专利名称：多媒体广播和组播业务数据的获取方法、系统和用户终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种多媒体广播和组播业务数据的 获取方法、系统和用户终端。
背景技术：
在各种移动分组业务中，包括视频点播、电视广播、视频会议、网上教 育和互动游戏等业务所具有的共同特征就是订阅这些业务的多个用户在同时 接收相同的数据，而且这业务和一般数据相比，往往具有并发用户多、数据 量大、持续时间长、时延敏感等特点，所以对这类业务如果仍然沿用普通的 点到点的传输方式，对于现在资源紧缺的移动通信网络而言是非常低效率的。
因此第三代合作项目(3rd Generation Partnership Project, 3GPP )针对 上述广播和组播业务的传输需求，在Release 6 (版本6 )引入多媒体广播和 组播业务(Multimedia Broadcast Multicast Service, MBMS)技术。在MBMS 技术中， 一个数据源可以同时向多个用户发送点到多点数据，并有效实现网 络资源共享，包括移动核心网和接入网资源共享，尤其是空中接口资源。
由于MBMS业务的数据流量较大、持续时间较长，为节省空口资源，通用 移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System, UMTS)网络 针对MBMS业务引入了新的支持点到多点传输的逻辑信道，即MBMS点到多点 业务信道(MBMS Point-to-multipoint Traffic Channel, MTCH ) 、 MBMS点 到多点控制信道(MBMS Point-to-multipoint Control Channel, MCCH )以 及MBMS点到多点调度信道(MBMS Point-to-multipoint Scheduling Channel, MSCH)，分别用于承载MBMS业务数据、控制信息和MBMS业务传输调度信息。才艮据3GPP的规范"TS25. 346， Introduction of the MBMS in the Radio Access Network (RAN), V6. 7. 0， 2005-12",上述三个逻辑信道的传输信道 是前向j妄入信道(Forward Access Channel, FACH ),而FACH则在下行物理 信道第二公共控制物理信道(Secondary Common Control Physical Channel, S-CCPCH )上传输。
现有的S-CCPCH的帧结构示意图如图1所示，从图中可以看出，S-CCPCH 包括传输格式组合指示(Transport Format Combination Index, TFCI )、 数据和专用导频三个字段，其中，TFCI用于指示该S-CCPCH上传输的传输块 的传输格式等信息。
对于丽TS系统，各下行物理信道首先由彼此正交的扩频码(信道化码) 进行扩频，再由小区特定的下行链路复扰码进行加扰。在接收端同一小区的 下行物理信道主要靠扩频码进行区分，同 一物理信道的多径分量则由下行扰 码加以分离，而相邻的不同小区的下行物理信道由于下行链路复扰码不同， 因此即^使扩频码相同也可以加以区分。
在主要的增强的混合自动重传请求(Hybrid Automatic Retransmission Request, HARQ)技术中，增量冗余和蔡斯(Chase )合并是主要的两类软合 并技术，其中，增量冗余具有分集增益和编码增益的好处，Chase合并相比则 只具有分集增益的好处，因此，增量冗余的性能通常优于Chase合并的性能， 实际上，已经有大量文献研究了 Chase合并与部分和全部增量冗余的性能， 如3GPP的提案"Rl-02-0111， Comparison of full IR, Partial IR and Chase Combining"以及"Rl-00-1428, Performance comparison of chase combining and incremental redundancy for HSDPA"等文献。总的来说当编码速率较 高时，增量冗余的性能比Chase合并高l一2dB,当编码速率较低时，增量冗 余与Chase合并相比性能改善则不明显。
