CN102291741B - 移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统及其方法 - Google Patents
移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统及其方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统，涉及移动通信技术领域，包括系统模拟单元SSP、至少一个无线接入单元RAP和射频合路模块；其中，所述SSP包括：主控模块，用于对系统以及RAP的射频模块进行控制；协议栈模块，用于模拟TD-SCDMA网侧的功能；至少一个基带处理模块，用于生成TD-SCDMA基带信号并承载载波；至少一个SSP数据传输模块，用于传输基带信号给RAP数据传输模块；所述RAP包括：射频模块，用于产生载波；RAP数据传输模块，用于传输基带信号给SSP数据传输模块和射频模块；RAP的射频信号接口连接射频合路箱；不同RAP的同步接口相连接。本发明能够模拟跨频段多频点的网侧环境，具有高度的灵活性和可扩展性，同时能够极大地降低测试成本。
Description
技术领域
本发明涉及TD-SCDMA移动通信技术领域，尤其涉及一种移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统及其方法。
背景技术
移动通信当前已进入3G技术和应用迅猛发展的时代。我国自主开发的时分-同步码分多址接入(Time Division-Synchronization CodeDivision Multiple Access，TD-SCDMA)标准的大规模商用对于我国的通信行业具有关键性的战略意义，其中，移动终端的测试技术又严重影响着TD-SCDMA终端的大规模生产，因此成为产业链中的工作重点。
目前，移动运营商已经在各个大中城市建设了A频段TD-SCDMA网络。A频段的范围是2010-2025MHz，按照每波道1.6MHz可提供9个频道，其中规划为室外使用6个，室内使用3个。但是，伴随着网络用户的激增、数据卡上网本等产品的普及以及高速数据业务的迅速推广，网络容量已经越来越接近频率资源的负荷极限，因此使用更大频谱带宽F频段刻不容缓。F频段的范围是1880-1920MHz，按照每波道1.6MHz可提供25个频道。A+F双频组网方式势在必行。终端能否在双频段的网络中快速准确的小区重选切换，将是终端无线资源管理测试的重点。
由于TD-SCDMA双频段N频点组网方式的组合复杂且成本较高，因此如何灵活全面的搭建双频段N频点网络进行TD-SCDMA终端无线资源管理一致性测试并降低测试成本，成为了终端跨频段无线资源管理一致性测试的难点和热点。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：提供一种移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统及其方法，其能够在移动终端跨频段无线资源管理一致性测试中模拟跨频段多频点的网侧环境，全面满足了移动终端跨频段无线资源管理一致性测试需求，具有高度的灵活性和可扩展性，同时能够极大地降低测试成本。
(二)技术方案
为解决上述问题，本发明提供了一种移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统，包括一个系统模拟单元SSP、至少一个无线接入单元RAP和一个射频合路模块；其中，
所述SSP包括：
主控模块，用于对系统进行控制以及对RAP的射频模块进行控制；
协议栈模块，用于模拟TD-SCDMA网侧RRC层、RLC层和MAC层的功能；
至少一个基带处理模块，用于模拟TD-SCDMA网侧NodeB的PHY层的功能，生成TD-SCDMA基带信号并承载载波；
至少一个SSP数据传输模块，用于传输SSP基带信号给RAP数据传输模块；
所述RAP包括：
射频模块，用于产生载波；
RAP数据传输模块，用于传输RAP基带信号给SSP数据传输模块和射频模块；
RAP的射频信号接口连接射频合路箱；
不同RAP的同步接口相连接。
优选地，所述射频模块包括：
射频接收模块，用于对根据设置的频点和参考电平对接收的射频信号进行解调和衰减；
