CN101119144A - 一种减少上行同步信道干扰的方法、系统与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种减小上行同步信道干扰的方法以及实施该方法的同步无线通信系统、基站和用户设备。通过在该同步无线通信系统的各个小区中灵活配置上行同步信道的发送时隙,使一个用户设备在与其所处小区的基站之间建立上行同步时,不仅可以在专用的上行同步时隙中发送上行同步信道,还可以在常规的上行时隙中发送上行同步信道,并且在所述上行同步信道中,上行同步信号至少发送一次,可以减小上行同步信道受到干扰的概率,降低上行同步信道所受的干扰功率,因而增大上行同步的成功概率,并且缩短上行同步的建立时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统中的抗干扰技术,更具体地说涉及一种减少上行同步信道干扰的方法、系统与装置。
背景技术
时分-同步码分多址接入(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess)系统是第三代(3G)移动通信系统标准之一,由第三代伙伴项目(3rdGeneration Partner Project)标准化组织对其进行标准化工作。
TD-SCDMA系统采用时分双工(Time Division Duplex)方式,即发送和接收操作分别在不同的时间间隔内进行,上行链路和下行链路使用完全相同的频段。图1中给出了TD-SCDMA系统的帧结构,详细内容可参见TD-SCDMA系统标准文档3GPP TS25.221,3GPP网站www.3gpp.org中提供文档的下载。如图1所示,一个TD-SCDMA的无线帧(Radio Frame)持续10ms,其由两个子帧(Subframe)构成,每个子帧的持续时间为5ms。在一个TD-SCDMA子帧中,存在3个特殊时隙(Time Slot)和7和常规时隙,所述的3个特殊时隙分别下行导频时隙(DwPTS)、上行导频时隙(UpPTS)以及在所述下行导频时隙和上行导频时隙之间的保护间隔(GP),所述的7个常规时隙分别为时隙0(TS0)、时隙1(TS1)、时隙2(TS2)、时隙3(TS3)、时隙4(TS4)、时隙5(TS5)和时隙6(TS6),其中TS0总为下行时隙,在图1中用向下的箭头表示,TS1总为上行时隙,在图1中用向上的箭头表示,其余的5个常规时隙均可作为上行时隙或者下行时隙,上行时隙和下行时隙间通过切换点(Switching point)进行切换。每个TD-SCDMA的子帧中存在两个切换点,一个位于下行导频时隙和上行导频时隙之间,一个位于上行常规时隙和下行常规时隙之间,图1中给出的为一种上、下行时隙的配置方式。
在一个TD-SCDMA子帧中,下行同步信道(DwPCH)占用所述下行导频时隙,其中传送上行同步信号,用于用户设备(User Equipment)和小区基站(NodeB)间的下行同步。上行同步信道(UpPCH)占用所述上行导频时隙,其中传送下行同步信号,用于用户设备和小区基站间的上行同步。所述常规时隙中传送突发(Burst),一个突发由训练序列(Midamble)、训练序列前、后的数据部分(Data)以及保护间隔构成,所述数据部分中携带用户数据或信令数据。
在一个TD-SCDMA系统中,为了使上、下行链路之间不产生相互干扰,要求在小区基站与用户设备之间建立上、下行链路的双向同步。为此,在用户设备开机后,用户设备须通过检测下行同步信道中的下行同步信号确定其所在的小区,建立与其所在小区基站间的下行同步,进而接收系统的广播消息。当用户设备需要向基站发送数据时,用户设备根据其接收到的下行同步信号估计上行同步信号的发送功率以及发送时间,并在上行同步信道中向基站发送上行同步信号;基站通过检测上行同步信号生成对用户设备发送时间的调整指令;用户设备根据基站的指令调整其发送时间,从而建立与基站间的上行同步。
为了使一个TD-SCDMA系统中的各小区之间不产生相互干扰,要求系统中的各小区基站之间保持同步,各小区基站间的同步工作一般通过全球定位系统(Global Positioning System)或者其它的现有技术加以实现。但是由于TD-SCDMA系统采用TDD方式,因为无线传播中的传输时延的作用,相距较远的基站之间仍然可能存在相互干扰,这一点尤其表现为一个基站在对上行同步信号进行接收时会受到另一个较远处的基站在TS0中所发送的突发信号以及下行同步信号的干扰,这种干扰是由于所述突发信号与下行同步信号经过无线信道的传播落入了所述上行同步信号的接收时间间隔内所造成的。
为了避免不同无线运营商的TD-SCDMA系统之间相互干扰,各无线运营商的TD-SCDMA系统分别采用不同的工作频段。在理想情况下,各个无线运营商的TD-SCDMA系统之间应互不干扰。然而在实际情况中,基站和用户设备中的滤波器并不具有理想的滤波特性,因而相邻频段中的无线信号将不能被完全分离,此时使用相邻频段的不同TD-SCDMA系统之间将产生相互干扰。图2中给出了在两个不同无线运营商的TD-SCDMA系统之间,当相邻频段的无线信号不能被完全分离开来时,TD-SCDMA系统A的基站1的TS0和下行导频时隙与TD-SCDMA系统B的基站2的上行导频时隙之间的干扰情况。如图2所示,所述基站1发送的TS0中的部分下行突发信号和下行导频时隙中的下行同步信号会出现在基站2接收的上行导频时隙中的上行同步信号中,在干扰严重时,所述基站1发送的下行突发信号和下行同步信号会干扰所述基站2对来自于用户设备的上行同步信号的正常接收,从而使用户设备与所述基站2之间的上行同步建立的成功率下降。
针对上述上行同步信道所受到的干扰问题,申请号为200410057202.6的中国专利申请中提出了一种下行同步信道隔帧发送的方法,即基站在间隔的子帧的下行导频时隙中发送下行同步信道,而用户终端在没有下行同步信道发送的子帧内的上行导频时隙中发送上行同步信道。
由于在上述专利申请中下行同步信道和上行同步信道交替发送,因而该方法可在一定程度上减小下行同步信道对上行同步信道的干扰。但是这种方法并不能解决相距较远的基站之间TS0中的突发信号对上行同步信道的干扰问题,以及所述不同TD-SCDMA系统之间的干扰问题,同时由于下行同步信道和上行同步信道只能交替发送,下行同步信道和上行同步信道的容量都会受到影响。
发明内容
本发明的目的在于针对上行同步信道的干扰问题,提出一种减小上行同步信道干扰的方法,可以在需要进行上行同步的无线通信系统中,减少上行同步信道所受到的干扰,提高上行同步的成功概率,缩短上行同步的建立时间。
本发明的目的还在于提出一种同步无线通信系统,在该系统的上行同步过程中,用户设备和基站之间的上行同步成功概率较高,上行同步的建立时间较短。
本发明的目的还在于提出一种基站,该基站能够通知用户设备上行同步信道的发送时间,并在该时间中接收用户设备发送的上行同步信号。
本发明的目的还在于提出一种用户设备,该用户设备能够接收基站发送的系统信息,并在该系统信息规定的上行同步信道发送时间内发送上行同步信号。
本发明的上述目的通过以下的技术方案加以实现:一种减小上行同步信道干扰的方法,所述上行同步信道在上行同步时隙或者一个上行常规时隙中发送,并且在所述上行同步信道中,上行同步信号至少发送一次。
根据本发明的方法,根据上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率,动态分配所述上行同步信道的发送时隙。
根据本发明的方法,一个用户设备根据其接收信号的质量决定其上行同步信号的发送次数。
根据本发明的方法,在一个用户设备进行越区切换时,通知该用户设备其目标小区中的上行同步信道的发送时隙。
根据本发明的方法,所述上行同步信道与下行同步信道在不同的子帧中交替发送。
根据本发明的方法,所述上行同步信道在小区的主载波和/或至少一个辅载波上发送。
一个同步无线通信系统,包括至少一个基站和至少一个用户设备,所述用户设备和其基站之间通过上行同步信道建立上行同步;
所述基站中包括一个系统消息生成模块,用于生成所述上行同步信道的发送时隙信息,所述的发送时隙为上行同步时隙或者一个上行常规时隙;以及一个收发模块一,与所述系统消息生成模块相联,用于向所述用户设备发送信号并接收所述用户设备的发送信号;
所述用户设备包括一个收发模块二,用于向所述基站发送信号并接收所述基站的发送信号;以及一个控制模块,与所述收发模块二相联,用于读取所述上行同步信道的发送时隙信息,并控制所述上行同步信道的发送时间。
根据本发明的无线通信系统,所述基站中还包括一个测量模块,与所述收发模块一相联,用于测量上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率;所述系统中还包括至少一个基站控制器,用于根据所述基站测量的上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率,动态分配所述上行同步信道的发送时隙。
根据本发明的无线通信系统,所述用户设备中还包括一个测控模块,与所述收发模块二相联,用于测量下行同步信号的接收功率并根据该功率测量值控制所述上行同步信号的发送次数。
一个基站,一个用户设备和该基站之间通过上行同步信道建立上行同步;该基站中包括:
一个系统消息生成模块,用于生成所述上行同步信道的发送时隙信息,所述的发送时隙为上行同步时隙或者一个上行常规时隙;
以及一个收发模块,与所述系统消息生成模块相联,用于向所述用户设备发送信号并接收所述用户设备的发送信号。
根据本发明的基站,所述基站中还包括一个测量模块,与所述收发模块相联,用于测量上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率。
一个用户设备,该用户设备和一个基站之间通过上行同步信道建立上行同步;其特征在于该用户设备中包括:
一个收发模块,用于向所述基站发送信号并接收所述基站的发送信号;
以及一个控制模块,与所述收发模块相联,用于读取所述上行同步信道的发送时隙信息,并控制所述上行同步信道的发送时间。
根据本发明的用户设备,所述用户设备中还包括一个测控模块,与所述收发模块相联,用于测量下行同步信号的接收功率并根据该功率测量值控制所述上行同步信号的发送次数。
本发明通过在一个同步无线通信系统的各个小区中灵活配置上行同步信道的发送时隙,使一个用户设备在与其所处小区的基站之间建立上行同步时,不仅可以在专用的上行同步时隙中发送上行同步信道,还可以在常规的上行时隙中发送上行同步信道,减小了上行同步信道受到干扰的概率,降低了上行同步信道所受的干扰功率,因而增大了上行同步的成功概率,并且缩短了上行同步的建立时间。
本发明进一步通过测量上行同步时隙与上行常规时隙中的干扰信号功率,采用动态信道分配的方法,实时调整上行同步信道的发送时隙,可以进一步减小上行同步信道受到干扰的概率,降低上行同步信道所受的干扰功率。
优选的,本发明还可由用户设备根据其所接收到的下行同步信号的功率,决定其发送上行同步信号的次数,从而进一步提高上行同步信号的检测概率,缩短上行同步的建立时间。
附图说明
本发明的目的及特征将通过具体实施例结合附图进行详细说明,这些实施例是说明性的,不具有限制性。
图1为现有时分-同步码分多址接入系统标准中定义的TD-SCDMA系统帧结构。
图2为TD-SCDMA系统中TS0和下行同步时隙与上行同步时隙之间的相互干扰示意图。
图3为TD-SCDMA系统的上行同步时隙中的上行同步信道结构示意图。
图4为TD-SCDMA系统的一个常规时隙中的突发结构示意图。
图5至图8为根据本发明方法的具体实施例中的上行同步信道结构示意图。
图9为根据本发明的同步无线通信系统的一个具体实施例。
图10为根据本发明的基站的一个具体实施例。
图11为根据本发明的用户设备的一个具体实施例。
具体实施方式
以下首先以TD-SCDMA系统中的实施过程为例描述根据本发明方法的具体实施方式。
在TD-SCDMA系统标准中定义的帧结构下,上行导频时隙的长度为160个码片(Chip),其中传送上行同步信道,上行同步信道的结构如图3所示,其由128码片的上行同步码和32码片的保护间隔组成。一个常规时隙的长度为864个码片,其中传送突发,一个突发的结构如图4所示,其由144码片的训练序列、训练序列前、后各352码片的数据部分以及16码片的保护间隔组成。根据本发明的方法,为了减小上行同步信道的干扰,上行同步信道可在上行同步时隙或者一个上行常规时隙中发送,并且在所述上行同步信道中,上行同步信号至少发送一次。则当上行同步信道仍然在上行同步时隙中发送时,其结构保持不变。当上行同步信道在一个上行常规时隙中发送时,其结构可如图5至图8中所示,分别对应上行同步信号发送一次,重复发送两次,重复发送三次和重复发送四次的情形。如图5所示,当上行同步信道在一个上行常规时隙中发送,且上行同步信号发送一次时,128码片的上行同步码和其后32码片的保护间隔位于该上行常规时隙的原右侧数据部分中,该上行常规时隙中的其余位置由保护间隔填充;所述上行同步码之后的保护间隔的长度32+D码片与无线信道的传输时延相适应,在TD-SCDMA系统中,D一般小于等于64。如图6所示,当上行同步信道在一个上行常规时隙中发送,且上行同步信号重复发送两次时,128码片的上行同步码和其后32码片的保护间隔在该上行常规时隙的最右端重复出现两次,该上行常规时隙中的其余位置由保护间隔填充。如图7所示,当上行同步信道在一个上行常规时隙中发送,且上行同步信号重复发送三次时,128码片的上行同步码和其后32码片的保护间隔在该上行常规时隙的最右端重复出现两次,在该上行常规时隙的原左侧数据部分中出现一次,该上行常规时隙中的其余位置由保护间隔填充。如图8所示,当上行同步信道在一个上行常规时隙中发送,且上行同步信号重复发送四次时,128码片的上行同步码和其后32码片的保护间隔在该上行常规时隙的原左侧数据部分和原右侧数据部分中分别重复出现两次,该上行常规时隙中的其余位置由保护间隔填充。
上述上行同步信道在上行常规时隙中发送时的结构安排主要出于如下考虑:由于在所述上行常规时隙中仍可能发送其它突发,所发送突发中的训练序列部分用于估计无线信道的状态信息,该状态信息将被用于对发送信号所经历的信道衰落(Channel Fading)进行补偿,其准确程度将直接影响发送信号的检测性能;而在一个用户设备发送上行同步信道时,该用户设备和基站之间还未建立上行同步,其上行同步信道的发送时间可能存在较大的偏差;同时,考虑到无线信道传播中的传输时延的影响,因而在所述上行常规时隙中发送上行同步信道时,应尽量使上行同步信号与其它突发的训练序列之间具有充足的保护间隔,从而避免上行同步信号对其他突发中的训练序列产生干扰。
对于其它采用专用的上行同步时隙进行上行同步的无线通信系统,包括需要进行上行同步的频分双工系统,本领域的技术人员可以根据本发明的方法,除去所述的上行同步时隙之外,将上行同步信号安排在常规的时隙中发送,并且根据系统设计的需要,对上行同步信号重复发送一次以上,从而降低上行同步过程中上行同步信号受到干扰的概率,同时提高上行同步信号的检测概率。
根据本发明的方法,所述上行同步信道的发送时隙可以在无线通信系统的网络规划阶段,根据网络的拓扑结构为系统中的各个小区分别进行配置,各个小区中所述上行同步信道的发送时隙可以相同也可以不同。优选的,所述上行同步信道的发送时隙可以采用动态分配的方法,根据各小区中上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率,为所述上行同步信道动态分配其发送时隙,即利用动态信道分配(Dynamic Channel Allocation)的思想,进一步降低上行同步信道所受到的干扰。所述上行同步信道中上行同步信号的发送次数也可以在无线通信系统的网络规划阶段,根据网络的拓扑结构在系统中的各个小区内进行静态配置,优选的,所述上行同步信号的发送次数可由一个用户设备根据其接收信号的质量自行决定,例如该用户设备可以通过测量其接收到的系统广播信号的质量或者下行同步信号的功率,得知此时无线信道的状态信息,从而决定其上行同步信号的发送次数。当该用户设备接收到的下行系统广播信号的质量较差或下行同步信号的功率较低时,可以认为其距离基站较远,无线信道的传输质量较差,则该用户设备对其上行同步信号重复进行发送,以增大其上行同步信号的检测成功率。
所述上行同步信道的发送时隙和上行同步信号的发送次数信息由基站通过系统广播消息通知用户设备,用户设备应根据该系统广播消息与基站间进行上行同步。在一个用户设备进行越区切换时,应在切换命令中通知该用户设备其目标小区中的上行同步信道的发送时隙和上行同步信号的发送次数,以使该用户设备与其目标小区基站之间建立上行同步。当由用户设备自行决定其上行同步信号的发送次数时,基站可对用户设备发送的上行同步信号进行盲检测,当在上行同步时隙中或者上行常规时隙中检测到一次上行同步信号时即可认为上行同步信号检测成功。
如果根据现有技术中所述的下行同步信道隔帧发送的方法,使基站在间隔的子帧内的下行导频时隙中发送下行同步信道,而用户设备在没有下行同步信道发送的子帧内的上行导频时隙中发送上行同步信道,此时也可根据本发明的方法,在进行上行同步信道发送的子帧内,在上行同步时隙或者一个上行常规时隙中对上行同步信道进行发送,并且在所述上行同步信道中,对上行同步信号至少发送一次。