现有技术中FACH信道的编码与复用方法的流程图如图2所示，主要操作包 括CRC粘贴、传输块的级联和编码块的分割、信道编码、速率匹配、第一次插入DTX比特、第一次交织、无线帧的分割、传输信道的复用、第二次插入DTX 比特、物理信道的分割、第二次交织和物理信道映射。其中的速率匹配模块 是基于速率匹配属性来计算重复或打孔的比特数目的，并不支持不同的冗余 版本。现有的基于冗余版本的FACH信道的速率匹配单元如图3所示，主要由比 特分离模块7、速率匹配模块(RM—S， RM—P1 —2, RM—P2-2) ( ) 8和比特合并 模块9等模块构成，速率匹配模块8就是打孔模块，将编码后的比特按照一定 的速率匹配算法打掉一些，不同的小区配置不同的冗余版本并根据冗余版本 来进行速率匹配。
目前，传输MBMS的FACH信道已经支持16QAM和Turbo编码。在现有FACH 信道编码复用流程中提供一个可以控制冗余版本的速率匹配控制功能模块， 可以在不同小区产生具有不同冗余版本的数据，不同小区的冗余版本的产生 由无线网络控制器(Radio Network Controller, RNC )通过节点B应用部 分(Node B application part, NBAP )和无线网络子系统应用部分(RNS application part, RNSAP)所提供的冗余版本参数控制，以产生本小区的冗 余版本编码数据。
现有的获取方法和获取系统中，MBMS业务的传输和接收采用单频网 (Single frequency network, SFN)的方式，多个小区采用统一的扰码，就 可以保证不同的小区发射的MBMS信号完全相同，如同单小区接收一样。用户 终端(User Equipment, UE )只需将多个小区发射的信号当成多径信号，采 用与单小区传输相似的接收机结构实现接收，但是扰码必须经过严格的设计 以避免小区间的干扰，对现有的网络重新规划会带来很多麻烦。
发明内容
本发明实施例提供了 一种多媒体广播和组播业务数据的获取方法、系统 和用户终端，以实现不改变现有的网络规划的情况下，方便的获取来自多小 区发送的多媒体广播和组播业务数据，从而提高移动通信网络中广播和组播业务的传输性能，改善MBMS业务数据的接收性能。
本发明实施例提供了一种多媒体广播和组播业务数据的获取方法，在各 个小区同步的情况下，相邻小区在下行信道上釆用部分增量冗余方式发送多 媒体广播和组播业务数据，其特征在于本方法包括以下步骤
同时接收多个相邻小区的承载该多媒体广播和组播业务数据的信道所传 输的多々某体广播和组播业务数据；
对所述的各个相邻小区的多媒体广播和组播业务数据进行联合检测和软 合并来对接收的所述多媒体广播和组播业务数据进行解码。
本发明实施例还提供了 一种多媒体广播和组播业务数据的获取系统，包
括
数个相邻小区的基站，用于采用信道传输基于点到多点传输的业务数据， 在各个小区同步的情况下，在信道上采用部分增量冗余方式发送多媒体广播 和组播业务数据；
用户终端，用于同时接收多个相邻小区的承载该多媒体广播和组播业务 数据的信道所传输的多媒体广播和组播业务数据，并对各个相邻小区的多媒 体广播和组播业务数据进行联合检测和软合并来对接收的所述多媒体广播和 组播业务数据进行解码。
本发明实施例还提供了一种用户终端，包括
接收模块，用于同时接收多个相邻小区的承载该多媒体广播和组播业务 数据的信道所传输的多媒体广播和组播业务数据；
解码模块，用于对所述接收到的各个相邻小区的多媒体广播和组播业务
数据进行联合检测和软合并来对接收的所述多媒体广播和组播业务数据进行 解码。
因此本发明实施例多媒体广播和组播业务数据的获取方法、系统和用户 终端利用增量冗余方式发送多媒体广播和组播业务数据，而利用联合检测和 软合并方法来进行解码，所以不改变现有的网络规划的情况下，实现了方便的获取来自多小区发送的多媒体广播和组播业务数据，从而提高了移动通信
网络中广播和组播业务的传输性能，改善MBMS业务数据的接收性能。
图1为现有技术S-CCPCH的帧结构示意图2为现有技术FACH信道的编码与复用方法的流程图3为现有技术基于冗余版本的FACH信道的速率匹配单元的结构图4为本发明实施例的多媒体广播和组播业务数据的获取方法的流程图5为本发明实施例多媒体广播和组播业务数据的获取方法的联合检测 的流程图6为本发明实施例多媒体广播和组播业务数据的获取方法的软合并的 流程图7为本发明实施例多媒体广播和组播业务数据的获取系统的结构示意
图8为本发明实施例用户终端的结构示意图。
具体实施例方式
下面通过附图，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。 如图4所示，为本发明实施例的多媒体广播和组播业务数据的获取方法
的流程图，具体包括如下步骤
步骤IOI，采用信道传输基于点到多点传输的业务数据，在各个小区同步
的情况下，相邻小区在下行信道上采用部分增量冗余方式发送多媒体广播和
组播业务数据；
输基于点到多点传输的业务数据大多通过下行公共信道进行传输；部分 增量冗余方式属于混合自动重传请求(Hybrid Automatic Retransmission Request, HARQ )技术的一种，HARQ是一种将纠错编码和自动重传请求(Automatic Retransmission Request, ARQ ) ^支术结合起来的演进的ARQ #支 术，主要包括三种类型
第一种是接收端对数据进行纠错解码，若不能正确解码，则丢弃该数据 包，请求发送端重传，重传时使用相同的纠错编码，该纠错编码包括系统比 特和相同的冗余比特两部分；
第二种是采用了增量冗余UR)，接收端对数据进行纠错解码，若不能 正确解码，接收端不丟弃不能正确解码的数据包，而是保存起来，要求发送 端重传冗余信息合并后再进行解码，发送端只重传冗余信息，即第二种HARQ 釆用的是全冗余的方式，即重传不包括系统比特，而每次重传的冗余比特都 不相同；
第三种是部分增量冗余(partial IR ),即重传系统比特和包含不同的 冗余比特，因此每次重传都是可以独立解码的；
本实施例中的相邻小区采用部分增量冗余方式发送多i某体广播和组播业 务数据具体为在同一传输时间间隔(TTI, Transmission Time Interval), 相邻小区发送包含相同的系统比特和不同的冗余信息比特的多i某体广播和组 播业务数据编码块；
步骤102，同时接收多个相邻小区的承载该多媒体广播和组播业务数据的 信道所传输的多媒体广播和组播业务数据；
步骤103，对各个相邻小区的多媒体广播和组播业务数据进行联合检测和 软合并来对接收的多i某体广播和组播业务数据进行解码。
联合检测技术是利用所有和多址干扰(MAI , Mul t iple access interference)相关的先验信息，在一步之内就将所有用户的信号分离出来， 从理论上来说，使用联合检测和智能天线相结合技术，可以完全抵消MAI的 影响，这将大大提高系统的抗干扰能力和容量，例如假设在同一频率同一时 隙内，有K个用户传输长度为N的数据符号。用户k发射的数据符号向量为 d(k);相应该用户的扩频码序列由长度为Q的矢量c(k)表示；其信道冲激响应用长度为W的h(k)表示。用户k的每个数据符号脉冲响应可表示为扩频序 列和信道响应的巻积，即
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接收到的总信号为K个序列的集合，每个序列的长度为NQ+W-1,可表示
为
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其中，n为噪声，A称为系统矩阵，联合检测的目的就是根据(2 )中的A 和y估计出传输数据d。估计过程可用表示为
"脚 (3) 矩阵M与使用的均衡器结构相关。根据选择M的准则不同，联合检测技 术大致可分为两类线性算法和判决反馈算法。线性算法包括白化匹配滤波 器法(White matching filter,丽F )、迫零均衡器算法(Zero forcing block linear equalizer, ZF-BLE )、最小均方误差线性均衡器算法(Minimummean square error Mock linear equalizer, 画SE—BLE)， 判决反々赍算法包才舌 迫零判决反馈均衡器算法 (Zero forcing block decision feedback equalizer, ZF-BDFE )和最小均方误差判决反馈均衡器算法(Minimum mean square error block decision feedback equalizer, 画SE-BDFE );
本发明实施例多媒体广播和组播业务数据的获取方法的联合检测的流程 图如图5所示，具体为在接收点到多点传输的广播和组播业务时执行如下步 骤
步骤201，根据各小区携带的配置信息估计合并区域内各相邻小区的信道 冲激响应，各相邻小区单独生成含有本小区配置信息的系统矩阵；
步骤202，将所有相邻小区系统矩阵相加，得到一个包含所有小区信息的 混合系统矩阵；
步骤203，利用该混合系统矩阵通过联合检测算法恢复出承载点到多点传
输的所述多媒体广播和组播业务数据的信道数据。由于MBMS中多个用户同时接收相同的数据，因此一个接收MBMS业务的 用户设备(User Equipment, UE )，不但可以接收本小区的承载MBMS业务的 S-CCPCH信道，也可以接收邻小区的承载MBMS业务的S-CCPCH信道，根据3GPP 的规范TS25. 346, MBMS的点到多点传输中支持两种接收方式，即选择性合并 方式和软合并方式，软合并方式比选择性合并方式具有更好的性能；
选择性合并方式适用于各小区不同步的情况，这时UE将接收MBMS无线
承载比特速率相同或相近的相邻小区的MTCH，由于MTCH的无线链路控制 (Radio link control ， RLC)层采用非确认模式(Unacknowledged Mode, 丽)，因此UE可以利用协议数据单元(Protocol data unit, RLC PDU )的 序号将从不同小区接收的MTCH的RLC PDU对齐，再对每个序号从中选出传输 正确的PDU，最后形成接收质量提高的MTCH的RLC PDU;
对频分双工(Frequency Division Duplexing, FDD)系统，软合并方式 适用于各小区同步的情况，这时各小区同步发射承载相同的MBMS业务数据的 S-CCPCH信道，各小区的信道到达UE的时差主要是各小区信号到达UE的路径 差所导致的，对于邻近的小区这种时差不太大，因此，只要邻近小区的信号 在UE的分离多径式(Rake )接收机的多径接收窗口之内，UE就能够将接收相 应小区的S-CCPCH信道上的信号最大比合并在一起，从而提高MBMS业务的接 收性能；
在现有的MBMS技术中，UE为了进行选择性合并或软合并方式接收，需接 收相关RRC消息中的"MBMS NEIGHBOURING CELL P-T-M RB INFORMATION"信 息，从该信息中获得进行相应合并接收所需的邻小区的承载MBMS业务数据的 S-CCPCH信道的配置信息，UE —般采用如下方式选择合适的参与选择性合并 或软合并方式的邻小区对那些UE已经获得承载MBMS业务数据的S-CCPCH 信道配置信息的邻小区，如果来自相应邻小区的下行链路公共导频的信噪比 (CPICH Ec/No )超过一定的门限，则作为选择性合并或软合并方式的邻小区; 因此如图6所示，为本发明实施例多媒体广播和组播业务数据的获取方法的软合并的流程图，具体执行如下步骤
步骤301，对各相邻小区的多媒体广播和组播业务数据中的系统比特和冗 余信息比特分离；
此步骤中的各相邻小区的多媒体广播和组播业务数据，就是在上述联合 检测中，利用该混合系统矩阵通过联合检测算法恢复出承载点到多点传输的 多媒体广播和组播业务数据的信道数据，因此软合并的处理需要基于联合检 测的处理后；
步骤302，将各小区的系统比特进行最大比合并；
最大比合并是当在接收端有N个分集支路时，经过相位调整后，每个分 集支路按照适当的增益系数同相相加，使合并输出的信噪比最大，常用的分 集合并方法还有等增益合并和选择性合并，等增益合并是每个支路按照相等 的增益系数同相相加；而选择性合并是在N个分集支路中选择信噪比最大的 那路直接作为合并输出；
步骤303,将最大比合并后的系统比特并与各相邻小区的冗余信息比特组 合起来进行联合解码。
因此本发明实施例多媒体广播和组播业务数据的获取方法利用增量冗余 方式发送多々某体广播和组播业务数据，接收时，利用联合纟企测和软合并方法 来进行解码，所以不改变现有的网络规划的情况下，实现了方便的获取来自 多小区发送的多媒体广播和组播业务数据，从而提高了移动通信网络中广播 和组播业务的传输性能，改善MBMS业务数据的接收性能。。