射频发送模块，用于按照设置的频段频点和发射电平，将基带信号加载为对应频点对应功率的射频信号，经过射频合路模块合路后发送到RAP的射频信号接口；
射频时钟模块，用于使射频模块与系统同步。
优选地，所述SSP和每一个RAP的控制接口均连接集线器。
一种利用前述系统进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试的方法，包括以下步骤：
A：对输入信号进行处理，生成跨频段多频点的射频信号；
B：使所述射频信号转换为基带信号，将不同的基带处理模块和射频模块组合在一起，模拟跨频段的网侧环境；
C：进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试。
优选地，所述步骤A，进一步包括以下步骤：
A1：输入信号经过协议栈模块RRC层、RLC层和MAC层的处理，得到信号所处信道的频段和频点；
A2：协议栈模块根据所述频段和频点，选择相应的基带处理模块，并将信号发送给所述基带处理模块；
A3：所述基带处理模块将接收的MAC层信号封装成TD-SCDMA无线帧基带信号，并对载波进行频点搬移处理；
A4：所述基带处理模块根据协议栈的频段设置，为信号传输选择对应的RAP单元；
A5：所述RAP单元中的RAP数据传输模块接收信号并将信号传输给射频发送模块；
A6：射频发送模块按照设置的频段频点和发射电平，将基带信号加载为对应频点对应功率的射频信号，经过射频合路模块合路，发送到每一个RAP的射频接口。
优选地，所述步骤A3中，对载波进行频点搬移处理包括：基带处理模块首先根据协议栈的频点配置要求判断是否需要对载波进行频点搬移处理，若是，则对载波进行频点搬移处理，若否，则不作处理。
优选地，所述步骤A4，进一步包括：将相应的RAP编号置于基带信号的最高位组合。
优选地，所述步骤B，进一步包括：
B1：每个RAP的射频接收模块对所接收的射频信号进行解调生成基带信号，发送到RAP传输模块；
B2：RAP传输模块对其接收的基带信号与上一级RAP传输模块接收的基带信号进行加和处理，并将处理结果发送给SSP数据传输模块；
B3：基带处理模块对基带信号按照初始的配置进行频点搬移处理；
B4：基带处理模块的PHY层和协议栈模块的MAC层、RLC层、RRC层对频点搬移处理结果进行解码处理。
优选地，所述步骤B2还包括：每个SSP数据传输模块将信号传输给下一级的SSP数据传输模块。
优选地，还包括：使所述SSP和所述RAP之间以及不同RAP之间保持同步。
(三)有益效果
本发明通过多个射频模块产生多个频段的载波，并通过基带处理模块来实现频带内基带信号的频点偏移，然后将不同的基带处理模块和射频模块组合在一起，来模拟现实中跨频段的网侧环境；本发明使用这种组合的基带处理模块和射频模块的方式来模拟不同的小区，具有高度的灵活性和可扩展性，同时由于最大限度的利用了软硬件设备，所以本系统能够极大地降低测试成本，能够带来显著的经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例中所述移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统的结构图；
图2为本发明实施例中所述进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试的方法的流程图；
图3为本发明实施例中含有RAP编号数据的基带信号数据结构图；
图4为本发明实施例中所述的下行数据流处理原理示意图；
图5为本发明实施例中所述的上行数据流处理原理示意图；
图6为本发明实施例中所述同步信号传输原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，本发明所述移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统，包括一个系统模拟单元SSP、至少一个无线接入单元RAP和一个射频合路模块；其中，
所述SSP包括：
主控模块，用于对系统进行控制以及对RAP的射频模块进行控制；
协议栈模块，用于模拟TD-SCDMA网侧RRC层、RLC层和MAC层的功能；