在一个多载波同步无线通信系统中,当一个用户设备具有支持多载波的能力时,根据现有的技术方案,所述的上行同步信道可在小区的主载波和/或至少一个辅载波上发送,此时,可以根据本发明的方法,在发送所述上行同步信道的载波上,在上行同步时隙或者一个上行常规时隙中对上行同步信道进行发送,并且在所述上行同步信道中,对上行同步信号至少发送一次。
图9中示出了一个根据本发明的同步无线通信系统的具体实施例。如图9所示,该同步无线通信系统中包括至少一个基站和至少一个用户设备,所述用户设备和其基站之间通过上行同步信道建立上行同步;所述基站中包括一个系统消息生成模块,用于生成所述上行同步信道的发送时隙信息,所述的发送时隙为上行同步时隙或者一个上行常规时隙;以及一个收发模块一,与所述系统消息生成模块相联,用于向所述用户设备发送信号并接收所述用户设备的发送信号。所述用户设备包括一个收发模块二,用于向所述基站发送信号并接收所述基站的发送信号;以及一个控制模块,与所述收发模块二相联,用于读取所述上行同步信道的发送时隙信息,并控制所述上行同步信道的发送时间。
优选的,当利用动态信道分配的思想,根据上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率,动态分配所述上行同步信道的发送时隙时,所述基站中还包括一个测量模块,与所述收发模块一相联,用于测量上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率;所述同步无线通信系统中还包括至少一个基站控制器,用于根据所述基站测量的上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率,动态分配所述上行同步信道的发送时隙。
优选的,当所述用户设备根据其接收到的下行同步信号功率自行决定其上行同步信号的发送次数时,该用户设备中还包括一个测控模块,与所述收发模块二相联,用于测量下行同步信号的接收功率并根据该功率测量值控制所述上行同步信号的发送次数。
图10中示出了一个根据本发明的基站的具体实施例,一个用户设备和该基站之间通过上行同步信道建立上行同步。如图10所示,该基站中包括:一个系统消息生成模块,用于生成所述上行同步信道的发送时隙信息,所述的发送时隙为上行同步时隙或者一个上行常规时隙;以及一个收发模块,与所述系统消息生成模块相联,用于向所述用户设备发送信号并接收所述用户设备的发送信号。优选的,所述基站中还可包括一个测量模块,与所述收发模块相联,用于测量上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率。所述基站的工作方式已在上述内容中进行详细描述,在此不再赘述。
图11中示出了一个根据本发明的用户设备的具体实施例,该用户设备和一个基站之间通过上行同步信道建立上行同步。如图11所示,该用户设备中包括:一个收发模块,用于向所述基站发送信号并接收所述基站的发送信号;以及一个控制模块,与所述收发模块相联,用于读取所述上行同步信道的发送时隙信息,并控制所述上行同步信道的发送时间。优选的,所述用户设备中还可包括一个测控模块,与所述收发模块相联,用于测量下行同步信号的接收功率并根据该功率测量值控制所述上行同步信号的发送次数。所述用户设备的工作方式已在上述内容中进行详细描述,在此不再赘述。
Claims (13)
1.一种减小上行同步信道干扰的方法,其特征在于:所述上行同步信道在上行同步时隙或者一个上行常规时隙中发送,并且在所述上行同步信道中,上行同步信号至少发送一次。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:根据上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率,动态分配所述上行同步信道的发送时隙。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:一个用户设备根据其接收信号的质量决定其上行同步信号的发送次数。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:在一个用户设备进行越区切换时,通知该用户设备其目标小区中的上行同步信道的发送时隙。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述上行同步信道与下行同步信道在不同的子帧中交替发送。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述上行同步信道在小区的主载波和/或至少一个辅载波上发送。
7.一个同步无线通信系统,包括至少一个基站和至少一个用户设备,所述用户设备和其基站之间通过上行同步信道建立上行同步;其特征在于:
所述基站中包括一个系统消息生成模块,用于生成所述上行同步信道的发送时隙信息,所述的发送时隙为上行同步时隙或者一个上行常规时隙;以及一个收发模块一,与所述系统消息生成模块相联,用于向所述用户设备发送信号并接收所述用户设备的发送信号;
所述用户设备包括一个收发模块二,用于向所述基站发送信号并接收所述基站的发送信号;以及一个控制模块,与所述收发模块二相联,用于读取所述上行同步信道的发送时隙信息,并控制所述上行同步信道的发送时间。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统,其特征在于:所述基站中还包括一个测量模块,与所述收发模块一相联,用于测量上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率;所述系统中还包括至少一个基站控制器,用于根据所述基站测量的上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率,动态分配所述上行同步信道的发送时隙。
9.根据权利要求7所述的无线通信系统,其特征在于:所述用户设备中还包括一个测控模块,与所述收发模块二相联,用于测量下行同步信号的接收功率并根据该功率测量值控制所述上行同步信号的发送次数。
10.一个基站,一个用户设备和该基站之间通过上行同步信道建立上行同步;其特征在于该基站中包括:
一个系统消息生成模块,用于生成所述上行同步信道的发送时隙信息,所述的发送时隙为上行同步时隙或者一个上行常规时隙;
以及一个收发模块,与所述系统消息生成模块相联,用于向所述用户设备发送信号并接收所述用户设备的发送信号。
11.根据权利要求10所述的基站,其特征在于:所述基站中还包括一个测量模块,与所述收发模块相联,用于测量上行同步时隙和上行常规时隙中的干扰信号功率。
12.一个用户设备,该用户设备和一个基站之间通过上行同步信道建立上行同步;其特征在于该用户设备中包括:
一个收发模块,用于向所述基站发送信号并接收所述基站的发送信号;
以及一个控制模块,与所述收发模块相联,用于读取所述上行同步信道的发送时隙信息,并控制所述上行同步信道的发送时间。
13.根据权利要求12所述的用户设备,其特征在于:所述用户设备中还包括一个测控模块,与所述收发模块相联,用于测量下行同步信号的接收功率并根据该功率测量值控制所述上行同步信号的发送次数。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2018040894A1 (zh) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 中国移动通信有限公司研究院 | 干扰处理方法及基站和计算机存储介质 |
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2006
- 2006-08-01 CN CNA2006101041466A patent/CN101119144A/zh active Pending
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WO2018040894A1 (zh) * | 2016-08-31 | 2018-03-08 | 中国移动通信有限公司研究院 | 干扰处理方法及基站和计算机存储介质 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080206 |