CN105991268B - 一种经由电力线传输lte信号数据的方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种用于经由电力线传输LTE信号数据的方法、装置和系统。根据本发明的方法包括由BBU执行的以下步骤:将一个LTE子帧所能传输的信号数据映射至所述PL信道的一PL子帧中，其中，所述信号数据包括一个或多个元素数据；当该PL子帧中还包含空余资源时，由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。根据本发明的方法还包括由RRH执行的以下步骤：接收来自BBU的、经由所述PL信道采用PL子帧传输的数据信息；采用与所述BBU中重复映射规则相对应的获取操作，由所述数据信息中获得所述BBU所发送的信号数据。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种用于经由电力线传输LTE信号数据的方法、装置和系统。
背景技术
现有技术中，一些室内覆盖系统采用基于光纤的分布式天线系统(DistributedAntenna System，DAS)系统，此类DAS系统由光纤和分布的射频拉远头(Remote RadioHead，RRH)组成。RRH实现了所有射频(Radio Frequency，RF)前端功能。数字基带信号在RRH和基带处理单元(Base Band Unit，BBU)之间传输。可基于两个标准接口，即开放式基站架构联盟(Open Base Station Architecture Initiative，OBSAI)和通用公共无线接口(Common Public Radio Interface，CPRI)的协议来进行基站和其RRH之间的交互。然而，由于需要在室内进行光纤的布线，该方案具有成本较高、操作不便等缺点。
为了克服上述缺点，申请号为201310680450.5的专利申请提出了了一种基于电力线通信(Power Line Communication，PLC)技术的分布式天线系统，其架构如图1所示。
参照图1，该DAS系统中的BBU和RRH通过电力线连接，所述BBU包括Turbo编码装置(Turbo encoder)、调制装置(Mod)、子载波映射装置、快速傅立叶逆变换装置(InverseFast Fourier Transform，IFFT)和模拟前端(Analog Front End，AFE)，所述RRH包括AFE、快速傅立叶变换装置(Fast Fourier Transform，FFT)、均衡器、子载波重映射装置、IFFT和射频装置(Radio Frequency，RF)。
在BBU端，经过调制的LTE信号数据在子载波映射装置中被映射到PL信道中空余的子载波上来进行传输，例如，可基于电力线标准IEEE 1901的频谱模板来确定PL信道中空余的子载波。接着，LTE信号数据经由IFFT变换后被传输至模拟前端，以在将信号调制到适合在PL信道中传输的频率后传输至PL信道。
在RRH端，AFE接收来自PL信道的信号数据并将其调制到适合在LTE中传输的频率，接着，经由FFT得到该信号数据的频域信号。接着，在均衡器中对接收的信号进行信道衰减的补偿。在经过补偿之后，该频域信号在子载波重映射装置中被重映射到LTE无线信道的子载波。接着，经由IFFT该频域信号被转换为时域信号并被传输至RF。
然而，诸如脉冲噪音、衰落或多径效应等信道损害会对信号数据的传输造成较大影响，使得LTE信号数据很难在电力线信道中达到较好的传输效果。
可通过下文描述的信道模型和噪声模型来对PL信道进行模拟，从而得到与PL信道中的数据传输相关的实验数据。
为了模拟室内网络，可使用开放电力线通信欧洲研究联盟(Open PLC EuropeanResearch Alliance，OPERA)提出的信道和背景噪音模型。，OPERA提出了4个不同的参考模型，基于其各自不同的选择性和衰减，该4个参考模型被分为“good”，“fair”，“poor”和“bad”。对于每个模型，路径的个数P，脉冲响应时长Th，第一路径的初始时延t0，路径振幅的范围[Фmax，Фmin]等参数的信息如下表1所示。
表1
从表1所示的默认值开始，不同的脉冲响应的实现可被随机生成。
关于电力线中的噪声，主要考虑背景噪声和脉冲噪声这两类噪声。背景噪声主要由多种低强度噪声源的叠加引起。其功率频谱密度(Power Spectral density，PSD)是随着频率的增加而降低的，并且可被认为是固定的因为其分钟和小时为单位随着时间变化。多种噪声测量的结果显示PSD随着频率的增加而降低可通过对数标度的指数衰减曲线被近似，如以下所示：
其中，B∞是f趋于无限大时的PSD，B是B∞和PSD的最大值的差值。参数f表示B∞指数衰减率。由于多种诸如电源或开关换向等来源而产生的脉冲噪声因为其高振幅和强时间变动性，而被认为是突发错误发生的原因。米德尔顿(Middleton)的A类噪声模型(Class Anoise model)是一种合适的用于表示PL信道中的脉冲噪声的统计模型。根据该模型，结合背景高斯噪声和脉冲噪声来计算噪声样本。X是一个表征米德尔顿A类噪声的随机变量，其概率密度函数(Probability Density Function，PDF)由以下公式给出：Γ＝σg 2/σi 2，σ2＝σg 2+σi 2
其中，其中，σ表示A类噪声变量，其中，Γ＝σg 2/σi 2，σg 2是背景高斯噪声变量，σi 2是脉冲噪声变量(σ2＝σg 2+σi 2)，A表示脉冲噪声的指数，对于较小值的A，噪声是高脉冲的，而当A趋于无限大时，A类噪声接近高斯特性。可通过以下公式得到A类噪声样本：
其中，xG表示零均值白高斯背景噪声并且方差σg 2和Kn是均值为A的独立泊松随机变量，y是零均值方差为σi 2/A的另一白高斯序列。在模拟中，xG被设为零并且通过以下来产生噪声样本：
其中，xB是有色背景噪声，其PSD由B(f)给出。
这里A是脉冲指数，是每秒的脉冲数均值以及多秒中的脉冲的长度均值的乘积。较小的A意味着脉冲事件数量较少但振幅较高。随着A变大，脉冲事件数量增大，但高振幅脉冲的概率则降低。
基于上述所举例的实验模型，可以对由于诸如脉冲噪音、衰落或多径效应等问题对于LTE信号数据在电力线信道中的所传输的损害情况有更加明确和直观的了解。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于经由电力线传输LTE信号数据的方法、装置和系统。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在BBU中处理LTE信号数据的方法，其中，所述BBU通过电力线(PL)信道与RRH进行通信，其中，所述PL信道采用PL子帧来进行传输，其中，所述方法包括以下步骤:
a将一个LTE子帧所能传输的信号数据映射至所述PL信道的一PL子帧中，其中，所述信号数据包括一个或多个元素数据；
b当该PL子帧中还包含空余资源时，由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。
根据本发明的一个方面，还提供了一种用于在RRH中处理电力线信号数据的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
A接收来自BBU的、经由所述PL信道采用PL子帧传输的数据信息，其中，一个由PL子帧传输的数据信息对应一个可经由LTE子帧传输的信号数据，所述数据信息由所述BBU对所述信号数据执行了重复映射操作后获得；
B采用与所述BBU中重复映射规则相对应的获取操作，由所述数据信息中获得所述BBU所发送的信号数据。
根据本发明的一个方面，还提供了一种用于处理LTE信号数据的BBU，其中，所述BBU通过电力线(PL)信道与RRH进行通信，其中，所述PL信道采用PL子帧来进行传输，其中，所述BBU包括:
映射装置，用于将一个LTE子帧所能传输的信号数据映射至所述PL信道的一PL子帧中，其中，所述信号数据包括一个或多个元素数据；
重复映射装置，用于当该PL子帧中还包含空余资源时，由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。
根据本发明的一个方面，还提供了一种用于处理电力线信号数据的RRH，其中，所述RRH包括以下步骤：
接收装置，用于接收来自BBU的、经由所述PL信道采用PL子帧传输的数据信息，其中，一个由PL子帧传输的数据信息对应一个可经由LTE子帧传输的信号数据，所述数据信息由所述BBU对所述信号数据执行了重复映射操作后获得；
获取装置，用于采用与所述BBU中重复映射规则相对应的获取操作，由所述数据信息中获得所述BBU所发送的信号数据。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：能够在BBU将LTE子帧中的一部分数据重复映射到PL信道的空余资源中，以通过PL信道对被重复映射数据进行重复传输，从而获得数据传输的分集增益。并且，对需要进行重复映射的信号数据，还可变换其所使用的PL信道的子载波来传输，从而进一步提高了PL信道中数据传输的准确性和可靠性。
例如，基于在背景部分中描述的信道模型和噪声模型，并使用下表2所示的模拟参数来在表1所示的“bad”信道中评价本发明的方案的性能：
表2
基于上述模拟参数所获得的三种DAS系统对应于LTE无线信道的信噪比(SNR)的块误码率(Block Error Ratio，BLER)如图2所示(即现有技术中基于光纤的DAS系统(F-DAS)、没有分集基于电力线的DAS系统(PL-DAS without diversity)、以及根据本发明的具有分集的PL-DAS(PL-DAS with diversity)系统)。可见，在以上三个DAS系统中，根据本发明的PL-DAS的BLER最低，其充分证明了根据本发明的DAS系统相对于现有技术来说，具有较高的数据传输的可靠性和准确性。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示意出了一种示例性的基于电力线的DAS系统的示意图；
图2示意出了示例性的根据本发明的方案以及其他基于现有技术的方案的BLER性能；
图3示意出了一种用于经由电力线传输LTE信号数据的方法流程图；
图4示意出了根据本发明的一个示例性的LTE子帧和PL子帧的示意图；
图5示意出了一种用于处理LTE信号数据的BBU以及一种用于处理电力线信号数据的RRH的结构示意图。
附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
图3示意出了根据本发明的一种用于经由电力线传输LTE信号数据的方法流程图。根据本发明的方法包括由BBU执行的步骤S101和步骤S102，以及由RRH执行的步骤S201和步骤S202。
其中，所述BBU和RRH包含于基于电力线(PL)的DAS系统，所述BBU通过PL信道与RRH进行通信。
其中，LTE信道采用LTE子帧来传输信号数据，所述LTE子帧长度为1毫秒，每个LTE子帧包含两个时隙。
其中，所述PL信道采用PL子帧来进行传输。
参照图3，在步骤S101中，BBU将一个LTE子帧所能传输的信号数据映射至所述PL信道的一PL子帧中。
其中，所述信号数据包括一个或多个元素数据。优选地，所述信号数据中的一个或多个元素数据可构成与LTE子帧对应的时隙相同数量的数据块。
在步骤S102中，当该PL子帧中还包含空余资源时，BBU由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。其中，所述空余资源包括但不限于以下至少任一种：
1)空余时隙；
2)空余子载波。
优选地，当所述PL子帧的时隙数与子帧数之积大于LTE子帧的时隙数与子帧数之积时，确定该PL子帧包含空余资源。
具体地，BBU由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据的方法包括但不限于以下任一种方式：
1)当所述PL子帧的空余资源包含一个或多个空余时隙时，BBU由所述信号数据的中选择与所述一个或多个空余时隙对应数量的多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将该多个元素数据重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
优选地，所述信号数据包括分别由多个元素数据构成的一个或多个数据块。
更优选地，BBU由所述信号数据的多个数据块中选择一个或多个数据块，来基于预定的重复映射规则将该一个或多个数据块重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
其中，BBU由所述信号数据的多个数据块中选择一个或多个数据块，以基于预定的重复映射规则将该一个或多个数据块重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中的方式包括但不限于以下任一种：
i)BBU从LTE子帧对应的信号数据中选择一个或多个数据块，来将其重复映射至所述PL子帧中多余的一个或多个空余时隙中。
根据本发明的一个优选方案，当所述PL子帧比所述LTE子帧多一个空余时隙时，BBU由与所述LTE子帧对应的信号数据中选择一个数据块，来将其重复映射至所述PL子帧中的一个空余时隙中；或者，BBU由与所述LTE子帧对应的信号数据中选择多个数据块的部分元素数据，来将其重复映射至所述PL子帧中多余的一个空余时隙中。
根据本发明的第一示例，参照图4，图4示意出了根据本发明的一个示例性的LTE子帧和PL子帧的示意图。其中，LTE子帧和PL子帧长度均为1毫秒(ms)，LTE子帧包含两个时隙：slot1和slot2，每个LTE子帧可传输14个符号(symbol)；PL子帧包含三个时隙：slot1、slot2和slot3，每个PL子帧可传输21个符号，即PL子帧中还含空余的空余时隙slot3。其中，根据本示例的BBU和RRH包含于如图2所示的基于电力线的DAS系统中。并且，BBU中预定的重复映射规则rule1包括：将LTE子帧的slot1对应的数据块重复映射到PL子帧的时隙slot3中。
BBU在传输一LTE子帧对应的信号数据LTE_data1时，先在步骤S101中将与LTE子帧的时隙slot1对应的数据块block1映射到PL子帧中的时隙slot1，将与LTE子帧中的时隙slot2对应的数据块block2映射到PL子帧中的时隙slot2。并且，BBU在执行步骤S101的同时，基于前述重复映射规则rule1，在步骤S102中选择时隙slot1对应的数据块block1，来将其重复映射到PL子帧的时隙slot3中，此时PL子帧的三个时隙中依次对应的数据块为block1、block2和block1，并通过PL信道传输该PL子帧对应的数据信息，来实现对于LTE信号数据LTE_data1的传输。
ii)对于LTE子帧对应的信号数据包含的多个数据块，BBU从该多个数据块中选择至少一个数据块，并将该至少一个数据块中各个数据块的部分或全部元素数据重复映射至PL子帧中多余的一个或多个空余时隙中。
例如，仍然参照图4所示的LTE子帧和PL子帧的结构，如果BBU中预定的重复映射规则包括：由与LTE子帧的slot1对应的数据块中随机选择与4个符号对应的元素数据，并由与LTE子帧的slot2对应的数据块中随机选择与3个符号对应的元素数据，重复映射到PL子帧的时隙slot3中，则BBU基于该重复映射规则分别从LTE子帧的slot1和slot2选择相应的部分元素数据重复映射至PL子帧的时隙slot3中，以实现对于LTE子帧对应的信号数据的传输。
根据本发明的一个优选方案，BBU先确定需要进行重复映射的、包含多个元素数据的数据块；接着，调换该数据块中的部分或全部元素数据所对应的子载波，并将调换处理后的数据块重复映射至该PL子帧的多余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
更优选地，BBU可采用逆序的方式来调换所述一个或多个元素数据所对应的子载波。
具体地，一个数据块包括M个符号数据(symbol)，且每一符号数据包括分别对应于当前频域中N个子载波的N个元素数据。BBU对于一需要进行重复映射的数据块中的每一符号数据，将该符号数据中的N个元素数据调换为逆序后与当前的N个子载波进行对应；接着，将调换处理后的该数据块重复映射至该PL子帧的多余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
需要说明的是，BBU还可基于其他方式调换该数据块中的部分或全部元素数据所对应的子载波，并将调换处理后的数据块重复映射至该PL子帧的多余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据
继续对前述第一示例进行说明，下表3示出了图4所示的LTE子帧中包含的各个符号数据(symbol)，以及各个符号数据分别包含的元素数据，其中，LTE信道包含N个空余子载波和14个符号数据，下表中的Xi,j(i＝1，2，…，N，j＝1，2，…，14)表示对应于LTE子帧中第i个子载波和第j个符号的元素数据，其中PL信道包含不小于N个空余子载波的频域。
表3
BBU将需要进行重复映射的数据块block1的全部元素数据(i＝1，2，…，N；j＝1，2，…，7)作为需要进行重复映射的元素数据。
其中，BBU中的重复映射规则rule1进一步包括：将LTE子帧的slot1对应的数据块重复映射到PL子帧的时隙slot3中，并且将数据块中的各个元素数据与子载波进行逆序对应。
则BBU将重复映射的数据块block1中的各个元素数据Xi,j与各个子载波对应的顺序调换为逆序，亦即使得原先对应第一个子载波的元素数据X1,j变为对应于第N个子载波的元素XN,j，原先对应第2个子载波的元素数据X2,j变为对应于倒数第2个子载波的元素XN-1,j，亦即，原先对应于第i个子载波的元素数据Xi,j变为对应于倒数第n个子载波的元素XN-i+1,j，并重复映射到PL子帧的时隙slot3中，从而在PL子帧的时隙slot1和时隙slot3分别使用不同的子载波来传输block1中的各个元素数据(以下将逆序映射后的数据块称为block1’)，并得到PL子帧中的三个数据块block1、block2、block1’包含的各个元素数据如下表4所示。
表4
2)当PL子帧的空余资源包含一个或多个空余子载波时，BBU由与LTE子帧对应的信号数据中选择一个或多个元素数据，基于预定的重复映射规则将其重复映射至该一个或多个空余子载波中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。
具体地，BBU根据空余子载波可传输的元素数据的数量，基于预定的重复映射规则，从LTE子帧对应的信号数据中选择不多于该数量的元素数据，并将所选择的元素数据重复映射至空余子载波中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
根据本发明的一个优选方案，当PL子帧同时包含空余时隙和空余子载波时，可分别选择一个或多个元素数据重复映射至空余子载波跟空余时隙中。
继续对前述第一示例进行说明，PL信道相对于LTE信道还包含300个空余子载波，BBU中的重复映射规则rule1除了前述外，还包括：将当前PL信道中的、与LTE信道对应的N个子载波中的最后300个子载波对应的元素数据重复映射至PL子帧的空余子载波中。
则BBU基于该重复映射规则，继续将将数据块block1、block2、block1’中包含的、与最后300个子载波对应的元素数据重复映射至PL子帧的空余子载波中，以得到最终的与PL子帧对应的数据信息如下表5所示。
表5
继续参照图3。接着，在步骤S201中，RRH接收来自BBU的、经由所述PL信道采用PL子帧传输的数据信息。
其中，一个由PL子帧传输的数据信息对应一个可经由LTE子帧传输的信号数据，所述数据信息由所述BBU对所述信号数据执行了重复映射操作后获得。
接着，在步骤S202中，RRH采用与所述BBU中重复映射规则相对应的获取操作，由所述数据信息中获得所述BBU所发送的信号数据。
优选地，所述步骤S202进一步包括步骤S2021(图未示)。
在步骤S2021中，RRH将所述数据信息中重复的数据块进行合并，以得到BBU所发送的信号数据。
其中，RRH可基于迫零算法或最小均方误差等算法对所述数据信息中重复的数据块进行合并。
继续对前述第一示例进行说明，RRH中与BBU中重复映射规则相对应的数据提取规则包括：将接收到的数据块block1中对应于第i个子载波和第j个符号数据的元素数据Xi,j与数据块block1’中的元素数据XN-i+1,j，通过迫零算法将该两个元素数据进行合并。并且，当N-i≤300时，还将该两个元素数据与slot1或slot2所对应的、第N+p个子载波中的元素数据XN-p+1,j通过迫零算法进行合并(其中p＝1,2，…，300)；和/或，当i≤300时，将前面获得的各个元素数据与slot3对应的第p个子载波中的元素数据Xp,j通过迫零算法进行合并。
需要说明的是，所述步骤S101可与所述步骤S102在执行时没有先后顺序，所述步骤S101可与所述步骤S102的同时执行，或者，所述步骤S101可在所述步骤S102的之前执行，或者，所述步骤S101可在所述步骤S102的之后执行。
根据本发明的方法，能够在BBU将LTE子帧中的一部分数据重复映射到PL信道的空余资源中，以通过PL信道对被重复映射数据进行重复传输，从而获得数据传输的分集增益。并且，对需要进行重复映射的信号数据，还可变换其所使用的PL信道的子载波来传输，从而进一步提高了PL信道中数据传输的准确性和可靠性。
例如，基于在背景部分中描述的信道模型和噪声模型，并使用下表2所示的模拟参数来在表1所示的“bad”信道中评价本发明的方案的性能：
表2
基于上述模拟参数所获得的三种DAS系统对应于LTE无线信道的信噪比(SNR)的块误码率(Block Error Ratio，BLER)如图2所示(即现有技术中基于光纤的DAS系统(F-DAS)、没有分集基于电力线的DAS系统(PL-DAS without diversity)、以及根据本发明的具有分集的PL-DAS(PL-DAS with diversity)系统)。可见，在以上三个DAS系统中，根据本发明的PL-DAS的BLER最低，其充分证明了根据本发明的DAS系统相对于现有技术来说，具有较高的数据传输的可靠性和准确性。
图5示意出了一种用于处理LTE信号数据的BBU以及一种用于处理电力线信号数据的RRH的结构示意图。根据本发明的BBU包括映射装置101、重复映射装置102，根据本发明的RRH包括接收装置201和获取装置202。
参照图5，映射装置101将一个LTE子帧所能传输的信号数据映射至所述PL信道的一PL子帧中。
其中，所述信号数据包括一个或多个元素数据。优选地，所述信号数据中的一个或多个元素数据可构成与LTE子帧对应的时隙相同数量的数据块。
当该PL子帧中还包含空余资源时，重复映射装置102由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。其中，所述空余资源包括但不限于以下至少任一种：
1)空余时隙；
2)空余子载波。
优选地，当所述PL子帧的时隙数与子帧数之积大于LTE子帧的时隙数与子帧数之积时，确定该PL子帧包含空余资源。
具体地，重复映射装置102由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据的方法包括但不限于以下任一种方式：
1)所述重复映射装置102还包括选择装置(图未示)，当所述PL子帧的空余资源包含一个或多个空余时隙时，选择装置由所述信号数据的中选择与所述一个或多个空余时隙对应数量的多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将该多个元素数据重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
优选地，所述信号数据包括分别由多个元素数据构成的一个或多个数据块。
更优选地，所述选择装置还包括子选择装置(图未示)，子选择装置由所述信号数据的多个数据块中选择一个或多个数据块，来基于预定的重复映射规则将该一个或多个数据块重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
其中，子选择装置由所述信号数据的多个数据块中选择一个或多个数据块，以基于预定的重复映射规则将该一个或多个数据块重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中的方式包括但不限于以下任一种：
i)子选择装置从LTE子帧对应的信号数据中选择一个或多个数据块，来将其重复映射至所述PL子帧中多余的一个或多个空余时隙中。
根据本发明的一个优选方案，当所述PL子帧比所述LTE子帧多一个空余时隙时，子选择装置由与所述LTE子帧对应的信号数据中选择一个数据块，来将其重复映射至所述PL子帧中的一个空余时隙中；或者，子选择装置由与所述LTE子帧对应的信号数据中选择多个数据块的部分元素数据，来将其重复映射至所述PL子帧中多余的一个空余时隙中。
根据本发明的第一示例，参照图4，图4示意出了根据本发明的一个示例性的LTE子帧和PL子帧的示意图。其中，LTE子帧和PL子帧长度均为1毫秒(ms)，LTE子帧包含两个时隙：slot1和slot2，每个LTE子帧可传输14个符号(symbol)；PL子帧包含三个时隙：slot1、slot2和slot3，每个PL子帧可传输21个符号，即PL子帧中还含空余时隙slot3。其中，根据本示例的BBU和RRH包含于如图2所示的基于电力线的DAS系统中。并且，BBU中预定的重复映射规则rule1包括：将LTE子帧的slot1对应的数据块重复映射到PL子帧的时隙slot3中。
BBU在传输一LTE子帧对应的信号数据LTE_data1时，映射装置101将与LTE子帧的时隙slot1对应的数据块block1映射到PL子帧中的时隙slot1，将与LTE子帧中的时隙slot2对应的数据块block2映射到PL子帧中的时隙slot2。并且，在映射装置101执行操作的同时，重复映射装置102基于前述重复映射规则rule1，选择时隙slot1对应的数据块block1，来将其重复映射到PL子帧的时隙slot3中，此时PL子帧的三个时隙中依次对应的数据块为block1、block2和block1，并通过PL信道传输该PL子帧对应的数据信息，来实现对于LTE信号数据LTE_data1的传输。
ii)对于LTE子帧对应的信号数据包含的多个数据块，子选择装置从该多个数据块中选择至少一个数据块，并将该至少一个数据块中各个数据块的部分或全部元素数据重复映射至PL子帧中多余的一个或多个空余时隙中。
例如，仍然参照图4所示的LTE子帧和PL子帧的结构，如果BBU中预定的重复映射规则包括：由与LTE子帧的slot1对应的数据块中随机选择与4个符号对应的元素数据，并由与LTE子帧的slot2对应的数据块中随机选择与3个符号对应的元素数据，重复映射到PL子帧的时隙slot3中，则子选择装置基于该重复映射规则分别从LTE子帧的slot1和slot2选择相应的部分元素数据重复映射至PL子帧的时隙slot3中，以实现对于LTE子帧对应的信号数据的传输。
根据本发明的一个优选方案，所述子选择装置进一步包括确定装置(图未示)以及调换装置(图未示)。
确定装置先确定需要进行重复映射的、包含多个元素数据的数据块；接着，调换装置调换该数据块中的部分或全部元素数据所对应的子载波，并将调换处理后的数据块重复映射至该PL子帧的多余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
更优选地，BBU可采用逆序的方式来调换所述一个或多个元素数据所对应的子载波。
具体地，一个数据块包括M个符号数据(symbol)，且每一符号数据包括分别对应于当前频域中N个子载波的N个元素数据。调换装置对于一需要进行重复映射的数据块中的每一符号数据，将该符号数据中的N个元素数据调换为逆序后与当前的N个子载波进行对应；接着，将调换处理后的该数据块重复映射至该PL子帧的多余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
需要说明的是，调换装置还可基于其他方式调换该数据块中的部分或全部元素数据所对应的子载波，并将调换处理后的数据块重复映射至该PL子帧的多余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据
继续对前述第一示例进行说明，下表6示出了图4所示的LTE子帧中包含的各个符号数据(symbol)，以及各个符号数据分别包含的元素数据，其中，LTE信道包含N个空余子载波和14个符号数据，下表中的Xi,j(i＝1，2，…，N，j＝1，2，…，14)表示对应于LTE子帧中第i个子载波和第j个符号的元素数据，其中PL信道包含不小于N个空余子载波的频域。
表6
确定装置将需要进行重复映射的数据块block1的全部元素数据(i＝1，2，…，N；j＝1，2，…，7)作为需要进行重复映射的元素数据。
其中，BBU中的重复映射规则rule1进一步包括：将LTE子帧的slot1对应的数据块重复映射到PL子帧的时隙slot3中，并且将数据块中的各个元素数据与子载波进行逆序对应。
则调换装置将重复映射的数据块block1中的各个元素数据Xi,j与各个子载波对应的顺序调换为逆序，亦即使得原先对应第一个子载波的元素数据X1,j变为对应于第N个子载波的元素XN,j，原先对应第2个子载波的元素数据X2,j变为对应于倒数第2个子载波的元素XN-1,j，亦即，原先对应于第i个子载波的元素数据Xi,j变为对应于倒数第n个子载波的元素XN-i+1,j，并重复映射到PL子帧的时隙slot3中，从而在PL子帧的时隙slot1和时隙slot3分别使用不同的子载波来传输block1中的各个元素数据(以下将逆序映射后的数据块称为block1’)，并得到PL子帧中的三个数据块block1、block2、block1’包含的各个元素数据如下表7所示。
表4
2)当PL子帧的空余资源包含一个或多个空余子载波时，所述重复映射装置102还包括子载波映射装置(图未示)。子载波映射装置由与LTE子帧对应的信号数据中选择一个或多个元素数据，基于预定的重复映射规则将其重复映射至该一个或多个空余子载波中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。
具体地，子载波映射装置根据空余子载波可传输的元素数据的数量，基于预定的重复映射规则，从LTE子帧对应的信号数据中选择不多于该数量的元素数据，并将所选择的元素数据重复映射至空余子载波中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
根据本发明的一个优选方案，当PL子帧同时包含空余时隙和空余子载波时，重复映射装置102可分别选择一个或多个元素数据重复映射至空余子载波跟空余时隙中。
继续对前述第一示例进行说明，PL信道相对于LTE信道还包含300个空余子载波，BBU中的重复映射规则rule1除了前述外，还包括：将当前PL信道中的、与LTE信道对应的N个子载波中的前300个子载波对应的元素数据重复映射至PL子帧的空余子载波中。
则重复映射装置102基于该重复映射规则，继续将将数据块block1、block2、block1’中包含的、与最后300个子载波对应的元素数据重复映射至PL子帧的空余子载波中，以得到最终的与PL子帧对应的数据信息如下表8所示。
表8
继续参照图5。接着，接收装置201接收来自BBU的、经由所述PL信道采用PL子帧传输的数据信息。
其中，一个由PL子帧传输的数据信息对应一个可经由LTE子帧传输的信号数据，所述数据信息由所述BBU对所述信号数据执行了重复映射操作后获得。
接着，获取装置202采用与所述BBU中重复映射规则相对应的获取操作，由所述数据信息中获得所述BBU所发送的信号数据。
优选地，所述获取装置202进一步包括合并装置(图未示)。
合并装置将所述数据信息中重复的数据块进行合并，以得到BBU所发送的信号数据。
其中，RRH可基于迫零算法或最小均方误差等算法对所述数据信息中重复的数据块进行合并。
继续对前述第一示例进行说明，RRH中与BBU中重复映射规则相对应的数据提取规则包括：将接收到的数据块block1中对应于第i个子载波和第j个符号数据的元素数据Xi,j与数据块block1’中的元素数据XN-i+1,j，通过迫零算法将该两个元素数据进行合并。并且，当N-i≤300时，还将该两个元素数据与slot1或slot2所对应的、第N+p个子载波中的元素数据XN-p+1,j通过迫零算法进行合并(其中p＝1,2，…，300)；和/或，当i≤300时，将前面获得的各个元素数据与slot3对应的第p个子载波中的元素数据Xp,j通过迫零算法进行合并。
需要说明的是，所述映射装置101的操作与所述重复映射装置102的操作在执行时没有先后顺序，所述映射装置101的操作可与所述复映射装置102的操作同时执行，或者，所述映射装置101的操作可在所述重复映射装置102的操作之前执行，或者，所述映射装置101的操作可在所述重复映射装置102的操作之后执行。
根据本发明的方案，能够在BBU将LTE子帧中的一部分数据重复映射到PL信道的空余资源中，以通过PL信道对被重复映射数据进行重复传输，从而获得数据传输的分集增益。并且，对需要进行重复映射的信号数据，还可变换其所使用的PL信道的子载波来传输，从而进一步提高了PL信道中数据传输的准确性和可靠性。
例如，基于在背景部分中描述的信道模型和噪声模型，并使用下表2所示的模拟参数来在表1所示的“bad”信道中评价本发明的方案的性能：
表2
基于上述模拟参数所获得的三种DAS系统对应于LTE无线信道的信噪比(SNR)的块误码率(Block Error Ratio，BLER)如图2所示(即现有技术中基于光纤的DAS系统(F-DAS)、没有分集基于电力线的DAS系统(PL-DAS without diversity)、以及根据本发明的具有分集的PL-DAS(PL-DAS with diversity)系统)。可见，在以上三个DAS系统中，根据本发明的PL-DAS的BLER最低，其充分证明了根据本发明的DAS系统相对于现有技术来说，具有较高的数据传输的可靠性和准确性。
需要注意的是，本发明可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，本发明的各个装置可采用专用集成电路(ASIC)或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
虽然前面特别示出并且描述了示例性实施例，但是本领域技术人员将会理解的是，在不背离权利要求书的精神和范围的情况下，在其形式和细节方面可以有所变化。这里所寻求的保护在所附权利要求书中做了阐述。在下列编号条款中规定了各个实施例的这些和其他方面：
1.一种用于在BBU中处理LTE信号数据的方法，其中，所述BBU通过电力线(PL)信道与RRH进行通信，其中，所述PL信道采用PL子帧来进行传输，其中，所述方法包括以下步骤:
a将一个LTE子帧所能传输的信号数据映射至所述PL信道的一PL子帧中，其中，所述信号数据包括一个或多个元素数据；
b当该PL子帧中还包含空余的空余资源时，由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。
2.根据条款1所述的方法，其中，所述PL子帧的空余资源包含一个或多个空余时隙，其中，所述步骤b还包括以下步骤：
b1由所述信号数据的中选择与所述一个或多个空余时隙对应数量的多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将该多个元素数据重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
3.根据条款2所述的方法，其中，所述信号数据包括由多个元素数据构成的多个数据块，其中，所述步骤b1进一步包括以下步骤：
b11由所述信号数据的多个数据块中选择一个或多个数据块，以基于预定的重复映射规则将该一个或多个数据块重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
4.根据条款3所述的方法，其中，所述步骤b11进一步包括以下步骤：
m确定需要进行重复映射的、包含多个元素数据的数据块；
n调换该数据块中的部分或全部元素数据所对应的子载波，并将调换处理后的数据块重复映射至该PL子帧的多余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
5.根据条款4所述的方法，其中，一个数据块包括M个单位数据，且每一单位数据包括分别对应于当前频域中N个子载波的N个元素数据，其中，所述步骤n进一步包括以下步骤：
-对于一需要进行重复映射的数据块中的每一单位数据，将该单位数据中的N个元素数据调换为逆序后与当前的N个子载波进行对应；
-将调换处理后的该数据块重复映射至该PL子帧的多余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
6.根据条款3所述的方法，其中，所述PL子帧比所述LTE子帧多一个空余时隙，其中，所述步骤b11包括以下步骤：
-由与所述LTE子帧对应的信号数据中选择一个数据块，来将其重复映射至所述PL子帧中多余的一个空余时隙中。
7.根据条款1至6中任一项所述的方法，其中，所述PL子帧的空余资源包含一个或多个空余子载波，其中，所述步骤b还包括以下步骤：
b2由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述一个或多个空余子载波中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。
8.根据条款7所述的方法，其中，所述步骤b2进一步包括以下步骤：
b21由所述信号数据中选择一个或多个元素数据；
b22基于预定的重复映射规则，将所述一个或多个元素数据中的部分元素数据映射至一个或多个空余子载波中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
9.一种用于在RRH中处理电力线信号数据的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
A接收来自BBU的、经由所述PL信道采用PL子帧传输的数据信息，其中，一个由PL子帧传输的数据信息对应一个可经由LTE子帧传输的信号数据，所述数据信息由所述BBU对所述信号数据执行了重复映射操作后获得；
B采用与所述BBU中重复映射规则相对应的获取操作，由所述数据信息中获得所述BBU所发送的信号数据。
10.根据条款9所述的方法，其中，所述步骤B进一步包括以下步骤：
-将所述数据信息中重复的数据块进行合并，以得到BBU所发送的信号数据。
11.一种用于处理LTE信号数据的BBU，其中，所述BBU通过电力线(PL)信道与RRH进行通信，其中，所述PL信道采用PL子帧来进行传输，其中，所述BBU包括:
映射装置，用于将一个LTE子帧所能传输的信号数据映射至所述PL信道的一PL子帧中，其中，所述信号数据包括一个或多个元素数据；
重复映射装置，用于当该PL子帧中还包含空余的空余资源时，由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。
12.根据条款11所述的BBU，其中，所述PL子帧的空余资源包含一个或多个空余时隙，其中，所述重复映射装置还包括：
选择装置，用于由所述信号数据的中选择与所述一个或多个空余时隙对应数量的多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将该多个元素数据重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
13.根据条款12所述的BBU，其中，所述信号数据包括由多个元素数据构成的多个数据块，其中，所述选择装置进一步包括：
子选择装置，用于由所述信号数据的多个数据块中选择一个或多个数据块，以基于预定的重复映射规则将该一个或多个数据块重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
14.根据条款13所述的BBU，其中，所述子选择装置进一步包括：
确定装置，用于确定需要进行重复映射的、包含多个元素数据的数据块；
调换装置，用于调换该数据块中的部分或全部元素数据所对应的子载波，并将调换处理后的数据块重复映射至该PL子帧的多余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
15.根据条款14所述的BBU，其中，一个数据块包括M个单位数据，且每一单位数据包括分别对应于当前频域中N个子载波的N个元素数据，其中，所述调换装置进一步用于：
-对于一需要进行重复映射的数据块中的每一单位数据，将该单位数据中的N个元素数据调换为逆序后与当前的N个子载波进行对应；
-将调换处理后的该数据块重复映射至该PL子帧的多余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
16.根据条款13所述的BBU，其中，所述PL子帧比所述LTE子帧多一个空余时隙，其中，所述子选择装置用于：
-由与所述LTE子帧对应的信号数据中选择一个数据块，来将其重复映射至所述PL子帧中多余的一个空余时隙中。
17.根据条款11至16中任一项所述的BBU，其中，所述PL子帧的空余资源包含一个或多个空余子载波，其中，所述重复映射装置还包括：
子载波映射装置，用于由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述一个或多个空余子载波中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。
18.根据条款17所述的BBU，其中，所述子载波映射装置进一步用于：
-由所述信号数据中选择一个或多个元素数据；
-基于预定的重复映射规则，将所述一个或多个元素数据中的部分元素数据映射至一个或多个空余子载波中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
19.一种用于处理电力线信号数据的RRH，其中，所述RRH包括：
接收装置，用于接收来自BBU的、经由所述PL信道采用PL子帧传输的数据信息，其中，一个由PL子帧传输的数据信息对应一个可经由LTE子帧传输的信号数据，所述数据信息由所述BBU对所述信号数据执行了重复映射操作后获得；
获取装置，用于采用与所述BBU中重复映射规则相对应的获取操作，由所述数据信息中获得所述BBU所发送的信号数据。
20.根据条款19所述的RRH，其中，所述获取装置进一步包括：
合并装置，用于将所述数据信息中重复的数据块进行合并，以得到BBU所发送的信号数据。
21.一种基于电力线的DAS系统，其中，所述基于电力线的DAS系统包括至少一个如权利要求11至18中任一项所述的BBU以及至少一个如权利要求19或20所述的RRH，所述BBU与所述RRH之间采用电力线信道进行传输。
Claims (15)
1.一种用于在BBU中处理LTE信号数据的方法，其中，所述BBU通过电力线(PL)信道与RRH进行通信，其中，所述PL信道采用PL子帧来进行传输，其中，所述方法包括以下步骤:
a将一个LTE子帧所能传输的信号数据映射至所述PL信道的一PL子帧中，其中，所述信号数据包括一个或多个元素数据；
b当该PL子帧中还包含空余资源时，由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据，其中，所述空余资源包括空余时隙或空余子载波。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述PL子帧的空余资源包含一个或多个空余时隙，其中，所述步骤b还包括以下步骤：