至少一个基带处理模块，用于模拟TD-SCDMA网侧NodeB的PHY层的功能，生成TD-SCDMA基带信号并承载载波；
至少一个SSP数据传输模块，用于传输SSP基带信号给RAP数据传输模块；
所述RAP包括：
射频模块，用于产生载波；
RAP数据传输模块，用于传输RAP基带信号给SSP数据传输模块和射频模块；
RAP的射频信号接口连接射频合路箱；
不同RAP的同步接口相连接。
所述射频模块包括：
射频接收模块，用于对根据设置的频点和参考电平对接收的射频信号进行解调和衰减；
射频发送模块，用于按照设置的频段频点和发射电平，将基带信号加载为对应频点对应功率的射频信号，经过射频合路模块合路后发送到RAP的射频信号接口；
射频时钟模块，用于使射频模块与系统同步。
所述SSP和每一个RAP的控制接口均连接集线器。
例如：测试例中要配置的频段包括A频段和F频段，那么就需要2个RAP。
如图2所示，本发明所述的利用上述系统进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试的方法，包括以下步骤：
A：对输入信号进行处理，生成跨频段多频点的射频信号；
本步骤可通过以下步骤实现。
A1：输入信号经过协议栈模块RRC层、RLC层和MAC层的处理，得到信号所处信道的频段和频点；
A2：协议栈模块根据所述频段和频点，选择相应的基带处理模块，并将信号发送给所述基带处理模块；
A3：所述基带处理模块将接收的MAC层信号封装成TD-SCDMA无线帧基带信号，并对载波进行频点搬移处理；
本步骤中，对载波进行频点搬移处理包括：基带处理模块首先根据协议栈的频点配置要求判断是否需要对载波进行频点搬移处理，若是，则对载波进行频点搬移处理，若否，则不作处理。
A4：所述基带处理模块根据协议栈的频段设置，为信号传输选择对应的RAP单元；
本步骤中，将相应的RAP编号置于基带信号的最高位组合。
SSP传输模块和基带处理模块是一一对应的。如图3所示，SSP传输模块的设置主要是根据基带处理模块的数据的去向(即发送给对应的RAP)，将基带的32位数据的最高位组合(其中IQ数据各16位)来填充相应的RAP编号。例如，发送给RAP1的数据最高位填充0，发送RAP2的数据最高位填充1。RAP传输部分会根据传输数据的最高位来分辨是否给自己的数据，如果是，RAP数据部分就会经过相关处理将数据传输给射频模块，如果不是则传输给另外的一个RAP的数据传输模块。
A5：所述RAP单元中的RAP数据传输模块接收信号并将信号传输给射频发送模块；
A6：射频发送模块按照设置的频段频点和发射电平，将基带信号加载为对应频点对应功率的射频信号，经过射频合路模块合路，发送到每一个RAP的射频接口。
另外，每个SSP传输模块将信号传输给下一级的SSP传输模块。
使步骤A中所述SSP和所述RAP之间，不同RAP之间保持同步。
射频模块的主控模块通过Socket通信方式进行通信。射频模块的频点设置要结合测试例的要求，选取合适的发送和接收数据的频点，例如测试例中要配置的频段包括A频段和F频段，那么就需要2个RAP，分别将其射频模块的频点设置成A频段的中心频点和F频段的中心频点。发送模块的发送电平要和各个信道的功率等级相符合，一般与信道的最高功率等级相同。
基带处理模块的设置主要包括基带组合设置和基带频点设置。协议栈模块的RRC层根据测试的需求，将每一个小区不同频段的信道分配到不同的基带处理模块，再根据信道的所在的频点来设置基带处理模块是否需要频点搬移处理。每一个小区对应的不同基带模块称为一个基带处理组合，具有相同的小区属性。根据优选方案的6个基带处理模块，可以灵活的模拟跨频段的3～6个独立小区，基本涵盖所有的跨频度网络环境。
B：使所述射频信号转换为基带信号，将不同的基带处理模块和射频模块组合在一起，模拟跨频段的网侧环境；
本步骤可通过以下步骤实现。
B1：每个RAP的射频接收模块对所接收的射频信号进行解调生成基带信号，发送到RAP传输模块；
其中，射频接收模块的接收参考电平动态的根据上行数据的功率来设置，一般比最大上行数据信号高出5dB。
B2：RAP传输模块对其接收的基带信号与上一级RAP传输模块接收的基带信号进行加和处理，并将处理结果发送给SSP数据传输模块；
本步骤中，每个SSP数据传输模块将信号传输给下一级的SSP数据传输模块。
B3：基带处理模块对基带信号按照初始的配置进行频点搬移处理；
B4：基带处理模块的PHY层和协议栈模块的MAC层、RLC层、RRC层对频点搬移处理结果进行解码处理。
另外，使步骤B中所述SSP和所述RAP之间，不同RAP之间保持同步。如果有M个射频模块，那么它们也必须保持同步运行，所以选取一个射频模块的时钟设置为内部时钟，并向外部输出，其余M-1个射频时钟设置为外部时钟，并由外部获取。
C：进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试。
所述方法还包括：使所述SSP和所述RAP之间以及不同RAP之间保持同步。
本发明的工作原理：
下行数据流
TD-SCDMA接入网Uu接口的协议栈主要包括RRC层、RLC层、MAC层和PHY层(协议栈的各个部分的实现不在本发明专利的范围之内)。其中，在本发明的装置中，RRC层、RLC层和MAC层是由协议栈模块来实现的，PHY层是由基带处理模块实现的。下面参照附图4来具体说明本装置的下行数据流的实现过程。
下行原始数据(包括信令和数据业务数据流)在协议栈模块生成后，经过RRC层、RLC层和MAC层的处理，协议栈处理模块根据当前数据所处信道的频段和频点，选择对应的基带处理模块组合和基带处理模块，将数据发送到基带处理模块。
基带处理模块首先将接收的MAC层数据处理封装成TD-SCDMA无线帧基带信号，然后根据协议栈的频点配置要求判断是否进行主辅载波频点搬移处理。截止到频点搬移处理完成，基带数据处理就已经全部完成。基带处理模块的另一个功能就是根据协议栈的频段设置，为数据传输选择对应的RAP通路，然后将相应的RAP编号置于32位基带数据的最高位组合。
SSP数据传输模块和基带处理模块一一对应(为了便于叙述，将SSP数据传输模块和基带处理模块1～6编号)。基带数据从基带处理模块传递到对应的数据传输模块，例如，1#基带处理模块将基带数据发送到1#SSP数据传输模块。SSP数据传输模块除了接收基带处理模块的数据外，还要将此数据和上级SSP数据传输模块的数据进行加和，例如，2#SSP数据传输模块会将2#基带处理模块的数据和接收的1#SSP数据传输模块数据进行加和后，发送给3#SSP数据传输模块，其它以此类推。最终，SSP的所有基带数据会在6#SSP数据传输模块汇总，然后传输给RAP数据传输模块。
RAP数据传输模块接收到6#SSP数据传输模块传输的32位基带数据后，提取数据的最高位或者最高位组合来判断是否自己的数据。如果是，RAP数据传输模块将数据传输给射频发送模块；如果不是，则将数据发送给下一个RAP的数据传输模块。
射频发送模块按照设置的频段频点和发射电平，将基带信号加载为对应频点对应功率的射频信号(TD-SCDMA信号)，经过射频合路模块的合路，发送到RAP的射频信号接口。RAP的射频信号接口都和射频合路箱相连，不同RAP不同频段不同频点的下行射频信号在射频合路模块内合路，完成下行数据流的处理和发送。
上行数据流
上行信号处理和传输基本下行的逆过程，但是略有不同。下面参照附图5来具体说明本装置的上行数据流的实现过程。
终端的上行射频信号通过射频合路模块传递到每个RAP外部射频接口，每个RAP的射频接收模块根据设置的频点和参考电平对射频信号进行解调和衰减。比如，RAP1的射频接收模块的接收频率设置为A频段，那么RAP1就会将位于A频段的射频信号解调成基带信号，同样RAP2设置成F频段用于解调F频段的射频信号，两者之间不会有影响。经过射频模块解调后，基带信号发送到RAP的数据传输模块。
RAP数据传输模块接收射频接收模块解调的基带信号，加和上上级RAP数据传输模块接收的基带信号，然后将数据发送给SSP数据传输模块。每个SSP数据传输模块将数据传输给下一级的SSP数据传输模块。
基带处理模块对于上行基带数据，先将数据按照初始的配置进行频点搬移处理，然后基带处理模块的PHY层和协议栈模块的MAC层、RLC层、RRC层进行解码处理，完成上行数据流的处理和传输。
系统同步的实现
本测试系统的是一个同步系统。SSP和RAP之间，不同RAP之间都必须保持同步，即各个基带处理模块、数据传输模块和射频发射和接收模块都要基于同一个射频时钟源。下面结合图6，详细的说明同步信号的传输和作用。
