專利名稱：導頻處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信領i或，并且特別地，涉及一種導頻處理方法。
背景技術：
為了提供高的吞吐率同時解決小區(qū)間的干擾問題，新 一 代無線 通4言系纟克(嗩口;寅進的長#月;寅進系纟克(Long-Term Evolution advance, LTE-Advance )， 超3G 4支術(又稱為 International Mobile Telecommunication advance ， 簡4爾IMT畫Advance ))考慮、引入網(wǎng)纟各級 間的妨、^f乍MIMO ^支術。
協(xié)作多Mr入多車敘出(Multiple Input Multiple Output, MIMO )是 指通過不同發(fā)射源(例如，不同的基站(base Station, BS )、不同 的中繼站(Relay Station, RS )、或BS與RS的組合)間發(fā)射天線 的協(xié)作，來提高接收機接收信號的性能，主要可用于解決小區(qū)邊》彖 用戶性能、以及小區(qū)間干擾等問題。通過BS和RS的協(xié)作，可以更 為有效的對資源進行利用，并提高終端的接收性能。在協(xié)作MIMO 技術中，信道估計是其中的一項關鍵技術，而信道估計的實現(xiàn)又依 賴于導頻設計技術。
在目前的協(xié)作MIMO的設計中，現(xiàn)有文獻主要集中在對協(xié)作 MIMO方案的設計上，并且假設信道條件在收發(fā)雙方已知，卻沒有 考慮實際的信道估計情況，從而在實際系統(tǒng)中可能導致接收側不能 4妄收到正確的信道特;f正信息，造成干擾并且影響用戶的正?！嚼粲?。目前，針對協(xié)作MIMO 4支術中導頻設計缺乏考慮而導致的小區(qū) 間干擾和影響小區(qū)邊緣用戶的使用和吞吐率、以及協(xié)作與非協(xié)作才莫 式兼容不合理影響用戶感受的問題，尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內容
考慮到上述問題而做出本發(fā)明，為此，本發(fā)明的主要目的在于 才是供一種導頻處理方法，以解決現(xiàn)有的協(xié)作MIMCM支術方案中導頻 設計缺乏考慮而導致的小區(qū)間干擾和影響小區(qū)邊緣用戶的使用和吞 吐率、以及協(xié)作與非協(xié)作模式兼容不合理影響用戶感受的問題。
才艮據(jù)本發(fā)明的一個方面，才是供了一種導頻處理方法。
根據(jù)本發(fā)明的導頻處理方法包括對進行網(wǎng)絡級協(xié)作的發(fā)射源 的天線進行分組得到多個天線組，其中，天線組的數(shù)量與服務小區(qū) 在非協(xié)作狀態(tài)下支持的發(fā)射天線數(shù)量相等；配置多個天線組的導頻， -使天線組之間的導頻相互正交，并且多個天線組的導頻圖樣與小區(qū) 在非協(xié)作狀態(tài)下支持的發(fā)射天線的導頻圖樣——對應。
其中，對網(wǎng)絡級協(xié)作的發(fā)射源的天線進4亍分組的處理為以下至 少之一將不同網(wǎng)絡級協(xié)作發(fā)射源的天線劃分為一個天線組；將同 一網(wǎng)絡級協(xié)作發(fā)射源的天線劃分為 一個天線組。
并且，每個天線組內的多個天線采用完全相同的導頻圖案。
可選地，配置多個天線組的導頻的處理進一步包4舌對于多個 天線組的每個天線組，將其中的天線的導頻序列配置為;f皮此相同或 互為線性關系。
此外，該方法可進一步包括網(wǎng)絡側不設置額外的控制信令開 銷，用戶設備以非協(xié)作模式下的方式進行數(shù)據(jù)接收和信息的反饋；
6或者網(wǎng)絡側設置控制信令開銷通知用戶設備，用戶設備才艮據(jù)是否為 協(xié)作模式設置相應的反饋模式，其中，在協(xié)作模式下，分別根據(jù)每 路導頻估計信道信息，并對每路信道信息進行反饋。
其中，控制信令開銷的大小為1比特。
在配置了多個天線組的導頻之后，該方法可進一步包括
對于多個天線組的每個天線組，對該天線組的凄t據(jù)和導頻進4亍 相同的時域循環(huán)延遲分集處理。
此外，在配置了多個天線組的導頻之后，該方法可進一步包4舌
對于多個天線組的每個天線組，通過對該天線組內的凄t據(jù)和導 頻分別進行波束形成加權將該天線組的數(shù)據(jù)信號對準相應的用戶設 備。
可選地，在配置了多個天線組的導頻之后，進一步包括對于 多個天線組的每個天線組，對該天線組的導頻和凄t據(jù)進4于線性相位 旋轉和/或非線性相位旋轉并映射到該天線組內的每個天線，以及對 需發(fā)送的數(shù)據(jù)部分進行線性相位旋轉分集處理。
可選地，在配置了多個天線組的導頻之后，進一步包括對于 多個天線組的每個天線組，對該天線組的不同時刻或不同頻率的導 頻和數(shù)據(jù)利用不同權值進行加權，將得到的多個加權后的導頻分別 映射到該天線組內的不同天線，以及將得到的多個加^又后的H據(jù)分 別映射到該天線組內的不同天線。
此外，在配置了多個天線組的導頻之后，進一步包括對于多 個天線組的每個天線組，對該天線組的天線進行時間切換發(fā)射分集 處理和/或頻率切換發(fā)射分集處理。通過本發(fā)明的上述技術方案，能夠實現(xiàn)協(xié)作與非協(xié)作^^莫式的良好兼容，有效地抑制小區(qū)之間的干擾，同時能夠充分利用所有天線
進行數(shù)據(jù)發(fā)送，提升系統(tǒng)的容量、吞吐率、和鏈路性能。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并
不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中
MIMO系鄉(xiāng)充的架構示意圖2是才艮據(jù)本發(fā)明方法實施例的導頻處理方法的流禾呈圖3是常規(guī)的RS與BS之間不進行協(xié)作時中繼下行時隙示意
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的RS、 BS以及MS之間進行協(xié)作時中繼下4亍時隙示意圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的導頻處理方法中主控基站的非協(xié)作時正交導頻分配示意圖6是在對應主控基站導頻圖樣為圖5所示時，4艮據(jù)本發(fā)明實示意圖7是才艮據(jù)本發(fā)明方法實施例的導頻處理方法中當同 一組內天線間采用循環(huán)延遲分集的情況下組內天線的導頻及數(shù)據(jù)的格式設計過程的示意圖。
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具體實施例方式
方法實施例
在本實施例中，提供了一種導頻處理方法。該方法從更全面的角度考慮如何達到提高系統(tǒng)的性能和系統(tǒng)的吞吐率，并且，考慮如4可與目前的系統(tǒng)到達兼容。
圖1示出了該方法所應用的十辦作MIMO系統(tǒng)的結構。如圖1所示，該系統(tǒng)包括編碼模塊(過程)、調制(MOD)(模塊)、多天線處理才莫塊、資源元素映射(Resource element mapping X才莫塊)、OFDM生成(模塊)，以及連接至OFDM生成(模塊)的天線組1和天線組2,該天線組分別對應于BS天線端口和RS天線端口 。
為達到上述目標，本方法需考慮以下三個因素
第一，在協(xié)作MIMO中，導頻的i殳計方案，對UE (UserEquipment, UE)的復雜度和接收不能造成太大影響。UE盡可能可以在不區(qū)分信號當前模式為非協(xié)作模式(單個BS， RS或其他發(fā)射源)還是協(xié)作模式(多個BS、多個RS或其他多個發(fā)射源)協(xié)同發(fā)射信號的情況下，實現(xiàn)對信號的檢測接收。這也就要求首先，在多個發(fā)射源進行協(xié)作信息發(fā)射時，在協(xié)作資源(其中，協(xié)作小區(qū)在某個分配的資源上與主發(fā)射源進行協(xié)作)內，所有發(fā)射源等效的導頻圖才羊應該和單發(fā)射源(如BS， RS等)i殳計相同；其次，考慮UE側接收系統(tǒng)同單小區(qū)情況下相同，協(xié)作小區(qū)在協(xié)作資源內發(fā)射的導頻序列選擇根據(jù)主控小區(qū)進行選擇。
第二，在協(xié)作MIMO中，應盡可能充分利用到不同BS (RS或其他多個發(fā)射源)的多個發(fā)射天線進行信號的發(fā)送傳輸，從而獲得盡可能大的分集增益。第三，在UE側，對所能識別出的等效信道，導頻應盡量保持正交。
基于上述考慮因素和目標，根據(jù)本發(fā)明的導頻處理方法首先對進4亍網(wǎng)絡級協(xié)作的發(fā)射源的所有天線進4亍分組，可配置的組凄t目等于非協(xié)同情況下(如非協(xié)同情況下的BS， RS等)當前小區(qū)可配置的天線數(shù)目。然后，對不同天線組之間進行正交導頻設計，并且，組內天線間的導頻圖樣采用相同才莫式，導頻序列為同一序列或同一序列的線性變換。
下面將結合附圖詳細描述本發(fā)明。
如圖2所示，才艮據(jù)本發(fā)明實施例的導頻處理方法包括步驟S202,對進行網(wǎng)絡級協(xié)作的發(fā)射源的天線進行分組得到多個天線組，其中，天線組的數(shù)量與服務小區(qū)在非協(xié)作狀態(tài)下支持的發(fā)射天線數(shù)量相等；步驟S204，配置多個天線組的導頻，4吏天線組之間的導頻相互正交，并且多個天線組的導頻圖樣與小區(qū)在非協(xié)作狀態(tài)下支持的發(fā)射天線的導頻圖樣——對應。
其中，在步驟S202中，為滿足上述考慮因素，要使得UE感受到的天線數(shù)目與單發(fā)射源(單BS,單RS，或其他單一發(fā)射源)情況一致，那么，設計的天線組的數(shù)目與非協(xié)作情況下當前小區(qū)支持的發(fā)射天線數(shù)目應該相同。因此，對網(wǎng)絡級協(xié)作的發(fā)射源的天線進行分組的處理為以下至少之一 將不同網(wǎng)絡級協(xié)作發(fā)射源的天線劃分為 一個天線組；將同 一 網(wǎng)絡級協(xié)作發(fā)射源的天線劃分為 一個天線組。
其中，在步驟S204中，為了滿足上述考慮因素，使UE能夠識別各組天線，不同組間的導頻應該^f呆持正交關系。并且，同時與非協(xié)同模式下的導頻設計兼容，使UE在兩種場景下具有相同感受，即，協(xié)同時組間的正交導頻設計與非協(xié)同時當前小區(qū)的不同天線間
導頻設計采用完全相同的導頻圖案。其中，圖3示意性地示出了常規(guī)(非協(xié)作)情況下RS與BS之間、RS與MS之間的下行時隙，圖4示意性地示出了協(xié)作MIMO情況下BS與RS之間、BS與MS之間、以及RS與MS之間的下4亍時隙。
并且，在數(shù)據(jù)傳輸時，數(shù)據(jù)可按照現(xiàn)有的分集方式進行分集編碼處理(例如，時空塊狀編碼(Space Time Block Coding, STBC )/時頻塊狀編碼(Space Frequence Block Coding, SFBC )、時空格狀編碼(Space Time Trellis Coding, STTC )、 SFBC+頻率轉換發(fā)射分集(Frequence Shifting Time Diversity, FSTD )、 ABBA等方式)，并分別分配在不同的天線組進行傳輸。
之后，還需進行組內天線處理，包括組內天線間的導頻圖樣采用相同才莫式，導頻序列為同一序列或同一序列的線性變換。 一方面，為保證協(xié)作MIMO不會影響UE的感受，需要將第一步劃分的每一組天線對應于與非十辦作情況下當前小區(qū)(例如，BS、 RS等)的每根發(fā)射天線。使每組天線在UE側感受來看，是一根等效的發(fā)射天線。這樣，在UE側可以不用區(qū)分下行鏈路采用的是單發(fā)射源情況下的MIMO方案還是協(xié)作MIMO方案。另一方面，每組內的多個天線采用完全相同的導頻圖案，導頻序列采用完全相同的序列或者對序列的線性處理。同時對組內不同天線上的數(shù)據(jù)進行與導頻相同的處理。組內天線上的導頻和凝:據(jù)的處理方式可以采用4壬意僅:接收方不用識別天線數(shù)目的分集方式。
此外，該方法可進一步包括網(wǎng)絡側不設置額外的控制信令開銷，用戶設備以非協(xié)作模式下的方式進行數(shù)據(jù)接收和信息的反饋；或者網(wǎng)絡側設置控制信令開銷通知用戶設備，用戶設備根據(jù)是否為協(xié)作模式設置相應的反饋模式，其中，在協(xié)作模式下，分別根據(jù)每路導頻估計信道信息，并對每路信道信息進行反饋。
ii其中，控制信令開銷的大小為1比特。
此外，可選;也，在配置了多個天線纟且的導頻之后，該方法可進
一步包括對于多個天線組的每個天線組，對該天線組的數(shù)據(jù)和導頻進行相同的時域循環(huán)延遲分集處理。
可選地，在配置了多個天線組的導頻之后，該方法可進一步包括對于多個天線組的每個天線組，通過對該天線組內的數(shù)據(jù)和導頻分別進行波束形成加權將該天線組的數(shù)據(jù)信號對準相應的用戶設備。
可選地，在配置了多個天線組的導頻之后，該方法可進一步包括對于多個天線組的每個天線組，對該天線組的導頻和凄t據(jù)進4亍線性相位3走轉和/或非線性相位;旋轉并映射到該天線組內的每個天線，以及對需發(fā)送的數(shù)據(jù)部分進行線性相位旋轉分集處理。
可選;也，在配置了多個天線組的導頻之后，該方法可進一步包括對于多個天線組的每個天線組，對該天線組的不同時刻或不同頻率的導頻和數(shù)據(jù)利用不同權值進行加權，將得到的多個加權后的導頻分別映射到該天線組內的不同天線，以及將得到的多個加4又后的數(shù)據(jù)分別映射到該天線組內的不同天線。
可選;也，在配置了多個天線《且的導頻之后，該方法可進一步包括對于多個天線組的每個天線組，對該天線組的天線進4亍時間切換發(fā)射分集處理和/或頻率切換發(fā)射分集處理。
在實際應用當中，具體的處理過禾呈如下
第一步，進行天線分組要使UE感受到的天線數(shù)目與單發(fā)射源(單BS，單RS，或其他單一發(fā)射源)情況保持一致，那么，設計天線組的數(shù)目與單發(fā)射源情況下支持的發(fā)射天線數(shù)目應該相同。例如，i殳發(fā)射源為BS，且BS支持的天線配置情況為2或4，例如，在天線數(shù)量為4的情況下，實際的天線端口 1至4的導頻圖樣可如圖5所示。當協(xié)作MIMO情況下，有K個發(fā)射源參與協(xié)作時(假設每個發(fā)射源的天線數(shù)目相同)，則總共的天線數(shù)目為2K根或4K根天線。將所有這些天線分成2組或4組，且每組中包含至少一根發(fā)射天線。例如當非協(xié)作時，單發(fā)射源(如BS)支持的天線配置為{1, 2， 4}幾種可能，則協(xié)同情況下可能的天線組數(shù)目也為{1， 2，4}。
作為一種特殊要求，當協(xié)作MIMO的導頻設計要求和非協(xié)作情況下的導頻保持兼容時，分組時可以將不同基站的天線劃分為一組。
在對天線進行分組之后，4個天線組的導頻圖樣仍舊對應于之前4個天線的導頻圖才羊，具體如圖6所示。
第二步，進4亍導頻正交i殳計和《且內天線詔:計，包4舌以下處理
首先，進行導頻正交設計，為了使UE能夠識別各組天線，組間的導頻應該保持正交關系；數(shù)據(jù)首先按照現(xiàn)有的分集方式進行分集編碼處理(例如，采用STBC/SFBC、 STTC、 SFBC+FSTD、和ABBA等方式)，并分別分配在不同的天線組進行傳輸；
其次，進行組內天線設計 一方面，為保證協(xié)作MIMO不會影響UE的感受，需要將第一步劃分的每組天線分別與單發(fā)射源(如單BS )情況下的每才艮發(fā)射天線——對應，使每組天線在UE側感受到的是一根等效的發(fā)射天線。這樣，在UE側可以不用區(qū)分下行鏈^各采用的是單發(fā)射源情況下的MIMO方案還是協(xié)作MIMO方案；另一方面，每組內的多個天線采用完全相同的導頻圖案，導頻序列可以采用完全相同的序列(登增益合并^f莫式)或者對序列的線性處理(分集合并模式)。同時數(shù)據(jù)進行相同的模式進行處理。組內天線
13導頻和凄t據(jù)的處理方式可以采用任意佳^妻收方不用識別天線凄t目的分集方式。
具體的實J見方式包括，fa不限于以下四種
第一種實現(xiàn)方法包括假設某組內有L個發(fā)射天線，為了使得用戶在4^收側的感受與單天線情況下相同。在組內，同時對彩:據(jù)和導頻進行相同的時域循環(huán)延遲分集(Cyclic Delay Diversity, CDD )處理。在這種情況下，組內天線導頻即數(shù)據(jù)的格式的設計方式如圖7所示。其中，首先，對組內天線的導頻進行導頻位置映射，對組內天線的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)載波映射，之后對映射的導頻和數(shù)據(jù)分別進行快速傅立葉變換(IFFT)，對變換后的導頻和數(shù)據(jù)進行合并，最后送到循環(huán)延遲O至L;
第二種實現(xiàn)方法包括與第 一種實現(xiàn)方法等效的一種具體的實現(xiàn)方法是，在頻域進4亍不同的線性相位:旋轉，并分別映射到不同的組內天線；同時凝:據(jù)部分進4亍相同的處理(線性相位旋轉的(PhaseShift Diversity, PSD )分集)。當然也可以不進行線性相位旋轉，對第一^各信號進^f亍非線性的相位旋轉，并映射到組內的其他天線；同時凝:據(jù)進4亍相同的處理；
第三種實現(xiàn)方法包括對組內天線的導頻用不同的權值進行加權，并映射到不同的組內天線。同時數(shù)據(jù)按照相同的方式進行加權。例如，按照PVS的才莫式對組內的導頻和數(shù)據(jù)進行處理。
第四種實現(xiàn)方法包括在不需要考慮信道內插等處理方式的情況下，還可以對組內天線進行時間切換分集發(fā)射和/或頻率切換分集發(fā)射的分集處理。適合于這種處理方式的有同步信道等。
綜上所述，本發(fā)明通過對進行網(wǎng)絡級協(xié)作的發(fā)射源的所有天線進4亍分組，并且對不同天線組之間進4亍正交導頻i殳計，能夠^f呆i正各個協(xié)作基站的多天線間保持正交特性，避免了小區(qū)間的干擾，同時
能夠充分利用所有天線進行數(shù)據(jù)發(fā)送；另一方面，對用戶終端來講，不同天線組構成構成了多天線系統(tǒng)的端口 ， 乂人而可以靈活的4吏用各種MIMO協(xié)作技術，例如，使用協(xié)作分集、協(xié)作復用等技術，從而增強了終端的增益，提高了終端的業(yè)務質量，實現(xiàn)了非協(xié)作與協(xié)作模式的良好兼容，因此提高了系統(tǒng)的性能、吞吐率和鏈路性能。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更 文和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
1權利要求
1.一種導頻處理方法，其特征在于，包括對進行網(wǎng)絡級協(xié)作的發(fā)射源的天線進行分組得到多個天線組，其中，所述天線組的數(shù)量與服務小區(qū)在非協(xié)作狀態(tài)下支持的發(fā)射天線數(shù)量相等；配置所述多個天線組的導頻，使天線組之間的導頻相互正交，并且所述多個天線組的導頻圖樣與所述小區(qū)在非協(xié)作狀態(tài)下支持的發(fā)射天線的導頻圖樣一一對應。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，對所述網(wǎng)絡級協(xié)作 的發(fā)射源的天線進行分組的處理為以下至少之一將不同網(wǎng)絡 級協(xié)作發(fā)射源的天線劃分為 一個天線組；將同 一 網(wǎng)絡級協(xié)作發(fā) 射源的天線劃分為一個天線組。
3. 才艮據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，每個天線組內的多 個天線采用完全相同的導頻圖案。
4. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，配置所述多個天線 組的導頻的處理進一 步包:fe:對于所述多個天線組的每個天線組，將其中的天線的導頻 序列配置為4皮此相同或互為線性關系。
5. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括網(wǎng)絡側不設置額外的控制信令開銷，所述用戶設備以非協(xié) 作模式下的方式進行數(shù)據(jù)接收和信息的反饋；或者網(wǎng)絡側設置控制信令開銷通知所述用戶設備，所述用戶設 備根據(jù)是否為協(xié)作模式設置相應的反饋模式，其中，在所述協(xié) 作模式下，分別根據(jù)每路導頻估計信道信息，并對每路信道信 息進行反饋。
6. 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制信令開銷 的大小為1比特。
7. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在配置了所述多個 天線組的導頻之后，進一步包括對于所述多個天線組的每個天線組，對該天線組的凄t悟和 導頻進4亍相同的時域循環(huán)延遲分集處理。
8. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在配置了所述多個 天線組的導頻之后，進一步包括對于所述多個天線組的每個天線組，通過對該天線組內的 數(shù)據(jù)和導頻分別進行波束形成加權將該天線組的數(shù)據(jù)信號對 準相應的用戶i殳備。
9. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在配置了所述多個 天線組的導頻之后，進一步包4舌對于所述多個天線組的每個天線組，對該天線組的導頻和 數(shù)據(jù)進行線性相位旋轉和/或非線性相位旋轉并映射到該天線 組內的每個天線，以及對所述需發(fā)送的數(shù)據(jù)部分進行線性相位 旋轉分集處理。
10. 才艮據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在配置了所述多個 天線組的導頻之后，進一步包括對于所述多個天線組的每個天線組，對該天線組的不同時 刻或不同頻率的導頻和數(shù)據(jù)利用不同權值進行加權，將得到的 加4又后的導頻分別映射到該天線組內的不同天線，以及將得到 的多個加權后的數(shù)據(jù)分別映射到該天線組內的不同天線。
11. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在配置了所述多個天線組的導頻之后，進一步包括對于所述多個天線組的每個天線組，對該天線組的天線進 行時間切換發(fā)射分集處理和/或頻率切換發(fā)射分集處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種導頻處理方法，該方法包括對進行網(wǎng)絡級協(xié)作的發(fā)射源的天線進行分組得到多個天線組，其中，天線組的數(shù)量與服務小區(qū)在非協(xié)作狀態(tài)下支持的發(fā)射天線數(shù)量相等；配置多個天線組的導頻，使天線組之間的導頻相互正交，并且多個天線組的導頻圖樣與小區(qū)在非協(xié)作狀態(tài)下支持的發(fā)射天線的導頻圖樣一一對應。通過使用本發(fā)明，能夠實現(xiàn)協(xié)作與非協(xié)作模式的良好兼容，有效地抑制小區(qū)之間的干擾，同時能夠充分利用所有天線進行數(shù)據(jù)發(fā)送，提升系統(tǒng)的容量、吞吐率和鏈路性能。
文檔編號H04B7/04GK101635589SQ20081013376
公開日2010年1月27日 申請日期2008年7月24日 優(yōu)先權日2008年7月24日
發(fā)明者靜 姜, 孫云鋒, 張穎光, 朱常青, 楠 趙 申請人:中興通訊股份有限公司