如图7所示，为本发明实施例多媒体广播和组播业务数据的获取系统的 结构示意图，具体包括
数个相邻小区的基站1,用于采用信道传输基于点到多点传输的业务数 据，在各个小区同步的情况下，在信道上采用部分增量冗余方式发送多媒体 广播和组播业务数据；用户终端2，用于同时接收多个相邻小区的承载该多媒 体广播和组播业务数据的信道所传输的多媒体广播和组播业务数据，并对各个相邻小区的多媒体广播和组播业务数据进行联合检测和软合并来对接收的 所述多媒体广播和组播业务数据进行解码。
基站1包括发射模块，用于在同一传输时间间隔，发送包含相同的系统 比特和不同的冗余信息比特的多媒体广播和组播业务数据编码块。
如图8所示，为本发明实施例用户终端的结构示意图，具体包括接收 模块21,用于同时接收多个相邻小区的承载该多媒体广播和组播业务数据的 信道所传输的多媒体广播和组播业务数据；解码模块22,用于对接收到的各 个相邻小区的多媒体广播和组播业务数据进行联合检测和软合并来对接收的 所述多々某体广播和组播业务数据进行解码。
而解码模块22包括联合检测子模块23，该联合检测子模块23包括系 统矩阵生成单元231,用于根据各相邻小区携带的配置信息估计合并区域内各 相邻小区的信道冲激响应，各相邻小区单独生成含有本小区配置信息的系统 矩阵；混合系统矩阵生成单元232,用于将所有相邻小区系统矩阵相加，得到 一个包含所有小区信息的混合系统矩阵；数据恢复单元233，用于利用上述混 合系统矩阵通过联合检测算法恢复出承载点到多点传输的所述多媒体广播和 组播业务数据的信道数据。解码模块22还包括软合并子模块24,该软合并子 模块24包括分离单元241，用于对各相邻小区的多媒体广播和组播业务数 据中的系统比特和冗余信息比特进行分离；最大比合并单元242，用于将各相 邻小区的系统比特进行最大比合并；联合解码单元243，用于将最大比合并后 系统比特与各相邻小区的冗余信息比特组合起来进行联合解码。
因此本发明实施例多媒体广播和组播业务数据的获取系统和用户终端通 过相邻小区的基站利用增量冗余方式发送多媒体广播和组播业务数据，而用 户终端利用联合检测和软合并方法来进行解码，所以不改变现有的网络规划 的情况下，实现了方便的获取来自多小区发送的多媒体广播和组播业务数据， 从而提高了移动通信网络中广播和组播业务的传输性能，改善MBMS业务数据 的接收性能。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制， 尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当 理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技 术方案的精神和范围。
权利要求
1、一种多媒体广播和组播业务数据的获取方法，在各个小区同步的情况下，相邻小区在下行信道上采用部分增量冗余方式发送多媒体广播和组播业务数据，其特征在于本方法包括以下步骤同时接收多个相邻小区的承载该多媒体广播和组播业务数据的信道所传输的多媒体广播和组播业务数据；对所述的各个相邻小区的多媒体广播和组播业务数据进行联合检测和软合并来对接收的所述多媒体广播和组播业务数据进行解码。
2、 根据权利要求1所述的多媒体广播和组播业务数据的获取方法，其特 征在于所述联合检测具体为根据各小区携带的配置信息估计合并区域内各相邻小区的信道冲激响 应，各相邻小区单独生成含有本小区配置信息的系统矩阵；将所有相邻小区的所述系统矩阵相加，得到一个包含所有小区信息的混 合系统矩阵；利用所述混合系统矩阵通过联合检测算法恢复出承载点到多点传输的所 述多媒体广播和组播业务数据的信道数据。
3、 根据权利要求1或2所述的多媒体广播和组播业务数据的获取方法， 其特征在于所述软合并具体为对各相邻小区的多媒体广播和组播业务数据中的系统比特和冗余信息比 特进行分离；将所述各小区的系统比特进行最大比合并；将所述最大比合并后的系统比特与所述各相邻小区的冗余信息比特组合 起来进行联合解码。
4、 一种多媒体广播和组播业务数据的获取系统，其特征在于包括 数个相邻小区的基站，用于采用信道传输基于点到多点传输的业务数据，在各个小区同步的情况下，在信道上采用部分增量冗余方式发送多媒体广播和组播业务数据；用户终端，用于同时接收多个相邻小区的承载该多媒体广播和组播业务 数据的信道所传输的多媒体广播和组播业务数据，并对各个相邻小区的多媒 体广播和组播业务数据进行联合检测和软合并来对接收的所述多媒体广播和 组播业务数据进行解码。
5、 根据权利要求5所述的多媒体广播和组播业务数据的获取系统，其特 征在于所述基站包括发射模块，用于在同一传输时间间隔，发送包含相同的 系统比特和不同的冗余信息比特的多媒体广播和组播业务数据编码块。
6、 根据权利要求4或5所述的多々某体广播和组播业务数据的获取系统， 其特征在于所述用户终端包括接收模块，用于同时接收多个相邻小区的承载该多媒体广播和组播业务 数据的信道所传输的多媒体广播和组播业务数据；解码模块，用于对所述接收到的各个相邻小区的多媒体广播和组播业务 数据进行联合检测和软合并来对接收的所述多媒体广播和组播业务数据进行 解码。
7、 根据权利要求6所述的多媒体广播和组播业务数据的获取系统，其特 征在于所述解码模块包括联合检测子模块，该联合检测子模块包括系统矩阵生成单元，用于根据各相邻小区携带的配置信息估计合并区域 内各相邻小区的信道冲激响应，各相邻小区单独生成含有本小区配置信息的 系统矩阵；混合系统矩阵生成单元，用于将所述所有相邻小区系统矩阵相加，得到 一个包含所有小区信息的混合系统矩阵；数据恢复单元，用于利用所述混合系统矩阵通过联合检测算法恢复出承 载点到多点传输的所述多媒体广播和组播业务数据的信道数据。
8、根据权利要求6所述的多々某体广播和组播业务数据的获取系统，其特 征在于所述解码模块包括软合并子模块，该软合并子模块包括分离单元，用于对各相邻小区的多媒体广播和组播业务数据中的系统比特和冗余信息比特进行分离；最大比合并单元，用于将所述各相邻小区的系统比特进行最大比合并； 联合解码单元，用于将所述最大比合并后系统比特与各相邻小区的冗余信息比特组合起来进行联合解码。
9、 一种用户终端，其特征在于包括接收模块，用于同时接收多个相邻小区的承载该多媒体广播和组播业务 数据的信道所传输的多媒体广播和组播业务数据；解码4莫块，用于对所述接收到的各个^I4卩小区的多媒体广播和组播业务数据进行联合检测和软合并来对接收的所述多^^广播和组播业务数据进行解码。
10、 根据权利要求9所述的用户终端，其特征在于所述解码模块包括联 合检测子模块和软合并子模块；该联合检测子模块包括系统矩阵生成单元，用于根据各相邻小区携带的配置信息估计合并区域 内各相邻小区的信道冲激响应，各相邻小区单独生成含有本小区配置信息的 系统矩阵；混合系统矩阵生成单元，用于将所述所有相邻小区系统矩阵相加，得到 一个包含所有小区信息的混合系统矩阵；数据恢复单元，用于利用所述混合系统矩阵通过联合检测算法恢复出承 载点到多点传输的所述多媒体广播和组播业务数据的信道数据；该软合并子模块包括分离单元，用于对各相邻小区的多媒体广播和组播业务数据中的系统比特和冗余信息比特进行分离；最大比合并单元，用于将所述各相邻小区的系统比特进行最大比合并； 联合解码单元，用于将所述最大比合并后系统比特与各相邻小区的冗余信息比特组合起来进行联合解码。
全文摘要
本发明实施例涉及一种多媒体广播和组播业务数据的获取方法，在各个小区同步的情况下，相邻小区在信道上采用部分增量冗余方式发送多媒体广播和组播业务数据，本方法包括以下步骤同时接收多个相邻小区的承载该多媒体广播和组播业务数据的信道所传输的多媒体广播和组播业务数据；对所述的各个相邻小区的多媒体广播和组播业务数据进行联合检测和软合并来对接收的所述多媒体广播和组播业务数据进行解码。本发明实施例还涉及一种多媒体广播和组播业务数据的获取系统和用户终端。因此本发明实施例实现了方便的获取来自多小区发送的多媒体广播和组播业务数据，从而提高了移动通信网络中广播和组播业务的传输性能，改善MBMS业务数据的接收性能。
文档编号H04Q7/32GK101299824SQ200710098978
公开日2008年11月5日 申请日期2007年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者超 何, 余志钦, 王宗杰, 贺传峰 申请人:华为技术有限公司