如果有M个RAP，则将RAP1射频模块的时钟设置为内部时钟源，并向外部输出，其余M-1个射频时钟设置为外部时钟源，并由外部获取，不同的RAP之间使用BNC信号线将同步接口相连。这样，所有的RAP使用的信号源均为RAP1的射频时钟模块的时钟信号，保证其各自射频模块保持运行同步。
射频时钟模块的时钟信号传输给其对应的RAP数据传输模块，其中RAP1的RAP数据传输模块会将时钟信号通过数据接口，采用Rocket IO通信方式，传输给SSP数据传输模块，每个SSP数据传输模块将时钟信号传输给下一级的SSP数据传输模块，同时传输给对应基带处理模块。各个基带处理模块基于SSP传输的时钟信号进行PHY无线帧的定时和发送接收。
同步时钟信号的传输时延较小，系统可以忽略不计，所以，SSP的各个基带处理模块和SSP数据传输模块、各个RAP的RAP数据传输模块和射频模块可以认为是同步的，即测试系统是同步的。
A+F跨频段组网方式多种多样，可以是1个小区内的不同载波分布在不同频段的不同频点，比如主载波分布在A频段的2012.4MHz频点，辅载波分布在F频段的1880MHz频点。也可以是2个相邻小区的主载波在不同频段的不同频点上，比如主小区的主载波在A频段的2020.8MHz频点，邻小区的主载波在F频段的1880MHz频点。还可以是2个相邻小区的主辅载波在不同频段的不同频点，比如主小区的主载波在A频段的2010.8MHz频点，邻小区的副载波在F频段的1880MHz频点。由于跨频段的组网方式多种多样，所以充分的模拟跨频段的网络环境非常的必要，但搭建跨频段的网侧环境非常的繁琐和困难。
本发明提供一种灵活组合和配置的便于扩展的终端跨频段RRM一致性测试方法。本发明提供的测试系统和方法，主要是通过利用M个射频模块来实现M个频段的载波，利用基带模块来实现频带内基带信号1.6MHz频点偏移，然后将不同的基带模块和射频模块组合在一起，来模拟现实中跨频段的网侧环境。本发明使用一种组合的基带模块和射频模块的方式来模拟不同的小区，具有高度的灵活性和可扩展性，同时由于最大限度的利用了软硬件设备，所以本装置对于测试的成本也会极大的削减，经济效益显著。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (9)
1.一种移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统，其特征在于，包括一个系统模拟单元SSP、至少一个无线接入单元RAP和一个射频合路模块；其中，
所述SSP包括：
主控模块，用于对系统进行控制以及对RAP的射频模块进行控制；
协议栈模块，用于模拟TD-SCDMA网侧RRC层、RLC层和MAC层的功能；
至少一个基带处理模块，用于模拟TD-SCDMA网侧NodeB的PHY层的功能，生成TD-SCDMA基带信号并承载载波；
至少一个SSP数据传输模块，用于传输SSP基带信号给RAP数据传输模块；
所述RAP包括：
射频模块，用于产生载波；
RAP数据传输模块，用于传输RAP基带信号给SSP数据传输模块和射频模块；
RAP的射频信号接口连接射频合路模块；
不同RAP的同步接口相连接。
2.如权利要求1所述的移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统，其特征在于，所述射频模块包括：
射频接收模块，用于根据设置的频点和参考电平对接收的射频信号进行解调和衰减；
射频发送模块，用于按照设置的频段频点和发射电平，将基带信号加载为对应频点对应功率的射频信号，经过射频合路模块合路后发送到RAP的射频信号接口；
射频时钟模块，用于使射频模块与系统同步。
3.如权利要求1所述的移动终端跨频段无线资源管理一致性测试系统，其特征在于，所述SSP和每一个RAP的控制接口均连接集线器。
4.一种利用权利要求2所述系统进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：对输入信号进行处理，生成跨频段多频点的射频信号；
B：使所述射频信号转换为基带信号，将不同的基带处理模块和射频模块组合在一起，模拟跨频段的网侧环境；
C：进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试；
所述步骤A，进一步包括以下步骤：
A1：输入信号经过协议栈模块RRC层、RLC层和MAC层的处理，得到信号所处信道的频段和频点；
A2：协议栈模块根据所述频段和频点，选择相应的基带处理模块，并将信号发送给所述基带处理模块；
A3：所述基带处理模块将接收的MAC层信号封装成TD-SCDMA无线帧基带信号，并对载波进行频点搬移处理；
A4：所述基带处理模块根据协议栈的频段设置，为信号传输选择对应的RAP单元；
A5：所述RAP单元中的RAP数据传输模块接收信号并将信号传输给射频发送模块；
A6：射频发送模块按照设置的频段频点和发射电平，将基带信号加载为对应频点对应功率的射频信号，经过射频合路模块合路，发送到每一个RAP的射频信号接口。
5.如权利要求4所述的进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试的方法，其特征在于，所述步骤A3中，对载波进行频点搬移处理包括：基带处理模块首先根据协议栈的频点配置要求判断是否需要对载波进行频点搬移处理，若是，则对载波进行频点搬移处理，若否，则不作处理。
6.如权利要求4所述的进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试的方法，其特征在于，所述步骤A4，进一步包括：将相应的RAP编号置于基带信号的最高位组合。
7.如权利要求4所述的进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试的方法，其特征在于，所述步骤B，进一步包括：
B1：每个RAP的射频接收模块对所接收的射频信号进行解调生成基带信号，发送到RAP数据传输模块；
B2：RAP传输模块对其接收的基带信号与上一级RAP传输模块接收的基带信号进行加和处理，并将处理结果发送给SSP数据传输模块；
B3：基带处理模块对基带信号按照初始的配置进行频点搬移处理；
B4：基带处理模块的PHY层和协议栈模块的MAC层、RLC层、RRC层对频点搬移处理结果进行解码处理。
8.如权利要求7所述的进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试的方法，其特征在于，所述步骤B2还包括：每个SSP数据传输模块将信号传输给下一级的SSP数据传输模块。
9.如权利要求4所述的进行移动终端跨频段无线资源管理一致性测试的方法，其特征在于，还包括：使所述SSP和所述RAP之间以及不同RAP之间保持同步。
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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 | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100102 Beijing city Chaoyang District Wangjing Lize two Road No. 2 Wangjing science and Technology Park A block three layer Applicant after: BEIJING STARPOINT TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 100102 Beijing city Chaoyang District Wangjing Lize two Road No. 2 Wangjing science and Technology Park A block three layer Applicant before: Xingheliangdian Communication Software Co., Ltd., Beijing |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: XINGHELIANGDIAN COMMUNICATION SOFTWARE CO LTD, BEIJING TO: BEIJING STARPOINT COMM. LTD. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |