专利摘要:
本發明揭示了一種在無線通信系統中進行資料傳輸的方法和裝置,該無線通信系統包括第一類型終端設備、第二類型終端設備和基站,該方法包括:在該第一類型終端設備與該基站之間上行和下行時槽的至少其中一個中,其中,上行時槽和下行時槽分別包括多個OFDM符號,用於在該第一類型終端設備與該基站之間進行第一資料傳輸,且其中,各OFDM符號具有保護間隔,在該保護間隔的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。根據本發明,能向廣泛範圍內的第二類型終端設備提供服務,對習知第一類型終端設備基本上沒有影響,並且因此頻譜利用率高。
公开号:TW201316738A
申请号:TW101120116
申请日:2012-06-05
公开日:2013-04-16
发明作者:Yong-Gang Wang
申请人:Alcatel Lucent;
IPC主号:H04L27-00
专利说明:
在無線通信系統中進行資料傳輸的方法和裝置
本發明關於通信領域,更具體地,本發明關於在無線通信系統中進行資料傳輸的方法和裝置。
M2M(機器對機器)通信是指將資料從一台M2M設備傳送到另一台M2M設備,就是機器與機器的通信。該領域的專家們將M2M稱為物聯網(Internet of Things)。可以在這一機器與機器的通信中採用無線通信技術。例如,可以採用第三代無線通信技術或者LTE(Long Term Evolution,長期演進技術)無線通信技術,使大量M2M設備比如儀錶、家電、汽車、照明設備、醫療監視器等實現連接和通信。
根據本發明的一個方面,提出了一種在無線通信系統中進行資料傳輸的方法,該無線通信系統包括第一類型終端設備、第二類型終端設備和基站,該方法包括步驟:在該第一類型終端設備與該基站之間上行和下行時槽的至少一個中,其中上行時槽和下行時槽分別包括多個OFDM符號,用於在該第一類型終端設備與該基站之間進行第一資料傳輸,以及其中各OFDM符號具有保護間隔,在該保護間隔的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
根據本發明的又一方面,提出了一種在無線通信系統中進行資料傳輸的裝置,該無線通信系統包括第一類型終端設備、第二類型終端設備和基站,該裝置包括:傳輸單元,用於在該第一類型終端設備與該基站之間上行和下行時槽的至少一個中,其中上行時槽和下行時槽分別包括多個OFDM符號,用於在該第一類型終端設備與該基站之間進行第一資料傳輸,以及其中各OFDM符號具有保護間隔,在該保護間隔的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
其中,第一類型終端設備例如是常規的終端設備,例如行動電話、攜帶型電腦、個人數位助理等等,其所需要的資料傳輸速率一般比較高。第二類型終端設備例如是儀錶、家電、汽車、照明設備、醫療監視器等等M2M設備,其所需要的資料傳輸速率一般比較低。
根據本發明,能向廣泛範圍內的第二類型終端設備提供服務,對常規第一類型終端設備基本上沒有影響,並且頻譜利用率高。
本發明的基本思想是,在第一類型終端設備與基站之間上行和下行時槽的至少一個中,其中上行時槽和下行時槽分別包括多個OFDM(正交分頻多工)符號,用於在第一類型終端設備與基站之間進行第一資料傳輸,以及其中各OFDM符號具有保護間隔,在各OFDM符號的保護間隔的持續時間中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸。
以下結合附圖詳細描述本發明的具體實施方式。
圖1示出了本發明可以在其中實施的無線通信系統。
如圖1所示,該無線通信系統100包括基站110、第一類型終端設備120和130、以及第二類型終端設備140和150。其中第一類型終端設備120和130與基站110之間透過無線鏈路160和170進行通信,第二類型終端設備140和150與基站110之間透過無線鏈路180和190進行通信。
第一類型終端設備120和130是常規的終端設備,例如行動電話、攜帶型電腦、個人數位助理等等,其所需要的資料傳輸速率一般比較高。第二類型終端設備140和150例如是儀錶、家電、汽車、照明設備、醫療監視器等等M2M設備,其所需要的資料傳輸速率一般比較低。
該無線通信系統100可以是LTE TDD系統,可以是LTE FDD系統或其他類型的系統。
當然,本領域的技術人士可以理解,無線通信系統100還可以包括更多的基站、更多的或更少的第一類型終端設備、更多的或更少的第二類型終端設備。
圖2A和2B示出了根據現有技術的LTE TDD(分時雙工)框結構,即第一類型終端設備120和130與基站110之間進行資料傳輸的框結構。圖2A和圖2B中所示的框結構都包括子框0、子框1、子框2、子框3、子框4、子框5、子框6、子框7、子框8和子框9共10個子框,所不同的是,圖2A中所示的框結構包括子框1和子框6這兩個特殊子框,而圖2B所示的框結構只包括子框1這一個特殊子框。該特殊子框具有三個特殊時槽:下行導引時槽(DwPTS)、保護間隔(GP)、上行導引時槽(UpPTS)。