b1由所述信号数据的中选择与所述一个或多个空余时隙对应数量的多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将该多个元素数据重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述信号数据包括由多个元素数据构成的多个数据块，其中，所述步骤b1进一步包括以下步骤：
b11由所述信号数据的多个数据块中选择一个或多个数据块，以基于预定的重复映射规则将该一个或多个数据块重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述PL子帧的空余资源包含一个或多个空余子载波，其中，所述步骤b还包括以下步骤：
b2由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述一个或多个空余子载波中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述步骤b2进一步包括以下步骤：
b21由所述信号数据中选择一个或多个元素数据；
b22基于预定的重复映射规则，将所述一个或多个元素数据中的部分元素数据映射至一个或多个空余子载波中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
6.一种用于在RRH中处理电力线信号数据的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
A接收来自BBU的、经由PL信道采用PL子帧传输的数据信息，其中，一个由PL子帧传输的数据信息对应一个可经由LTE子帧传输的信号数据，所述数据信息由所述BBU对所述信号数据执行了重复映射操作后获得；
其中，PL子帧中还包含空余资源时，所述空余资源包括空余时隙或空余子载波；
B采用与所述BBU中重复映射规则相对应的获取操作，由所述数据信息中获得所述BBU所发送的信号数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述步骤B进一步包括以下步骤：
-将所述数据信息中重复的数据块进行合并，以得到BBU所发送的信号数据。
8.一种用于处理LTE信号数据的BBU，其中，所述BBU通过电力线(PL)信道与RRH进行通信，其中，所述PL信道采用PL子帧来进行传输，其中，所述BBU包括:
映射装置，用于将一个LTE子帧所能传输的信号数据映射至所述PL信道的一PL子帧中，其中，所述信号数据包括一个或多个元素数据；
重复映射装置，用于当该PL子帧中还包含空余资源时，由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述空余资源中，以供该PL子帧来传输所述信号数据，其中，所述空余资源包括空余时隙或空余子载波。
9.根据权利要求8所述的BBU，其中，所述PL子帧的空余资源包含一个或多个空余时隙，其中，所述重复映射装置还包括：
选择装置，用于由所述信号数据的中选择与所述一个或多个空余时隙对应数量的多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将该多个元素数据重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
10.根据权利要求9所述的BBU，其中，所述信号数据包括由多个元素数据构成的多个数据块，其中，所述选择装置进一步包括：
子选择装置，用于由所述信号数据的多个数据块中选择一个或多个数据块，以基于预定的重复映射规则将该一个或多个数据块重复映射至该PL子帧的一个或多个空余时隙中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的BBU，其中，所述PL子帧的空余资源包含一个或多个空余子载波，其中，所述重复映射装置还包括：
子载波映射装置，用于由所述信号数据中选择一个或多个元素数据，以基于预定的重复映射规则将其重复映射至所述一个或多个空余子载波中，以供该PL子帧来传输所述信号数据。
12.根据权利要求11所述的BBU，其中，所述子载波映射装置进一步用于：
-由所述信号数据中选择一个或多个元素数据；
-基于预定的重复映射规则，将所述一个或多个元素数据中的部分元素数据映射至一个或多个空余子载波中，以供所述PL子帧来传输所述信号数据。
13.一种用于处理电力线信号数据的RRH，其中，所述RRH包括：
接收装置，用于接收来自BBU的、经由PL信道采用PL子帧传输的数据信息，其中，一个由PL子帧传输的数据信息对应一个可经由LTE子帧传输的信号数据，所述数据信息由所述BBU对所述信号数据执行了重复映射操作后获得；
其中，PL子帧中还包含空余资源时，所述空余资源包括空余时隙或空余子载波；
获取装置，用于采用与所述BBU中重复映射规则相对应的获取操作，由所述数据信息中获得所述BBU所发送的信号数据。
14.根据权利要求13所述的RRH，其中，所述获取装置进一步包括：
合并装置，用于将所述数据信息中重复的数据块进行合并，以得到BBU所发送的信号数据。
15.一种基于电力线的DAS系统，其中，所述基于电力线的DAS系统包括至少一个如权利要求8至12中任一项所述的BBU以及至少一个如权利要求13或14所述的RRH，所述BBU与所述RRH之间采用电力线信道进行传输。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Address after: 201206 ningqiao Road, Pudong New Area China (Shanghai) free trade test area, Pudong New Area, Shanghai Applicant after: Shanghai NOKIA Baer Limited by Share Ltd Address before: 201206 Pudong New Area Jinqiao Ning Road, Shanghai, No. 388 Applicant before: Shanghai Alcatel-Lucent Co., Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |