TW322676B - - Google Patents
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Description
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 3226V6 A7 1 — B7 五、發明説明(ι ) ~~~—-" 發明範園 本發明是有關於無線電頻率(Radi。通信的領 域,特別是在一基地台和—用户單元(例如:一選擇性呼 叫收發器)之間的雙向無線電頻率通信。 發明背景 —-個傳統無線電頻率通信系統的Μ㈣通常係分爲區 域和次區域,而用户單元可位於區域或次區域中。爲了和 -特定的用尸單元做有效通信,通信系統必須知道用户單 元位於何處。此可建立位於相同區域或次區域之基地台和 用户單元間的通信。 爲了要找尋在雙向通信系統中的一所欲通信的用户單元 位址’系統會在順向頻道上同時廣播I,你在何處?"(WRU)的 信號來要求-所欲通信的用彳¥元在#向頻道上做回應。 如果用户單元做了適當的回應,基地台接收機便可以利用 例如檢測在覆蓋範圍内某一位置的無誤回應之方式來確定 回應單元的所在位址。如此可允許系統經由一靠近用户單 元的發射器傳送一個信息給用户單元。 s用户單元從一個區域或次區域移到另外一個區域時, 用户單元一般會傳遞登錄信息到位於用户單元的新區域或 次區域的基地台接收機,藉此向通信系統提出登錄。例如 ,在一雙向撥叫系統中,用户單元會藉由在逆向頻道上傳 遞一 ALOHA登錄信號封包來向系統提出登錄。藉由檢測登 錄#號封包’系統會得知用户單元的所在位址並將位於該 區域或次區域之該用户單元予以定址。 -4- 本紙張尺度適用中國國家襟準(CNS ) Α4規格(2lQX297公着) --------j—^------ΐτ------ (诗先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 32267β Α7 Β7 而此方法可避 但可允許與眞 五、發明説明(2 ) 當用户單7G失去順向頻道上的信號時,就會有問題產生 。例如,當進入一隧道時,用户單元會失去順向頻道信號 ,而從隧道出來後,用户單元會在相同區域或次區域内再 獲知·此信號。在信號失去的這段時間,系統可能已試著( ,失敗)多次找尋用户單元之所在位址或傳送信息給用户 一單元。系統於是便有一個無法傳遞的信息,而此信息是要 給與不知位址的用户單元的。 渴望有一個方法能解決前述遭遇的問題 免使逆向頻道充斥著不必要的再登錄嚐試 正已失去通信之用户單元間重新建立通信 里_圖之簡軍説明 第1圖疋一依據本發明來運作的無線電頻率通信系統的 方塊圖; …第,2圖是描述一方塊資訊字碼,其中該方塊資訊字碼是 :弟1圖的基地台發射機傳送到用户單元,藉以通知用户 單元有關再登錄間隔時間; 第3圖是一流程圖,其中該流程圖表示出第1圖的系統护 制器如何程式切依本發明來運作; 第4圖是一依據本發明來運作的選擇性呼叫收發器的方 塊圖;以及 第5圖疋成程圖,其中該流程圖表示用户單元的處 理器如何依據本發明來較佳地程式化。 A 丝A具體實施例銳Bfl 考第1圖’表示出—能在基地台102,104和用户單元 -5- 210X 297 公釐) --------^ — ^II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部中夬榡準局貝工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(3 ) 106,108之間傳遞資訊的通信系統100。如圖所示之系統 是一個可以傳遞信息到選擇性收發器(用户單元)的播叫系 统,而該等選擇性收發器是經過播叫系統認可之用户,然 而本發明對於其他雙向通信系統形式也是適用的。 信息可能來自於一傳統電話110、一傳眞機112或者一信 二色终端機1 14 ’而以上所述之來源設備是藉電話線118經由 公共電話交換網路(PTSN) 116連接到系統控制器120。 上述系統控制器120會經由一條或多條通信線124、126 來監控無線電頻率發射機/接收機121,122的運作,而上 述之通信線可以是典型的扭絞雙線電話線或者其他形式的 尚品質聲音通信線。系統控制器120會將入站和出站電話 位址予以编碼和解碼成與陸線信息交換電腦相容的格式。 系統控制器也可编碼和排定出站信息,此等出站信息包括 藉由天線128,130由發射機/接收機121,122傳送到用户單 元106 ’ 108的類比聲音信息和數位文字數字的信息。系統 控制器120可解碼入站信息,而等此入站信息包括由發射 機/接收機121,122接收到來自用户單元的非請求信息和 回應信息。 參考用户單元1〇6,108,每一用户單元(及所有其他屬於 上述通信系統之用户單元)具有至少一指派之獨特位址。 此獨特位址可使信息只傳遞到具有此位址的用户單元。 通信系統的覆蓋範圍一般分爲數個區域和甚至可以是數 個/入區域。第1圖描述了區域的使用’其中虛線132表示第 1區域和第2區域的邊界。基地台1〇2和用户單元1〇8是位於 -6 - 本紙叛尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) --------;丨坤衣------ΐτ------ρ旅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 322:676 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 五、發明説明(4 ) ' --~- 區域1内。基地台104和用户單元1〇6是位於區域2内。因爲 用户單元是可携性的,户斤以用彳單元可在區域和區域間移 動或者可移出系統的覆蓋範圍.。 在系統運作中,基地台利用同步結構在順向頻道上傳英 資訊到用户單元,而用户單元會在逆向頻道上傳送確認= Jit到信息的信號和其他資訊到羞地台。在1995年7月5日提 出申請的美國申請序號08/498212中描述了此種雙向通信型 式的信號協定,而此美國申請案係已讓渡給本發明的申= 人。上述美國申請序號〇8/498212的揭示在本文中提出以2 爲參考。下面對該信號協定的簡單説明應足以解釋本發明 基地台102,1〇4以同時廣播模式在順向頻道上輸遞"你在 那裡?"(WRU)的詢問到正在等待信息和用户單元。接收到” ih在那裡?”詢問的用户單元自動地會在逆向頻道上傳送一 確認信號到基地台,以丫更向基地台證實"你在那裡?,,的詢 ,已收到了。然後接受證實的基地台會傳送該信息到用户 :兀二如果用户單元沒有以一確認信號來做爲回應,基地 «會等待一段時間(再試間隔時間)後再傳送"你在那裡?"的 «句問。Χ4週期會重覆指定的次數直到用户單元確認收到" 仑在那裡?的珣問、收到來自基地台的信息及確認收到來 自基地台的信息爲止。 當用户單元從一個區域移到$外一個區域#,用户單元 °藉由決疋其户斤收到 < 基地台信號到底爲何來檢測其移動 之事實。在決定用户單元已移到另一區域或次區域時 本纸張尺歧 i— ^.L裝—I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 国· In : A7 B7 第85112590號專利申請案 中文説明書修正頁(86年9月) 五、發明説明(5 ) 户單元會傳遞一 AL0HA登錄信號封包(有關al〇ha的傳遞 和登錄封包可參考上面提過的美國申請序號〇8/498212)到 新區域内的基地台。 如以前所提過,當用户單元移到—個不再能在順向頻道 上接收到其基地台信號的地區時,就會有問題隨之發生。 在失去順向頻道信號的這段時間裡,系統可能無法成功地 找到用户單元的所在位址或傳送信息給用户單元。然後, 視系統的設計而定,系統可能會以爲信號是無法傳遞的, 或者系統仍會不斷去試著找尋用户單元所在位址或傳送信 息給用户單元。 爲根據本發明來克服上述問題,基地台發射機會傳遞一 指示有再登錄間隔時間的信號給在其地區的用户單元。此 再登錄間隔時間就是在一用户單元應在其區域再登錄前所 必須耗去之順向頻道信號損失的時間。因此,如果一用户. 早元在時間T1時失去順向頻道信號而在時間T2時再獲得 順向頻道信號,且如果T2-T1的時間超過再登錄間隔時 間,則用户單元應向系統提出再登錄。(在此假設當順向 頻道信號遗失時,用户單元並沒有改變所在區域。用户單 元改變所在區域時應在新的區域間系統提出再登錄)。如 果當用户單元再獲得順向頻道信號時該再登錄間隔時間還 未消逝,那麼用户單元不應該向系統提出登錄。 較恰當地是在每一用户單元在本身記憶體儲存再登錄間 隔時間指示。於是用户單元可決定什麼時候順向頻道已遺 失、什麼時候再獲得順向頻道信號,並可決定是否順向頻 裝------訂------^旅 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 322676 A7 ___— _B7 五、發明説明(6 ) 迢信號遺失時間超過再登錄間隔時間。最後,如果已超過 再登錄間隔時間,用户單元會傳送再登錄信號到基地台。 此再登綠信號通知基地台,用户單元仍然還在相同的區域 或次區域,且現在可接收到順向頻道上的資訊。此再登錄 信號可以和上述提到的ALOHA登錄信號相似或者相同。 —爲了能讓系統通知再登錄間隔時間给用户單元,基地台 會傳遞如第2圖所示的方塊資訊字碼。此方塊資訊字碼2〇〇 不但讓用户單元注意到再登錄間隔時間,且也可用來指示 出用户單元運作的區域給用户單元。位元位置6_12是用來 指明用户單元運作的區域。位元位置13_17是再登錄計時 器的位元,亦即其以週期形式指示出再登錄計時器間隔時 間的長度。如果一用户單元失去順向頻道信號之時間超過 了再登錄間隔時間,用户單元必須向系統提出再登錄。 現在參考第3圖,一流程圖表示出系統控制器12〇如何程 式化以依據本發明來運作。而此過程首先將要傳送到用户 單元的信號送達系統控制器120(步驟3〇2)。然後,系統控 制器起動一再試間隔時間計時器(步驟3〇4)。再試間隔時^ 是指連續嚐試傳送未被確認的W R U詢問或信息之間的時間 〇 在下一步驟306,系統起動再登綠間隔時間計時器。再 登綠間隔時間(順向頻道信號遺失的時間)必須在用户單元 應該傳送一再登錄信號前消逝掉,而此再登錄間隔時間是 一軟體變數,它可由通信系統的操作員或管理者來控制。 再登錄間隔時間宜選爲不短於再試間隔時間。—般的再試 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X29*?公慶〉 ---------(1¾衣------ΐτ------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央,標準局員工消費合作社印製 Μ ___ .____—Β7 五、發明説明(7 ) 間隔時間大約是從30秒至4分鐘;再登錄間隔時間大約是8 分鐘或更多。以上兩個變數是在系統操作員的控制下。 繼續進行步驟3〇8,步驟308會依所要找尋及傳送信息到 某一特定用户單元有多遠而傳送"你在那裡?"的詢問或信 息。在以上任何一種情形’皆希望所定址的用户單元能傳 一回一確認信號。在步驟3丨〇 ’系統會詢問是否因應於步騍 3 0 8所送出之資訊而已收到一確認信號。如果已收到,程 式會繼續進行至步驟3 12以清除計時器,然後進行步驟3 j 4 ’停止所有動作。 如果在步驟3 10中並沒有收到一確認信號,程式會進行 至步驟316來決定是否再試計時器已超過了臨界値(亦即是 否已超過在步驟304所設定的再試間隔時間)。如果沒有超 過此間隔時間’程式會循環於步驟3丨〇和3丨6間,爲了是要 找尋一項針對WRU或所傳輸之信息的確認信號,直到再試 計時器超過了臨界値爲止。當再試計時器超過了臨界値, 程式會從步驟316跳到步驟318以決定是否再登錄計時器已 超過了其臨界値,亦即是否已超過了在步驟3〇6所設定的 再登錄間隔時間?如果還沒超過此間隔時間,程式會進行 至步驟320,以再傳送一次WRU或信息。下一步驟322會使 系統等待一項已收到在步驟320所傳送之資訊的確認信號 ,或者等待從用户單元傳來的一再登錄封包。如果收到一 確認信號,程式會回到步驟3 12和3 14以清除計時器和停止 對此特定信息之處理動作。如果沒收到確認已收到資訊的 仏號,但卻收到一再登綠封包,則程式會回到步驟3來 -10- (CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 、訂 咸 五、發明説明(8 經濟部中央榡準局員工消費合作.杜印製 ^新,動全部過程,因爲此—再登錄封包表示用户單元再 次獲得順向頻道及處於接收WRU或信息的狀態。 回到步驟318’如果再登錄計時器已超過了臨界値,程 式會從步驟3 1 8到步驟3 14,以停止對此特定信息之處理動 作這表不系統在超過再登錄間隔時間的期間裡無法找到 <用户單兀的所在位址。因此,假設該信息至少暫時無法傳 遞且系統不會再試著任何動作直到用户單元傳送出一再登 錄信號爲止。如果用户單元是因轉移到不同的區域以至無 法聯絡到’那麼等著由此特別系統來傳送的信息可以被轉 运到用户單元所在新區域的基地站。 參考方塊324,其表示系統會週期性地在順向頻道上廣 播再登綠間隔時間。此廣播一般每1到4分鐘發生一次。方 塊324是和其他步驟分離的’因爲它不適合放入圖3所示之 其他步驟中。 參考第4圖,爲一經程式化以依本發明運作的選擇性收 發器400的電路方塊圖。此選擇性收發器包含有一用來接 收,發射k號的天線4〇2。天線4〇2是耦接到可過濾進來的 ^號並去除在截止頻道頻率上不希望的能量,放大已過濾 的h號,將信號降頻和用傳統方法將信號調變以產生一 調變的信號於接線4〇6的一傳統接收電路(接收機404) ’ 上述接線406是轉接到處理系統4〇8。接收機4〇4亦具有 耦接到處理系統408的電力控制輸入41〇。 處理系統408以傳統式耦接到一顯示器412、一警報 414、一可驅動—擴音器417的聲音放大器416、一發射 已而 器 機 JI^-- —N靖先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 t . -11 - 衣纸張尺度適用中國國i^-準(CNS ) A4規格( 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(9 ) 41 8和一組使用者控制器42〇。 發射機418是藉由一載有已調變信號的接線422及—載有 頻道控制信號的接線424而耦接到處理系統4〇8。發射機 418的輸出是糕接到天線402。 處理系統408包括一耦接到一類比/數位轉換器(ADC) 43〇 / —數位/類比轉換器(DAC) 432、一隨機存取記憶體(ram) 434、一唯漬圮憶體(R〇M) 436和一可電抹除程式化唯讀記 憶體(EEPR〇M) 438的微處理器428。微處理器428可採用由 摩托羅拉公司所製造出的HC 11。 來自接收機404的解調信號是耦接到類比/數位轉換器 (ADC) 430,此類比/數位轉換器(ADC) 43〇用傳統方法將解 調信號由類比信轉換成數位信號,以便能讓處理系統4〇8 做處理用。當解調信號是類比信號時,會使用類比/數位 轉換技術,如適應性微分脈碼調制技術(ADpCM),將類比 k號轉換成數位信號。一位元回復功能用傳統方法將數位 信號轉換成二進位資料。_同步化功能利用傳統方法中的 出站信號協定來獲得和保持位元、字碼、字塊、字框和週 期的同步化。對於選擇性呼叫接收器4〇〇特性之進一步説 明可參考則述參考資料"美國申請序號N〇 〇8/498212"。但 只要認知到微處理器428是經由儲存在R〇M 436内的指令 來程式化以依據本發明來運作的就足夠了。有關再登錄間 隔之資訊是儲存在RAM 434、EEpR〇M 438或任何適當形 式的尤憶體中。第5圖表示出微處理器428較佳程式化的流 程圖,現請加以參考。 •12- 本纸張尺度適用中標率(CNS ) 4規格(2ι〇χ 297公產) 「裝------訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 第85112590號專利申請案 中文説明書修正頁(86年9月) B7 五、發明説明(1〇) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 所描述的程式首先以收發器400讀取在順向頻道上傳輸 的再登錄間隔時間(步驟500)。此再登錄間隔時間包含在 方塊資訊字碼200内(第2圖),其中方塊資訊字碼是由用户 單元所屬的基地台來傳遞的。下一步驟502中,收發器400 決是否已失去了順向頻道信號。如果不是的話,程式會重 回步驟500 ;但是如果已失去此順向頻道信號,程式會進行 至步驟504,亦即使收發器400起動一再登錄間隔計時器。 在下一步驟506,收發器400決定是否已再獲得此順向頻 道信號。如果沒有,程式會繼續執行步驟506來決定何時 可再獲得順向頻道信號。當再獲得順向頻道信號時,步驟 508會詢問是否已超過了再登錄間隔時間。如果還沒有超 過,程式會回到步驟500。因此,當順向頻道信號遗失一 段時間,而此時間並沒有超過再登錄間隔時間時,能適當 地阻止用户單元傳遞再登錄信號。這可避免在逆向頻道上 充斥著不必要的再登錄需求。 回到步驟508,如果已超過了再登錄間隔時間,程式會 進行至步驟510,產生一經由逆向頻道傳遞到基地台之再 登錄信號封包。這個動作告訴基地台,用户單元現可在順 向頻道上接收到WRU、信息或其他資訊。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 因爲用户單元可以在區域和區域間移動,所以用户單元 的處理器會宜加以程式化以決定在遺失順向頻道信號和隨 後獲得信號之間的這段時間中,用户單元是否已改變了區 域位置。如果用户單元沒有改變區域位置,那麼用户單元 會傳送一上述提過的再登錄信號。如果用户單元已改變了 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X:297公釐) A7 -- ---------B7__ 五、發明説明(11 ) 區域位置,用户單元會傳送一 aloha登錄信號封包到其所在 新區域的基地台。 從上述的説明中,可察覺到本發明在基地台和用户單元 間提供了改良和更可靠的通信。當用户單元失去順向頻道 達一段時間,而此段時間超過了再登錄間隔時間時,基地 一台會確實地停止傳送WRU及其他信息到用户單元。因此 ’基地台可更有效率地運作。況且,因爲用户單元只有在 超過再登綠間隔時間之後才傳送再登錄信號,所以在逆向 頻道上不會充斥著不必要的再登錄需求。此結果表明了此 系統是一更有效率的通信系統。 雖然本發明是以一較佳實施例來說明,但很明顯地任何 熟悉此項技術的人都可在不脱離本發明之精神下做些許修 飾和改變。因此,所有這些修飾和改變都在所附申請專利 範圍定義下之本發明的精神和範圍内。 --------1-1¾衣------1T------^ d. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -14- 本紙張尺度適用中1國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公瘦)
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- 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A8 Βδ C8 _____ D8 六、申請專利範圍 l ,在一具有一可在一順向頻道上傳遞信號到用 户單元之基地台發射機及一可在一逆向頻道上接收由用 户單元傳送來的信號之基地台接收機的通信系統中,用 號的登錄單元 ,該方法包括: 一 使用基地台發射機來傳遞一指示心|^复錄間隔時間的作 號到用户單元; —D 在用户單元方面: 儲存再登;錄間隔時間的指示; 決定何時已失去順向頻道信號; 再獲得順向頻道信號並決定是否順向頻道信號遣失 已超過了該再登綠間隔時間;以及 如果已超過再登錄間隔時間,傳送一再登錄信號到 基地台接收機。 