CN101572560B - 下行共享信道通信方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信领域，公开了一种下行共享信道通信方法及设备。本发明中，通过先检测无效单元，根据无效单元的检测情况对盲检测译码的搜索空间进行优化，再进行盲检测译码，可以有效地减少下行物理信道的盲检测译码的试探次数，节约了终端的处理能力和电池能量。无效单元被定义为数据信号部分不发射、相关参考信号部分照常发射，终端侧可以通过比较数据信号部分平均能量与参考信号部分平均能量的相对关系而判断出收到的是否无效单元。因为数据信号部分不发射，所以减少了发射端的电能需求，并且减轻了对相邻基站的干扰。

Description

下行共享信道通信方法及设备
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别涉及下行共享信道的通信技术。
背景技术
伴随全球移动通信系统(Global System for Mobile communication，简称“GSM”)、码分多址(Code Division Multiple Access，简称“CDMA”)等移动网络在过去的二十年中的广泛普及，全球语音通信业务获得了巨大的成功。目前，全球的移动语音用户已超过了18亿。用户对多媒体消息、在线游戏、视频点播、音乐下载和移动电视等数据业务的需求也在迅速增强。为了实现这些需求，无线移动通信系统需要向宽带、便携方向发展，对通信终端提出了高数据带宽、低复杂度、低电池功耗，以及高频谱效率的要求。
为了宽带通信系统的实现复杂度，业界提出了正交频分复用(OrthogonalFrequency Division Multiplexing，简称“OFDM”)/正交频分多址接入(Orthogonal Frequency Multiple Access，简称“OFDMA”)技术。
OFDM技术已经被公认为超三代和第四带无线宽带移动通信的首选传输技术。在OFDM的基础上进行频分多路复用(Frequency DivisionMultiplexing，简称“FDM”)，就构成了正交频分复用多址技术，即OFDMA技术。在通常的OFDMA技术中，整个通信带宽被划分成许多子载波，每个子载波可以单独分配给某个发信机-收信机对，可以用于点对多点(Point-to-MultiPoint，简称“PMP”)或点对点(point to point，简称“P2P”)的通信系统。通常的蜂窝通信系统是一个点对多点通信系统，单个发信机(比如基站)可以同时向一个或多个收信机(比如手机)传输信息，一个或多个发信机(比如手机)也可以同时向单个收信机(比如基站)传输信息，其中多个收信机或者多个发信机分别占用频域上彼此正交的不同的子载波，成为OFDM/OFDMA系统。典型的应用如第三代合作伙伴项目(3rd GenerationPartnership Project，简称“3GPP”)的长期演进(Long Term Evolution，简称“LTE”)系统的下行链路。
LTE系统目前定义了5种下行信道：物理下行共享信道PDSCH、物理广播信道PBCH、物理多播信道PMCH、物理控制格式指示信道PC-FICH、物理下行控制信道(Physical Downlink Control CHannel，简称“PDCCH”)。
其中PDCCH承载调度分配和其他控制信息。一个PDCCH可以发射特定的一个或者多个控制信道单元(Control Channel Element，简称“CCE”)，目前CCE个数为1、2、4和8。一个PDCCH被多个终端共享，即多个终端同时监听一个PDCCH，一个PDCCH在一个时间向这些终端中的一个终端发射信息。对于选择的终端，网络将其标识掩码在信息的校验位上，这样只有需要接收的终端可以通过检测获得需要的信息。
如此，对于一个终端而言就需要进行盲检测译码，确定信息是否是向自己发射的以及信息的CCE数目。具体方法是对每种可能的CCE格式进行译码，如果通过校验则停止而且按照分配的资源进行工作；如果没有一种可能的CCE格式可以通过译码和校验，则认为该数据不是发给该UE的。
由于PDCCH是共享的而且可能没有调度，所以对于特定终端，其盲检测到自己信息的概率是有限的。因此，终端大多数时间需要完成所有可能的CCE的盲检测译码(“盲检测译码”有时会被简称为“盲检测”或“盲译码”)工作，此时的搜索次数很大。盲检测译码是要由终端中的处理器完成的，因为搜索次数很大，所以可能会过多占用终端的处理器资源，并过多消耗终端的宝贵电池能量。
除了LTE系统中的PDCCH，其它基于OFDM的通信系统的下行共享信道也可能会有类似的盲检测译码搜索次数太多的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种下行共享信道通信方法及设备，减少了下行物理信道的盲检测译码的试探次数。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种下行共享信道中无效单元的发射方法，所发射的信号包括参考信号和数据信号，在发射无效单元时，在该无效单元所对应的数据信号部分暂停发射，在该无效单元相关的参考信号部分正常发射。
本发明的实施方式还提供了一种接收下行共享信道时无效单元的检测方法，包括以下步骤：
对接收到的下行共享信道信号进行分离，获得参考信号和数据信号；
分别对参考信号和数据信号积分求能量；
分别对参考信号的能量和数据信号的能量作平均，得到平均能量；
如果参考信号的平均能量大于数据信号的平均能量与门限因子的乘积，则判定接收到是的无效单元。
本发明的实施方式还提供了一种下行共享信道接收方法，包括以下步骤：
对收到的下行共享信道信号进行解调；
检测解调后的信号中是否存在无效单元；
对解调后的信号进行控制信道单元的盲检测译码；
其中，如果在解调后的信号中检测到无效单元，则在盲检测译码的搜索空间中去除范围覆盖该无效单元的搜索项目。
本发明的实施方式还提供了一种终端，包括：
接收模块，用于接收来自基站的信号；
解调模块，用于对接收模块收到的下行共享信道信号进行解调；
盲检测译码模块，用于对经解调模块解调的信号进行控制信道单元的盲检测译码，还包括：
无效单元检测模块，用于检测经解调模块解调的信号中是否存在无效单元；
控制模块，用于在无效单元检测模块检测到无效单元后，指示盲检测译码模块从盲检测译码的搜索空间中去除范围覆盖该无效单元的搜索项目。
本发明的实施方式还提供了一种基站设备，包括：
调制模块，用于对下行共享信道的数据进行调制，输出调制后的数据信号；
参考信号产生模块，用于产生参考信号；
合成模块，用于将调制模块输出的数据信号和参考信号产生模块输出的参考信号合成为发射信号；
发射模块，用于发射合成模块生成的发射信号，还包括连接在调制模块和合成模块之间的选择模块，用于在下行共享信道中无效单元所对应的时间段停止向合成模块发送来自调制模块的数据信号，在有效的控制信道单元所对应的时间段将来自调制模块的数据信号转发给合成模块。
本发明的实施方式还提供了一种接收下行共享信道时无效单元的检测装置，包括：
数据分离模块，用于对接收到的下行共享信道信号进行分离，获得参考信号和数据信号；
两个能量积分模块，用于分别对数据分离模块输出的参考信号和数据信号积分求能量；
两个能量平块模块，用于分别对两个能量积分模块输出的参考信号的能量和数据信号的能量作平均，输出平均能量；
判断模块，用于判断参考信号的平均能量是否大于数据信号的平均能量与门限因子的乘积，并输出判断结果。
本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：
通过先检测无效单元，根据无效单元的检测情况对盲检测译码的搜索空间进行优化，再进行盲检测译码，可以有效地减少下行物理信道的盲检测译码的试探次数，节约了终端的处理能力和电池能量。
无效单元被定义为数据信号部分不发射、相关参考信号部分照常发射，终端侧可以通过比较数据信号部分平均能量与参考信号部分平均能量的相对关系而判断出收到的是否无效单元。这种无效单元的判断方法实现起来较为简单，因为数据信号部分不发射，所以减少了发射端的电能需求，并且减轻了对相邻基站的干扰。
附图说明
图1是本发明实施方式中下行共享信道接收方法流程图；
图2是本发明实施方式中无效单元检测减少盲检测译码搜索的例子示意图；
图3是本发明实施方式中终端结构示意图；
图4是本发明实施方式中基站结构示意图；
图5是本发明实施方式中无效单元检测流程图；
图6是本发明实施方式中无效单元检测装置结构示意图；
图7是本发明实施方式中能量积分模块的结构示意图。
具体实施方式
在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施方式中下行共享信道接收方法的流程如图1所示。
在步骤101中，终端判断是否到达规定的开始时刻，如果还没到，则等待，直至开始时刻到达。这里所称的下行共享信道的一个典型的代表是LTE中的PDCCH，当然也可以是其它系统中的下行共享信道。
此后进入步骤102，由终端对应搜索的开始点起接收规定搜索范围的下行共享信道信号。
此后进入步骤103，对接收到的信号进行解调。
此后进入步骤104，在经解调的信号中进行无效单元(dummy element)的检测。在有些与LTE系统相关的标准中可能出现过无效单元的概念，不过无效单元只是被定义为不被使用的单元，并没有明确提出如何实现无效单元。在网络侧是可以知道哪一些单元不被使用，即可以知道哪一些单元是无效单元的，但在终端侧盲检测译码时只知道译码和校验是否成功，如果没有成功，并不知道是该单元是无效单元还是该单元是发给其它终端的。本发明对无效单元的实现方式进行了定义，并提出了相应的发射和检测技术，具体的内容在后面的实施方式中详细说明。
此后进入步骤105，判断是否检测到无效单元，如果检测到则进入步骤106，否则进入步骤107。
在步骤106中，根据检测到的无效单元，对盲检测译码的搜索空间进行优化，此后进入步骤107。优化的方法是，对于初始的盲检测译码的搜索空间中每个搜索项目，如果其范围覆盖无效单元则删除该搜索项目，否则不操作。初始的盲检测译码的搜索空间的产生方法为现有技术，这里不详述了。一个优化的例子如图2所示。
CCE相对位置如图2中(a)所示，根据LTE协议CCE长度为L的消息开始点必须为可以被L整除的位置。图中对应终端搜索空间为8个CCE，对应可能CCE长度为1，2，4，8。初始的盲检测译码的搜索空间的搜索项目为：
{0}、{1}、{2}、{3}、{4}、{5}、{6}、{7}
{0，1}、{2，3}、{4，5}、{6，7}
{0，1，2，3}、{4，5，6，7}
{0，1，2，3，4，5，6，7}
如果由开始点起，检测到位置1为无效单元，如图2(b)所示，则盲检测译码的搜索空间的搜索项目为：
{0}、{2}、{3}、{4}、{5}、{6}、{7}
{2，3}、{4，5}、{6，7}
{4，5，6，7}
如果由开始点起，检测到位置1、5为无效单元，如图2(c)所示，则盲检测译码的搜索空间的搜索项目为：
{0}、{2}、{3}、{4}、{6}、{7}
{2，3}、{6，7}
如果由开始点起，检测到位置1、3、5为无效单元，如图2(d)所示，则盲检测译码的搜索空间的搜索项目为：
{0}、{2}、{4}、{6}、{7}
{6，7}
由上述例子可以看出，通过无效单元检测可以有效地减小盲检测译码的搜索空间。
在步骤107中，对解调后的信号进行CCE的盲检测译码。如果在步骤105中已检测到无效单元，则在经步骤106优化后的搜索空间内进行盲检测译码。如果在步骤105中没有检测到无效单元，则在初始的搜索空间内进行盲检测译码。通过先检测无效单元，根据无效单元的检测情况对盲检测译码的搜索空间进行优化，再进行盲检测译码，可以有效地减少下行物理信道的盲检测译码的试探次数，节约了终端的处理能力和电池能量。
下面说明终端的实施方式，该终端结构如图3所示，其中包括：
接收模块，用于接收来自基站的信号；
解调模块，用于对接收模块收到的下行共享信道信号进行解调；
盲检测译码模块，用于对经解调模块解调的信号进行控制信道单元的盲检测译码；
无效单元检测模块，用于检测经解调模块解调的信号中是否存在无效单元；
控制模块，完成盲译码模块和无效单元检测模块的时序调度以及检测结果选择功能，输出PDCCH解调结果至上层。控制单元在无效单元检测模块检测到无效单元后，指示盲检测译码模块从盲检测译码的搜索空间进行优化，即从搜索空间中去除范围覆盖该无效单元的搜索项目。盲检测译码模块是在控制模块的信号控制下对当时所有可能的CCE长度进行盲检测译码的。
本发明实施方式中定义了一种长度为L(L＝1或者最小规定的CCE长度)的无效单元：对于数据部分不进行信号发射，对于参考信号部分按照目前标准的要求进行发射。
因为无效单元被定义为数据信号部分不发射、相关参考信号部分照常发射，所以终端侧可以通过比较数据信号部分平均能量与参考信号部分平均能量的相对关系而判断出收到的是否无效单元。这种无效单元在发射端实现起来较为简单，因为数据信号部分不发射，所以减少了发射端的电能需求，并且减轻了对相邻基站的干扰。
下面说明下行共享信道中无效单元的发射方法的实施方式。因为是，所以下行共享信道中所发射的信号包括参考信号和数据信号两个部分。这里的数据信号是指与CCE的数据相对应、经过调制可以发射的信号。
在发射无效单元时，在该无效单元所对应的数据信号部分暂停发射，在该无效单元相关的参考信号部分正常发射。
下面说明基站设备的实施方式，该基站的结构如图4所示，其中包括：
调制模块，用于对下行共享信道的数据进行调制，输出调制信号；
参考信号产生模块，用于产生参考信号；
选择模块，连接在调制模块和合成模块之间，用于在下行共享信道中无效单元所对应的时间段停止向合成模块发送来自调制模块的调制信号，在有效的控制信道单元所对应的时间段将来自调制模块的调制信号转发给合成模块。
合成模块，用于将调制模块输出的调制信号和参考信号产生模块输出的参考信号合成为发射信号；
发射模块，用于发射合成模块生成的发射信号。
下面说明接收下行共享信道时无效单元的检测方法的实施方式，该方法的流程如图5所示。
在步骤501中，对接收到的下行共享信道信号进行分离，获得参考信号和数据信号。
此后进入步骤502，分别对参考信号和数据信号积分求能量。积分求能量的具体方法是对于信号求能量(信号为s，则能量为s×s*，s*为s的共轭)并且累加。
此后进入步骤503，分别对参考信号的能量和数据信号的能量作平均，得到参考信号平均能量和数据信号的平均能量。
此后进入步骤504，判断参考信号的平均能量是否大于数据信号的平均能量与门限因子的乘积，如果是则进入步骤505判定接收到是的无效单元，否则进入步骤506判定接收到的是非无效单元。非无效单元指无效单元之外的其它单元，根据标准的不同可能不同。门限因子可以由仿真或实际测量获得。
下面说明接收下行共享信道时无效单元的检测装置的实施方式。该装置的结构如图6所示，其中包括：
数据分离模块，用于对接收到的下行共享信道信号进行分离，获得参考信号和数据信号；
两个能量积分模块，用于分别对数据分离模块输出的参考信号和数据信号积分求能量；
两个能量平块模块，用于分别对两个能量积分模块输出的参考信号的能量和数据信号的能量作平均，输出平均能量；
判断模块，用于判断参考信号的平均能量是否大于数据信号的平均能量与门限因子的乘积，并输出判断结果。门限因子可以由仿真或实际测量获得。
其中的能量积分模块可以通过图7所示的方式实现。
共轭模块()＊完成求数据共轭的功能，输出至乘法器
乘法器完成求能量的功能，输出至累加器
累加器完成能量累积以及在控制下清零的功能，输出积分能量。
需要说明的是，本发明的设备、装置实施方式中提到的各模块都是逻辑模块，在物理上，一个逻辑模块可以是一个物理模块，也可以是一个物理模块的一部分，还可以以多个物理模块的组合实现，这些逻辑模块本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑模块所实现的功能的组合是才解决本发明所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本发明的创新部分，本发明上述设备、装置实施方式并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的模块引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的模块。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种下行共享信道中无效单元的发射方法，所发射的信号包括参考信号和数据信号，其特征在于，在发射无效单元时，在该无效单元所对应的数据信号部分暂停发射，参考信号部分正常发射；其中，无效单元是不被使用的单元，在接收端用于在解调好的信号中检测到无效单元时在盲译码的搜索空间中去除范围覆盖该无效单元的搜索项目。
2.一种接收下行共享信道时无效单元的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
对接收到的下行共享信道信号进行分离，获得参考信号和数据信号；
分别对所述参考信号和所述数据信号积分求能量；
分别对所述参考信号的能量和所述数据信号的能量作平均，得到平均能量；
如果所述参考信号的平均能量大于所述数据信号的平均能量与门限因子的乘积，则判定接收到是的无效单元；其中，无效单元是不被使用的单元，用于在盲译码的搜索空间中去除范围覆盖该无效单元的搜索项目。
3.根据权利要求2所述的接收下行共享信道时无效单元的检测方法，其特征在于，所述门限因子由仿真或实际测量获得。
4.根据权利要求3所述的接收下行共享信道时无效单元的检测方法，其特征在于，所述积分求能量的步骤通过以下方式实现：
将每个所述参考信号或数据信号分别与该信号的共轭相乘，并将各个参考信号共轭相乘的结果相累加得到所述参考信号的能量，或将各个数据信号共轭相乘的结果相累加得到所述数据信号的能量。
5.一种下行共享信道接收方法，其特征在于，包括以下步骤：
对收到的下行共享信道信号进行解调；
采用如权利要求2所述的检测方法检测解调后的信号中是否存在无效单元，其中无效单元是不被使用的单元；
对所述解调后的信号进行控制信道单元的盲检测译码；
其中，如果在所述解调后的信号中检测到无效单元，则在所述盲检测译码的搜索空间中去除范围覆盖该无效单元的搜索项目。
6.根据权利要求5所述的下行共享信道接收方法，其特征在于，所述无效单元长度为1或最小规定的控制信道单元长度；
所述解调的步骤之前，还包括以下步骤：由终端对应搜索的开始点起接收规定搜索范围的下行共享信道信号。
7.根据权利要求6所述的下行共享信道接收方法，其特征在于，所述下行共享信道可以是物理下行控制信道。
8.一种终端，包括：
接收模块，用于接收来自基站的信号；
解调模块，用于对所述接收模块收到的下行共享信道信号进行解调；
盲检测译码模块，用于对经所述解调模块解调的信号进行控制信道单元的盲检测译码，
其特征在于，还包括：
无效单元检测模块，用于检测经所述解调模块解调的信号中是否存在无效单元，其中无效单元是不被使用的单元；
控制模块，用于在所述无效单元检测模块检测到无效单元后，指示所述盲检测译码模块从盲检测译码的搜索空间中去除范围覆盖该无效单元的搜索项目；
所述无效单元检测模块进一步包括：
数据分离模块，用于对接收到的下行共享信道信号进行分离，获得参考信号和数据信号；
两个能量积分模块，用于分别对所述数据分离模块输出的参考信号和数据信号积分求能量；
两个能量平块模块，用于分别对所述两个能量积分模块输出的参考信号的能量和数据信号的能量作平均，输出平均能量；
判断模块，用于判断所述参考信号的平均能量是否大于所述数据信号的平均能量与门限因子的乘积，并输出判断结果。
9.一种基站设备，包括：
调制模块，用于对下行共享信道的数据进行调制，输出调制后的数据信号；
参考信号产生模块，用于产生参考信号；
合成模块，用于将所述调制模块输出的数据信号和所述参考信号产生模块输出的参考信号合成为发射信号；
发射模块，用于发射所述合成模块生成的发射信号，
其特征在于，
还包括连接在所述调制模块和所述合成模块之间的选择模块，用于在所述下行共享信道中无效单元所对应的时间段停止向所述合成模块发送来自所述调制模块的数据信号，在有效的控制信道单元所对应的时间段将来自所述调制模块的数据信号转发给所述合成模块；其中，无效单元是不被使用的单元，在接收端用于在解调好的信号中检测到无效单元时在盲译码的搜索空间中去除范围覆盖该无效单元的搜索项目。
10.一种接收下行共享信道时无效单元的检测装置，其特征在于，包括：
数据分离模块，用于对接收到的下行共享信道信号进行分离，获得参考信号和数据信号；
两个能量积分模块，用于分别对所述数据分离模块输出的参考信号和数据信号积分求能量；
两个能量平块模块，用于分别对所述两个能量积分模块输出的参考信号的能量和数据信号的能量作平均，输出平均能量；
判断模块，用于判断所述参考信号的平均能量是否大于所述数据信号的平均能量与门限因子的乘积，并输出判断结果；
其中，无效单元是不被使用的单元，用于在盲译码的搜索空间中去除范围覆盖该无效单元的搜索项目。
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Address after: Room 32, building 3205F, No. 707, Zhang Yang Road, free trade zone,, China (Shanghai)

Patentee after: Xin Xin Finance Leasing Co.,Ltd.

Address before: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288

Patentee before: Spreadtrum Communications (Shanghai) Co.,Ltd.

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Effective date of registration: 20170707

Address after: 100033 room 2062, Wenstin Executive Apartment, 9 Financial Street, Beijing, Xicheng District

Patentee after: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd.

Address before: Room 32, building 707, Zhang Yang Road, China (Shanghai) free trade zone, 3205F

Patentee before: Xin Xin Finance Leasing Co.,Ltd.

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Application publication date: 20091104

Assignee: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Assignor: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd.

Contract record no.: 2018990000163

Denomination of invention: Method and equipment for down shared channel communication

Granted publication date: 20131030

License type: Exclusive License

Record date: 20180626

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Address after: 201203 Zuchongzhi Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai 2288

Patentee after: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Address before: 100033 room 2062, Wenstin administrative apartments, 9 Financial Street B, Xicheng District, Beijing.

Patentee before: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd.

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Effective date of registration: 20200601

Address after: 361012 unit 05, 8 / F, building D, Xiamen international shipping center, No.97 Xiangyu Road, Xiamen area, China (Fujian) free trade zone, Xiamen City, Fujian Province

Patentee after: Xinxin Finance Leasing (Xiamen) Co.,Ltd.

Address before: 201203 Zuchongzhi Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai 2288

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Assignor: Xin Xin finance leasing (Beijing) Co.,Ltd.

Contract record no.: 2018990000163

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Application publication date: 20091104

Assignee: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Assignor: Xinxin Finance Leasing (Xiamen) Co.,Ltd.

Contract record no.: X2021110000010

Denomination of invention: Downlink shared channel communication method and equipment

Granted publication date: 20131030

License type: Exclusive License

Record date: 20210317

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Address after: 201203 Shanghai city Zuchongzhi road Pudong New Area Zhangjiang hi tech park, Spreadtrum Center Building 1, Lane 2288

Patentee after: SPREADTRUM COMMUNICATIONS (SHANGHAI) Co.,Ltd.

Address before: 361012 unit 05, 8 / F, building D, Xiamen international shipping center, 97 Xiangyu Road, Xiamen area, China (Fujian) pilot Free Trade Zone, Xiamen City, Fujian Province

Patentee before: Xinxin Finance Leasing (Xiamen) Co.,Ltd.

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