這10個子框採用統一的1 ms(對應於最小傳輸時間間隔TTI)子框長度。常規子框包含兩個0.5ms的時槽。
根據特殊子框的出現頻率,LTE TDD框結構可以分為5ms周期框結構和10ms周期框結構兩種類型。因此,圖2A所示的為5ms周期框結構,圖2B所示的為10ms周期框結構。
5ms周期框結構將一個10ms無線框分為兩個5ms的“半框”。這兩個半框具有完全相同的結構和相同的上下行子框比例。
在5ms周期框結構的1個半框包含的5個子框中,除1個特殊子框外,其中特殊子框總是包含1個下行DwPTS、1個上行UpPTS和1個GP,其餘4個常規子框中下行子框和上行子框的比例可為3:1、2:2或1:3。
在10ms周期框結構的1個無線框包含的10個子框中,除1個特殊子框外,其餘9個常規子框中下行子框和上行子框的比例可為8:1、7:2、6:3或3:5。其中在3:5情況下,1個10ms無線框包含2個特殊子框。最後一種配置雖然分為2個半框,但2個半框的上下行比例不同,因此周期仍為10ms。
圖2C示出了根據現有技術的LTE FDD(分頻雙工)框結構,即第一類型終端設備120和130與基站110之間進行資料傳輸的框結構。在FDD中,上行和下行具有相同的框結構,但是使用不同的頻率範圍。因此,圖2C所示的LTE FDD框結構可以理解為上行框結構,也可以理解為下行框結構。
與LTE TDD的框結構類似,LTE FDD每框包括子框0、子框1、子框2、子框3、子框4、子框5、子框6、子框7、子框8和子框9共10個子框,這10個子框採用統一的1 ms(對應於最小傳輸時間間隔TTI)子框長度,並且,每個子框包含兩個0.5ms的時槽。
根據所採用的迴圈字首(CP)的不同,不管是在TDD系統中,還是在FDD系統中,每個時槽可以包括7個或6個OFDM符號。
圖3A和圖3B分別示出了對應於一種CP形式的時槽結構,其中圖3A對應於常規CP的情形,而圖3B對應於擴展CP的情形。
如圖3A所示,對於常規CP的情形,每個時槽包括7個OFDM符號,每個OFDM符號的持續時間為2048個時間單位(Ts),其中Ts=1/30720毫秒,第一個OFDM符號的CP持續時間為160Ts,其餘6個OFDM符號的CP持續時間為144Ts。
如圖3B所示,對於擴展CP的情形,每個時槽包括6個OFDM符號,每個OFDM符號的持續時間為2048Ts,每個OFDM符號的CP的持續時間都相同,都為512Ts。
將每個OFDM符號尾部的一部分複製放到該OFDM符號的前面來構成該OFDM符號的迴圈字首(CP)。CP的作用在於消除符號間干擾(ISI)和通道間干擾(ICI)。
當然,本領域的技術人士應當理解,如果只是為了消除ISI,可以不使用CP,而可以僅僅在各個OFDM符號之間安排保護間隔。
圖4A和圖4B分別示出了根據本發明的實施方式的在LTE通信系統的第一類型終端設備與基站之間的上行或/和下行時槽中OFDM符號的迴圈字首的持續時間中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸的情形。
也就是說,在圖4A和圖4B所示出的實施方式中,在保護間隔的持續時間中,同時還在第一類型終端設備與基站之間傳輸相應OFDM符號的迴圈字首或迴圈尾碼。
在圖4A所示的情形中,OFDM符號的迴圈字首為擴展迴圈字首,因此一個時槽中OFDM符號的數目為6個,並且每個迴圈字首的長度,也就是持續時間為512Ts。
在圖4A所示的情形中,對於第一個OFDM符號的保護間隔,在其開始之後160個時間單位與在結束之前144個時間單位之外的208個時間單位中,也就是圖4A中所示的長度401中,對於剩下的5個OFDM符號的保護間隔,在其結束之前144個時間單位之外的368個時間單位中,也就是圖4A中所示的長度403、405、407、409、411中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸。
根據該實施方式,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸的總的執行時間為208Ts+368Ts*5=2048Ts,剛好是一個OFDM符號的時間。
該實施方式的優勢在於,由於沒有在全部的CP持續時間上在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸,與下一個OFDM符號之間留有144Ts的餘量,這個餘量在一般情況下足以抵禦符號間干擾,因此在CP持續時間上在第二類型終端設備與基站之間進行的第二資料傳輸對在下一個OFDM符號上在第一類型終端設備與基站之間進行的第一資料傳輸的干擾不大。
當然,本領域的技術人士還可以設想到如下的實施方式,在該實施方式中,對於剩下的5個OFDM符號的保護間隔,其開始之後144個時間單位與在結束之前144個時間單位之外的224個時間單位中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸。
該實施方式的優勢在於,由於沒有在全部的CP持續時間上在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸,與上一個和下一個OFDM符號之間留有144Ts的餘量,這個餘量在一般情況下足以抵禦符號間干擾,因此不但在CP持續時間上在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸對在下一個OFDM符號上在第一類型終端設備與基站之間進行的第一資料傳輸的干擾不大,而且在上一個OFDM符號上在第一類型終端設備與基站之間進行的第一資料傳輸對在CP持續時間上在第二類型終端設備與基站之間進行的第二資料傳輸干擾不大。
在圖4B所示的情形中,OFDM符號的迴圈字首為常規迴圈字首,因此一個時槽中OFDM符號的數目為7個,並且第一個OFDM符號的CP持續時間為160Ts,其餘6個OFDM符號的CP持續時間為144Ts。
在圖4B所示的情形中,在7個保護間隔的第2、4、5、7個保護間隔,也就是圖4B中所示的長度413、415、417、419的持續時間中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸。
根據該實施方式,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸的總的執行時間為144Ts*5=576Ts。
當然,本領域的技術人士可以設想,可以在7個保護間隔中的更多、更少或與圖4B中所示的保護間隔不同的保護間隔中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸。
本領域的技術人士還可以設想,在特定CP的特定子載波中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸。
在第一類型終端設備與基站之間的上行時槽中OFDM符號的保護間隔中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸的情形下,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸包括:在第二類型終端設備發送第二資料,以及在基站接收第二資料。
在第一類型終端設備與基站之間的下行時槽中OFDM符號的保護間隔中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸的情形下,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸包括:在基站發送第二資料,以及在第二類型終端設備接收第二資料。
在保護間隔的持續時間中,同時還在第一類型終端設備與基站之間傳輸相應OFDM符號的迴圈字首或迴圈尾碼的情況下,也就是在如上結合附圖4A和4B描述的情形中,在第二類型終端設備和/或基站接收包括第二資料和OFDM符號的迴圈字首或迴圈尾碼上傳輸的部分第一資料的混合信號,以及從混合信號中分離出第二資料。
更一般地,該混合信號還可以包括相應保護間隔的前面OFDM符號上傳輸的部分第一資料的時域時延擴展。
由於OFDM符號的迴圈字首或迴圈尾碼上傳輸的部分第一資料是能夠正確地得到的,所以能夠從混合信號中分離出第二資料。
另外,由於也可以透過估計等手段得到通道的時域時延擴展特性,因此,即使混合信號還包括相應保護間隔的前面OFDM符號上傳輸的部分第一資料的時域時延擴展,也能夠從混合信號中分離出第二資料。
根據本發明的一個實施方式,一種在無線通信系統(其中該無線通信系統包括第一類型終端設備、第二類型終端設備和基站)中進行資料傳輸的裝置包括:傳輸單元,用於在第一類型終端設備與基站之間上行和下行時槽的至少一個中,其中上行時槽和下行時槽分別包括多個OFDM符號,用於在第一類型終端設備與基站之間進行第一資料傳輸,以及其中各OFDM符號具有保護間隔,在保護間隔的持續時間中,在第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
在第一類型終端設備與基站之間的上行時槽中OFDM符號的保護間隔中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸的情形下,在第二類型終端設備中的該裝置的傳輸單元包括發送單元,用於發送第二資料;在基站中的該裝置的傳輸單元包括接收單元,用於接收第二資料。
在第一類型終端設備與基站之間的下行時槽中OFDM符號的保護間隔中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸的情形下,在基站中的該裝置的傳輸單元包括發送單元,用於發送第二資料;在第二類型終端設備中的該裝置的傳輸單元包括接收單元,用於接收第二資料。
在本發明的一個實施方式中,其中在該保護間隔的持續時間中,同時還在該第一類型終端設備與該基站之間傳輸相應OFDM符號的迴圈字首或迴圈尾碼,以及該接收單元還用於接收包括第二資料和OFDM符號的迴圈字首或迴圈尾碼的混合信號,該裝置還包括:分離單元,用於從該混合信號中分離出該第二資料。
如上所述,該混合信號還可以包括相應保護間隔的前面OFDM符號的時域時延擴展。
如上所述,可以只在該保護間隔的持續時間的特定部分中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
如上所述,可以只在特定保護間隔的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
如上所述,上行時槽和下行時槽分別包括6個OFDM符號,每個OFDM符號的持續時間為2048個時間單位,各OFDM符號的保護間隔為512個時間單位,其中一個時間單位等於1/30720毫秒,可以對於第一個OFDM符號的保護間隔,在其開始之後160個時間單位與在結束之前144個時間單位之外的208個時間單位中,對於剩下的5個OFDM符號的保護間隔,在其結束之前144個時間單位之外的368個時間單位中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
如上所述,上行時槽和下行時槽分別包括7個OFDM符號,每個OFDM符號的持續時間為2048個時間單位,第一個OFDM符號的保護間隔為160個時間單位,剩下的6個OFDM符號的保護間隔為144個時間單位,其中一個時間單位等於1/30720毫秒,可以在7個保護間隔的任何一個或多個的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
上述第二資料可以包括調度資訊,特別是在第一類型終端設備與基站之間的下行時槽中OFDM符號的保護間隔中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸的情形下,用以告知第二類型終端在哪些子框、哪些時槽、或哪些OFDM符號的保護間隔中進行第二資料傳輸。
根據本發明,由於採用覆蓋廣泛的第三代或LTE無線通信系統來進行M2M類型終端設備之間的資料傳輸,因此能向廣泛範圍內的M2M類型終端設備提供服務。此外,由於利用無線通信系統的常規終端設備與基站之間的上下行框中各個時槽中的OFDM符號的保護間隔,來進行M2M類型終端設備與基站之間的資料的傳輸,因此對常規終端設備的影響較小,並且因此頻譜利用率高。
應當注意,為了使本發明更容易理解,上面的描述省略了對於本領域的技術人士來說是公知的、並且對於本發明的實現可能是必需的更具體的一些技術細節。
本領域的技術人士還應當理解,本發明不限於上面所描述的步驟,本發明也包括對上面所描述的步驟進行的組合、順序變換等。本發明的最終範圍由所附的申請專利範圍限定。
因此,選擇並描述實施方式是為了更好地解釋本發明的原理及其實際應用,並使本領域普通技術人士明白,在不脫離本發明實質的前提下,所有修改和變更均落入由申請專利範圍所限定的本發明的保護範圍之內。
另外,本領域的技術人士可以理解,上面描述的各種方法的步驟可以透過編程的電腦來實現。這裏,有些實施方式旨在覆蓋程式儲存裝置,其為機器或電腦可讀,並編碼有機器可執行或電腦可執行指令程式,其中該指令執行上述方法的一些或所有步驟。該程式儲存裝置可以是例如磁儲存媒體例如磁片和磁帶、硬碟驅動器、或光學可讀數字資料儲存媒體。實施方式也旨在覆蓋編程為執行上述方法的該步驟的電腦。
100‧‧‧無線通信系統
110‧‧‧基站
120‧‧‧第一類型終端設備
130‧‧‧第一類型終端設備
140‧‧‧第二類型終端設備
150‧‧‧第二類型終端設備
160‧‧‧無線鏈路
170‧‧‧無線鏈路
180‧‧‧無線鏈路
190‧‧‧無線鏈路
透過以下結合附圖的說明,並且隨著對本發明的更全面瞭解,本發明的其他目的和效果將變得更加清楚和易於理解,其中:圖1示出了本發明可以在其中實施的無線通信系統;圖2A和2B示出了根據現有技術的LTE TDD(分時雙工)框結構;圖2C示出了根據現有技術的LTE FDD(分頻雙工)框結構;圖3A和圖3B分別示出了對應於一種CP形式的時槽結構,其中圖3A對應於常規CP的情形,而圖3B對應於擴展CP的情形;圖4A和圖4B分別示出了根據本發明的實施方式的在LTE通信系統的第一類型終端設備與基站之間的上行或/和下行時槽中OFDM符號的迴圈字首的持續時間中,在第二類型終端設備與基站之間進行第二資料傳輸的情形。
在所有的上述附圖中,相同的標號表示具有相同、相似或相應的特徵或功能。
权利要求:
Claims (16)
[1] 一種在無線通信系統中進行資料傳輸的方法,該無線通信系統包括第一類型終端設備、第二類型終端設備和基站,該方法包括步驟:在該第一類型終端設備與該基站之間上行和下行時槽的至少其中一個中,其中,上行時槽和下行時槽分別包括多個OFDM符號,用於在該第一類型終端設備與該基站之間進行第一資料傳輸,且其中,各OFDM符號具有保護間隔,以及在該保護間隔的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
[2] 根據申請專利範圍第1項所述的方法,其中,在該保護間隔的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸包括:在該第二類型終端設備發送第二資料,以及在該基站接收第二資料;或/和在該基站發送第二資料,以及在該第二類型終端設備接收第二資料。
[3] 根據申請專利範圍第1項所述的方法,其中,在該保護間隔的持續時間中,同時還在該第一類型終端設備與該基站之間傳輸相應OFDM符號的迴圈字首或迴圈尾碼,以及在該第二類型終端設備和/或基站接收包括第二資料和OFDM符號的迴圈字首或迴圈尾碼的混合信號,以及該方法還包括步驟:從混合信號中分離出該第二資料。
[4] 根據申請專利範圍第3項所述的方法,其中,該混合信號還包括相應保護間隔的前面OFDM符號的時域時延擴展。
[5] 根據申請專利範圍第1項所述的方法,其中,只在該保護間隔的持續時間的特定部分中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
[6] 根據申請專利範圍第1項所述的方法,其中,只在特定保護間隔的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
[7] 根據申請專利範圍第5項所述的方法,其中,上行時槽和下行時槽分別包括6個OFDM符號,每個OFDM符號的持續時間為2048個時間單位,各OFDM符號的保護間隔為512個時間單位,其中,一個時間單位等於1/30720毫秒,其中,對於第一個OFDM符號的保護間隔,在其開始之後160個時間單位與在結束之前144個時間單位之外的208個時間單位中,對於剩下的5個OFDM符號的保護間隔,在其結束之前144個時間單位之外的368個時間單位中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
[8] 根據申請專利範圍第6項所述的方法,其中,上行時槽和下行時槽分別包括7個OFDM符號,每個OFDM符號的持續時間為2048個時間單位,第一個OFDM符號的保護間隔為160個時間單位,剩下的6個OFDM符號的保護間隔為144個時間單位,其中,一個時間單位等於1/30720毫秒,其中,在7個保護間隔的任何一個或多個的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
[9] 一種在無線通信系統中進行資料傳輸的裝置,該無線通信系統包括第一類型終端設備、第二類型終端設備和基站,該裝置包括:傳輸單元,用於在該第一類型終端設備與該基站之間上行和下行時槽的至少其中一個中,其中,上行時槽和下行時槽分別包括多個OFDM符號,用於在該第一類型終端設備與該基站之間進行第一資料傳輸,且其中,各OFDM符號具有保護間隔,在該保護間隔的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
[10] 根據申請專利範圍第9項所述的裝置,其中,該傳輸單元包括:發送單元,用於發送第二資料;或/和接收單元,用於接收第二資料。
[11] 根據申請專利範圍第9項所述的裝置,其中,在該保護間隔的持續時間中,同時還在該第一類型終端設備與該基站之間傳輸相應OFDM符號的迴圈字首或迴圈尾碼,以及該接收單元還用於接收包括第二資料和OFDM符號的迴圈字首或迴圈尾碼的混合信號,以及該裝置還包括:分離單元,用於從該混合信號中分離出該第二資料。
[12] 根據申請專利範圍第11項所述的裝置,其中,該混合信號還包括相應保護間隔的前面OFDM符號的時域時延擴展。
[13] 根據申請專利範圍第9項所述的裝置,其中,只在該保護間隔的持續時間的特定部分中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
[14] 根據申請專利範圍第9項所述的裝置,其中,只在特定保護間隔的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
[15] 根據申請專利範圍第13項所述的裝置,其中,上行時槽和下行時槽分別包括6個OFDM符號,每個OFDM符號的持續時間為2048個時間單位,各OFDM符號的保護間隔為512個時間單位,其中,一個時間單位等於1/30720毫秒,其中,對於第一個OFDM符號的保護間隔,在其開始之後160個時間單位與在結束之前144個時間單位之外的208個時間單位中,對於剩下的5個OFDM符號的保護間隔,在其結束之前144個時間單位之外的368個時間單位中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
[16] 根據申請專利範圍第14項所述的裝置,其中,上行時槽和下行時槽分別包括7個OFDM符號,每個OFDM符號的持續時間為2048個時間單位,第一個OFDM符號的保護間隔為160個時間單位,剩下的6個OFDM符號的保護間隔為144個時間單位,其中,一個時間單位等於1/30720毫秒,其中,在7個保護間隔的任何一個或多個的持續時間中,在該第二類型終端設備與該基站之間進行第二資料傳輸。
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同族专利:
公开号 | 公开日
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法律状态:
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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