2,根據申請專利範圍第1項之方法,其中該基地台發射機 可傳送一信息到一欲傳達的用户單元,該用户單元可確 認已收到信息,如果該基地台接收機未能收到一項已收 到該信息的確認信號,該基地台發射機會在該信息先前 傳送後之一再試間隔時間以後,再傳送該信息,以及該 再登錄間隔時間係選定爲不能短於該再試間隔時間。 3·根據申請專利範圍第丨項之方法,其中該再登綠間隔時 間是一個變數,其可由通信系統的操作員來改變。 4.根據申請專利範圍第1項之方法,更包含當遺失順向頻 道信號達一段時間,而此一段時間短於再登錄間隔時間 -15- 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公着) ί請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- -訂 .A » In / . ABCD 322676 六、申請專利範圍 時’阻止用户单元傳送再登綠信號。 5.根據申請專利範圍第丨項之方法,其中當遺失順向頻道 信號時,該用户單元是在某一區域内,且如果當再獲得 順向頻道信號時,該用户單元還在相同之區域内,則執 行再登錄信號傳送的步驟。 6」一種方法,在一具有一可在一順向頻道上傳遞信號到用 户單元之基地台發射機及一可在一逆向頻道上接收由用 户單元傳这來的信號之基地台接收機的通信系統中,用 以重新建立與一暫時失去順向頻道信號的登錄用户單元 相通信,該方法包括: a) 在順向頻道上傳遞資訊到已登錄的用户單元,而此 資訊包括一信息和一再登錄間隔時間; b) —旦沒有成功地接收到來自用户單元的一項已收到 k息的確認信號,便決定是否已超過該再登錄間隔時間 :以及 c) 如果還沒超過再登錄間隔時間,則再傳遞該信息到 已登綠的用户單元。 7.根據申請專利範圍第6項之方法,其中該系統有—再試 間隔時間,此再試間隔時間在連續傳送信息到已登綠的 用户單元之間設定了 一最小間隔時間及再登錄間隔時間 是比再試間隔時間長。 8’根據申請專利範圍第7項之方法,包括如果已超過再登 錄間隔時間’則停止傳遞該信息β A 9·—種可在順向頻道上接收來自基地台的信號和在逆向頰 --------j—裝------訂 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部十央襟準局員工消費合作社印製 _'申請專利範圍 道上傳遞信號到基地台的選擇性呼叫收發器,包括 ~記憶體,其可儲存一再登錄間隔時間的指示; —發射機;以及 ’ —處理器,其耦接到該發射機和該記憶體, 式化: %過程 — a)以決定何時已失去順_向頻道信號; b) —旦獲得順向頻道信號,決定是否順向頻道信 號遺失已超過了該再登錄間隔時間;以及 Ο如果已超過了再登錄間隔時間,便使發射機傳 送一再登綠信號到基地台。 1〇·根據中請專利範圍第9項之選擇性呼叫收發器,其中該 再登錄間隔時間是包含在一由基地台所傳遞出的信號中 ι ’且選擇性呼叫收發器包括可接收該信號的電路。 ’根據申請專利範圍第9項之選擇性呼叫收發器,其中該 用户早元说在區域和區域間遷移,且其中微處理器經程 式化以決定是否在失去順向頻道信號和隨後獲得順向頻 道之間’該選擇性呼叫收發器已改變了區域位置。 12·根據申請專利範圍第1 1項之選擇性呼叫收發器,其中如 輕濟部中夬榡準局員工消費合作社印製 果該選擇性呼叫收發器還沒改變區域位置,處理器會執 行步驟C )。 中 .~種方法,於一能在順向頻道接收來自基地台的信號及 在逆向頻道上傳遞信號到基地台的選擇性呼叫收發器 ’用以在暫時失去順向頻道後和基地台重新建立通信 該方法包括: -17- 良紙張尺度標準厂CNS) A4規格(210χ29 ABCD 々、申請專利範圍 a) 儲存一再登錄間隔時間的指示; _ b) 決定是否已失去順向頻道信號; c) 一旦獲得順向頻道信號,決定是否順向頻道信號遺失 已超過了該再登錄間隔時間;以及 d) 如果已超過了再登錄間隔時間,則傳遞一再登錄信號 到基地台。 ^ 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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