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(普通問題)
擾碼英文縮寫和含義
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擾碼
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問題答案
( 4 )
擾碼，scramble。
擾碼就是就是用一個偽隨機碼序列對擴頻碼進行相乘，對信號進行加密。上行鏈路物理信道加擾的作用是區(qū)分用戶，下行鏈路加擾可以區(qū)分小區(qū)和信道。UMTS中，碼字一共有二種類型的應用，第一種稱為信道化碼（Channelization code，簡寫為CH），第二種稱為擾碼（Scrambling code，簡寫為SC）。由于在上下行鏈路中處理方式的不同，導致二種類型碼字的作用各不一樣。在下行鏈路（基站→移動臺方向）上，基站向本小區(qū)發(fā)送信息時，基站首先將各種用戶信息分別與各自的CH進行相乘運算，之后將信號疊加，再與擾碼進行相乘運算，之后在空中接口上發(fā)射。移動臺側先做解擾，然后再解出自己的有用信息。用戶信息和CH進行相乘運算時，CH就是擴頻序列，通過選擇CH的正交性，來區(qū)分用戶信息。所以CH無論在上行還是下行鏈路上，它最基本的作用就是直接擴頻（Spreading），所以CH就是擴頻碼。經過擴頻后的速率都是3.84Mchip/s，再進行擾碼加密過程，擾碼的速率也是恒定的3.84Mchip/s。CH除了作為擴頻碼外，還可以作為物理信道的ID。在UMTS中，單個用戶的業(yè)務類型，可以根據需要分配多個物理信道，理論上2M速率的實現(xiàn)是通過同時占用多個物理信道來實現(xiàn)的，而用戶正是通過識別不同的CH來獲得物理信道的服務，所以CH是用來區(qū)分在下行鏈路上的多個物理信道的�？罩薪涌谫Y源在分配時，相當于分配給用戶的就是多個CH。而這種分配是由RNC來完成的動態(tài)分配。作為擾碼，移動臺必須首先進行解擾，然后才能獲得自己的有用信息，所以擾碼的作用相當于小區(qū)的ID。對移動臺來說，由于工作在相同頻率，所以可以收到來自不同小區(qū)的無線信號，是一個自干擾系統(tǒng)，但通過擾碼，移動臺只需要對駐扎小區(qū)進行解碼，因為有用信息只有在本小區(qū)的專用信道上發(fā)送。在下行鏈路上，移動臺首先要區(qū)分本小區(qū)和非本小區(qū)的信號，這個區(qū)分過程就是通過解本小區(qū)擾碼來實現(xiàn)的。所以系統(tǒng)中每小區(qū)對應一個擾碼。需要強調的是cell、sector和BTS概念的不同。對于BTS來說，可以是全向站、三扇區(qū)或六扇區(qū)定向站等，如果基站在發(fā)射方向是全向發(fā)射，從邏輯角度來說，基站的管理是一個小區(qū)（cell），1BTS＝1cell，基站分配一個擾碼；如果基站在發(fā)射方向是三扇區(qū)定向發(fā)射，每個扇區(qū)（sector）就是一個小區(qū)（cell），故一個BTS需要3個擾碼。所以cell的概念是OMCR上的概念，邏輯上是執(zhí)行相關算法的最小單位。而sector的構成是從射頻角度上講的。在UMTS中，一個全向的BTS，可以理解為在下行鏈路上是全向發(fā)射，而上行方向則是3扇區(qū)定向接受的，采用3付天線，在發(fā)射方向三扇區(qū)發(fā)射相同的信號，相當于全向發(fā)射，而接受端是定向接受。對于相鄰小區(qū)的擾碼在分配時碼字的互相關性要低，正交性要好。但從網絡角度來說，如果二個基站處于同時發(fā)射，到達移動臺后，由于所處位置不同，在接受來自二個小區(qū)的信號時，由于傳播時延，信號的相位會有所偏差，形成干擾。也就是在同步條件下，完全正交的特性，由于傳播時延而遭到破壞。
WCDMA 中利用信道碼和擾碼來減少多用戶間干擾。此外，WCDMA 中上行用擾碼區(qū)分同一小區(qū)不同的用戶，用信道化碼區(qū)分物理數(shù)據信道和控 制信道；下行用信道化碼區(qū)分同一小區(qū)中不同的用戶，而用擾碼區(qū)別不同的小區(qū)。cdma系統(tǒng)中，偽隨機序列(PN)用于數(shù)據的加擾和擴譜調制。在傳送數(shù)據之前，把數(shù)據序列轉化成“隨機的”，類似于噪聲的形式，從而實現(xiàn)數(shù)據加擾。接收機再用PN碼把被加擾的序列恢復成原始數(shù)據序列。
需要指出的是，如果發(fā)送數(shù)據序列經過完全隨機性的加擾，接收機就無法恢復原始序列。換句話說，如果接收機知道如何恢復原始數(shù)據，發(fā)送的數(shù)據序列就不可能完全隨機化。因此，在實際cdma系統(tǒng)中使用的是一個足夠隨機的序列，一方面這個隨機序列對非目標接收機是不可識別的，另一方面目標接收機能夠識別并且很容易同步的產生這個隨機序列。所以把這種序列成為偽隨機序列(PN)。CDMA中用到的PN序列可以分為長PN碼（長碼）和短PN碼（短碼），長PN碼可用于區(qū)分不同的用戶，短PN碼用于區(qū)分不同的基站。具體實現(xiàn)如下：
長PN碼：不同的移動臺都有一個長碼生成器。其中長碼狀態(tài)寄存器(LCSR)保持與系統(tǒng)時間的同步，掩碼寄存器(MR)存有只有用戶可識別的碼型。長碼狀態(tài)寄存器(LCSR)每個脈沖周期轉變一次狀態(tài)。狀態(tài)寄存器(LCSR)和掩碼寄存器(MR)合并至加和寄存器(SUMMER)，SUMMER寄存器的數(shù)字單元在每個時鐘周期內進行模2和計算，逐比特生成長碼。生成的移位長碼的是由用戶唯一的偏制(User's Offset)碼型所決定的，加擾后其他用戶將無法解調此用戶信息。
cdma系統(tǒng)中的短PN碼由15階移位寄存器產生的m序列，并且每個周期在PN序列的特定位置插入一個碼片，從而加長了一個碼片。所以修正后的短PN碼周期是普通序列長度為32767再加一個碼片，也就是32768個碼片。不同基站用不同時間偏置進行區(qū)分。每個偏置是64碼片的整數(shù)倍，總共有32768/64=512個可能的偏置�？捎糜谧R別512個基站，在1.2288Mcps的速率上，序列每26.66ms重復一次，即每兩秒75次。
PN偽隨機碼前向用于區(qū)分不同基站（m序列）和加擾（長碼），反向用于區(qū)分不同用戶和反向物理信道（長碼）。
擾碼就是就是用一個偽隨機碼序列對擴頻碼進行相乘，對信號進行加密。上行鏈路物理信道加擾的作用是區(qū)分用戶，下行鏈路加擾可以區(qū)分小區(qū)和信道。UMTS中，碼字一共有二種類型的應用，第一種稱為信道化碼（Channelization code，簡寫為CH），第二種稱為擾碼（Scrambling code，簡寫為SC）。由于在上下行鏈路中處理方式的不同，導致二種類型碼字的作用各不一樣。在下行鏈路（基站→移動臺方向）上，基站向本小區(qū)發(fā)送信息時，基站首先將各種用戶信息分別與各自的CH進行相乘運算，之后將信號疊加，再與擾碼進行相乘運算，之后在空中接口上發(fā)射。移動臺側先做解擾，然后再解出自己的有用信息。用戶信息和CH進行相乘運算時，CH就是擴頻序列，通過選擇CH的正交性，來區(qū)分用戶信息。所以CH無論在上行還是下行鏈路上，它最基本的作用就是直接擴頻（Spreading），所以CH就是擴頻碼。經過擴頻后的速率都是3.84Mchip/s，再進行擾碼加密過程，擾碼的速率也是恒定的3.84Mchip/s。CH除了作為擴頻碼外，還可以作為物理信道的ID。在UMTS中，單個用戶的業(yè)務類型，可以根據需要分配多個物理信道，理論上2M速率的實現(xiàn)是通過同時占用多個物理信道來實現(xiàn)的，而用戶正是通過識別不同的CH來獲得物理信道的服務，所以CH是用來區(qū)分在下行鏈路上的多個物理信道的�？罩薪涌谫Y源在分配時，相當于分配給用戶的就是多個CH。而這種分配是由RNC來完成的動態(tài)分配。作為擾碼，移動臺必須首先進行解擾，然后才能獲得自己的有用信息，所以擾碼的作用相當于小區(qū)的ID。對移動臺來說，由于工作在相同頻率，所以可以收到來自不同小區(qū)的無線信號，是一個自干擾系統(tǒng)，但通過擾碼，移動臺只需要對駐扎小區(qū)進行解碼，因為有用信息只有在本小區(qū)的專用信道上發(fā)送。在下行鏈路上，移動臺首先要區(qū)分本小區(qū)和非本小區(qū)的信號，這個區(qū)分過程就是通過解本小區(qū)擾碼來實現(xiàn)的。所以系統(tǒng)中每小區(qū)對應一個擾碼。需要強調的是cell、sector和BTS概念的不同。對于BTS來說，可以是全向站、三扇區(qū)或六扇區(qū)定向站等，如果基站在發(fā)射方向是全向發(fā)射，從邏輯角度來說，基站的管理是一個小區(qū)（cell），1BTS＝1cell，基站分配一個擾碼；如果基站在發(fā)射方向是三扇區(qū)定向發(fā)射，每個扇區(qū)（sector）就是一個小區(qū)（cell），故一個BTS需要3個擾碼。所以cell的概念是OMCR上的概念，邏輯上是執(zhí)行相關算法的最小單位。而sector的構成是從射頻角度上講的。在UMTS中，一個全向的BTS，可以理解為在下行鏈路上是全向發(fā)射，而上行方向則是3扇區(qū)定向接受的，采用3付天線，在發(fā)射方向三扇區(qū)發(fā)射相同的信號，相當于全向發(fā)射，而接受端是定向接受。對于相鄰小區(qū)的擾碼在分配時碼字的互相關性要低，正交性要好。但從網絡角度來說，如果二個基站處于同時發(fā)射，到達移動臺后，由于所處位置不同，在接受來自二個小區(qū)的信號時，由于傳播時延，信號的相位會有所偏差，形成干擾。也就是在同步條件下，完全正交的特性，由于傳播時延而遭到破壞。
WCDMA 中利用信道碼和擾碼來減少多用戶間干擾。此外，WCDMA 中上行用擾碼區(qū)分同一小區(qū)不同的用戶，用信道化碼區(qū)分物理數(shù)據信道和控 制信道；下行用信道化碼區(qū)分同一小區(qū)中不同的用戶，而用擾碼區(qū)別不同的小區(qū)。cdma系統(tǒng)中，偽隨機序列(PN)用于數(shù)據的加擾和擴譜調制。在傳送數(shù)據之前，把數(shù)據序列轉化成“隨機的”，類似于噪聲的形式，從而實現(xiàn)數(shù)據加擾。接收機再用PN碼把被加擾的序列恢復成原始數(shù)據序列。
需要指出的是，如果發(fā)送數(shù)據序列經過完全隨機性的加擾，接收機就無法恢復原始序列。換句話說，如果接收機知道如何恢復原始數(shù)據，發(fā)送的數(shù)據序列就不可能完全隨機化。因此，在實際cdma系統(tǒng)中使用的是一個足夠隨機的序列，一方面這個隨機序列對非目標接收機是不可識別的，另一方面目標接收機能夠識別并且很容易同步的產生這個隨機序列。所以把這種序列成為偽隨機序列(PN)。CDMA中用到的PN序列可以分為長PN碼（長碼）和短PN碼（短碼），長PN碼可用于區(qū)分不同的用戶，短PN碼用于區(qū)分不同的基站。具體實現(xiàn)如下：
長PN碼：不同的移動臺都有一個長碼生成器。其中長碼狀態(tài)寄存器(LCSR)保持與系統(tǒng)時間的同步，掩碼寄存器(MR)存有只有用戶可識別的碼型。長碼狀態(tài)寄存器(LCSR)每個脈沖周期轉變一次狀態(tài)。狀態(tài)寄存器(LCSR)和掩碼寄存器(MR)合并至加和寄存器(SUMMER)，SUMMER寄存器的數(shù)字單元在每個時鐘周期內進行模2和計算，逐比特生成長碼。生成的移位長碼的是由用戶唯一的偏制(User's Offset)碼型所決定的，加擾后其他用戶將無法解調此用戶信息。
cdma系統(tǒng)中的短PN碼由15階移位寄存器產生的m序列，并且每個周期在PN序列的特定位置插入一個碼片，從而加長了一個碼片。所以修正后的短PN碼周期是普通序列長度為32767再加一個碼片，也就是32768個碼片。不同基站用不同時間偏置進行區(qū)分。每個偏置是64碼片的整數(shù)倍，總共有32768/64=512個可能的偏置�？捎糜谧R別512個基站，在1.2288Mcps的速率上，序列每26.66ms重復一次，即每兩秒75次。
PN偽隨機碼前向用于區(qū)分不同基站（m序列）和加擾（長碼），反向用于區(qū)分不同用戶和反向物理信道（長碼）。
回答者：
jskyt
回答時間：2012-02-07 13:49
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30
1、擾碼:Scrambling code，簡寫為SC，擾碼就是就是用一個偽隨機碼序列對擴頻碼進行相乘，對信號進行加密。上行鏈路物理信道加擾的作用是區(qū)分用戶，下行鏈路加擾可以區(qū)分小區(qū)和信道；
2、作用：在上行鏈路中，擾碼區(qū)分用戶，擴頻碼（也叫信道化碼）區(qū)分同一個用戶的不同信道（物理數(shù)據（DPDCH）和控制信道（DPCCH））;下行鏈路中，擾碼可以用來區(qū)分不同的小區(qū)，用擴頻碼區(qū)分同一小區(qū)中不同的用戶。WCDMA 中就是利用擴頻碼和擾碼來減少多用戶之間干擾。
Q：干擾隨機化
其實，CDMA中使用擾碼最主要的目的是干擾隨機化。例如：在前向，使用了良好的擾碼后，其他小區(qū)來的信號可以近似看作是高斯噪聲。我們知道高斯噪聲是最好的噪聲。至于加密等其他功能那都是次要的。
在WCDMA中，下行有主擾碼和輔擾碼。輔擾碼用來擴展信道碼的空間。確保系統(tǒng)是干擾受限的而不是碼受限的。在上行，因為WCDMA不是同步系統(tǒng)，所以每個用戶使用獨立的OVSF碼空間。因此用擾碼來進行用戶間的隔離。原理一樣，也是干擾隨機化。
如果擾碼太短或設計不好，就起不到干擾隨機化的作用。典型的例子是TD-SCDMA,用的是16bit的擾碼。效果很差，大大影響了TD-SCDMA的系統(tǒng)性能�？赡苁荰D-SCDMA早期的設計者對擾碼的認識有局限性。另外，因為智能天線的使用，用戶面的信噪比比較高。但是因為碼資源受限（TD- SCDMA沒有使用輔擾碼且擴頻因子最大是16），TD-SCDMA用戶面的能力沒有充分發(fā)揮。
2、以WCDMA為例：碼字作為空中接口的資源是按序分配的。在DL方向，CH是由RNC根據業(yè)務類型進行動態(tài)分配，對于相同業(yè)務類型則分配正交的碼字；SC是在OMC上確定的，相當于GSM中頻率規(guī)劃，在UMTS中需要做碼字規(guī)劃（512個主擾碼），一旦確定，則是由OMC靜態(tài)管理。在UL方向，現(xiàn)階段的CH是由RNC以半靜態(tài)方式分配的，對于相同業(yè)務速率，CH是唯一的，規(guī)范中規(guī)定在將來可以是動態(tài)分配；SC的分配，首先要區(qū)分二個ID，一個是RNC所分配的臨時識別符（UE ID），另一個是完成位置登記時由核心網分配的臨時識別符（UIA）。這里的UE ID仍然是由RNC動態(tài)分配的，如果是屬于同一個RNC，UE的ID是不會出現(xiàn)重復的，由UE ID來觸發(fā)上行鏈路上擾碼的產生，所以上行鏈路上的擾碼是RNC根據用戶的每一次RRC連接建立請求動態(tài)分配的，上行SC是針對每用戶分配，而不是針對每業(yè)務類型。所謂的RNC無線資源的管理功能，就是RNC對碼字的管理。
3、WCDMA中定義的18位移位寄存器可以生成2的18次方減1個擾碼。過多的擾碼會使UE搜索系統(tǒng)復雜化。3GPP規(guī)范從中選擇了8192個擾碼。這些擾碼分為512個集合。同時，512個主擾碼集合又進一步分為64個組，每組8個主擾碼。在做擾碼規(guī)劃時，相鄰小區(qū)會分配不同的擾碼組。從時間上，每一幀分為15個時隙，輔同步信道在每一個時隙發(fā)出一個輔同步擾碼。規(guī)范定義了16個輔同步擾碼，每一個主擾碼組按照15個時隙映射成15個輔同步擾碼的序列，64個主擾碼組就形成64個輔同步擾碼序列。
在UE的內存中需要按照規(guī)范的定義內置該表，表中序列設計別致，與64個主擾碼組對應的64個輔同步擾碼序列中，任意連續(xù)三個時隙對應的三個輔同步擾碼是唯一的。且每一幀只出現(xiàn)一次。這樣，UE只須通過對輔同步信道中收到的信號進行解調，同時也就確定了連續(xù)時隙的序號，進而知道了時隙＃0起點時間，也就確定了10ms幀的邊界。
經過以上過程，UE已經獲取了時隙同步和幀同步。并確定了64個主擾碼組的一個（主小區(qū)所使用的擾碼組）。接下來，UE再從導頻信道解出8個擾碼中的一個，就最終確定主小區(qū)的擾碼了，UE就可以進一步解出該小區(qū)的廣播信道，獲取系統(tǒng)信息，解調其他公共信道。
2、作用：在上行鏈路中，擾碼區(qū)分用戶，擴頻碼（也叫信道化碼）區(qū)分同一個用戶的不同信道（物理數(shù)據（DPDCH）和控制信道（DPCCH））;下行鏈路中，擾碼可以用來區(qū)分不同的小區(qū)，用擴頻碼區(qū)分同一小區(qū)中不同的用戶。WCDMA 中就是利用擴頻碼和擾碼來減少多用戶之間干擾。
Q：干擾隨機化
其實，CDMA中使用擾碼最主要的目的是干擾隨機化。例如：在前向，使用了良好的擾碼后，其他小區(qū)來的信號可以近似看作是高斯噪聲。我們知道高斯噪聲是最好的噪聲。至于加密等其他功能那都是次要的。
在WCDMA中，下行有主擾碼和輔擾碼。輔擾碼用來擴展信道碼的空間。確保系統(tǒng)是干擾受限的而不是碼受限的。在上行，因為WCDMA不是同步系統(tǒng)，所以每個用戶使用獨立的OVSF碼空間。因此用擾碼來進行用戶間的隔離。原理一樣，也是干擾隨機化。
如果擾碼太短或設計不好，就起不到干擾隨機化的作用。典型的例子是TD-SCDMA,用的是16bit的擾碼。效果很差，大大影響了TD-SCDMA的系統(tǒng)性能�？赡苁荰D-SCDMA早期的設計者對擾碼的認識有局限性。另外，因為智能天線的使用，用戶面的信噪比比較高。但是因為碼資源受限（TD- SCDMA沒有使用輔擾碼且擴頻因子最大是16），TD-SCDMA用戶面的能力沒有充分發(fā)揮。
2、以WCDMA為例：碼字作為空中接口的資源是按序分配的。在DL方向，CH是由RNC根據業(yè)務類型進行動態(tài)分配，對于相同業(yè)務類型則分配正交的碼字；SC是在OMC上確定的，相當于GSM中頻率規(guī)劃，在UMTS中需要做碼字規(guī)劃（512個主擾碼），一旦確定，則是由OMC靜態(tài)管理。在UL方向，現(xiàn)階段的CH是由RNC以半靜態(tài)方式分配的，對于相同業(yè)務速率，CH是唯一的，規(guī)范中規(guī)定在將來可以是動態(tài)分配；SC的分配，首先要區(qū)分二個ID，一個是RNC所分配的臨時識別符（UE ID），另一個是完成位置登記時由核心網分配的臨時識別符（UIA）。這里的UE ID仍然是由RNC動態(tài)分配的，如果是屬于同一個RNC，UE的ID是不會出現(xiàn)重復的，由UE ID來觸發(fā)上行鏈路上擾碼的產生，所以上行鏈路上的擾碼是RNC根據用戶的每一次RRC連接建立請求動態(tài)分配的，上行SC是針對每用戶分配，而不是針對每業(yè)務類型。所謂的RNC無線資源的管理功能，就是RNC對碼字的管理。
3、WCDMA中定義的18位移位寄存器可以生成2的18次方減1個擾碼。過多的擾碼會使UE搜索系統(tǒng)復雜化。3GPP規(guī)范從中選擇了8192個擾碼。這些擾碼分為512個集合。同時，512個主擾碼集合又進一步分為64個組，每組8個主擾碼。在做擾碼規(guī)劃時，相鄰小區(qū)會分配不同的擾碼組。從時間上，每一幀分為15個時隙，輔同步信道在每一個時隙發(fā)出一個輔同步擾碼。規(guī)范定義了16個輔同步擾碼，每一個主擾碼組按照15個時隙映射成15個輔同步擾碼的序列，64個主擾碼組就形成64個輔同步擾碼序列。
在UE的內存中需要按照規(guī)范的定義內置該表，表中序列設計別致，與64個主擾碼組對應的64個輔同步擾碼序列中，任意連續(xù)三個時隙對應的三個輔同步擾碼是唯一的。且每一幀只出現(xiàn)一次。這樣，UE只須通過對輔同步信道中收到的信號進行解調，同時也就確定了連續(xù)時隙的序號，進而知道了時隙＃0起點時間，也就確定了10ms幀的邊界。
經過以上過程，UE已經獲取了時隙同步和幀同步。并確定了64個主擾碼組的一個（主小區(qū)所使用的擾碼組）。接下來，UE再從導頻信道解出8個擾碼中的一個，就最終確定主小區(qū)的擾碼了，UE就可以進一步解出該小區(qū)的廣播信道，獲取系統(tǒng)信息，解調其他公共信道。
回答者：
xhy1331
回答時間：2012-02-07 15:22
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樓上回答得很詳細，我就不用多說了。
回答者：
luoxw99
回答時間：2012-02-07 21:18
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擾碼j即 Scrambling code，簡稱為SC
由于在上下行鏈路中處理方式的不同，導致二種類型碼字的作用各不一樣。在下行鏈路（基站→移動臺方向）上，基站向本小區(qū)發(fā)送信息時，基站首先將各種用戶信息分別與各自的CH進行相乘運算，之后將信號疊加，再與擾碼進行相乘運算，之后在空中接口上發(fā)射。移動臺側先做解擾，然后再解出自己的有用信息。用戶信息和CH進行相乘運算時，CH就是擴頻序列，通過選擇CH的正交性，來區(qū)分用戶信息；所以CH無論在上行還是下行鏈路上，它最基本的作用就是直接擴頻：Spreading
由于在上下行鏈路中處理方式的不同，導致二種類型碼字的作用各不一樣。在下行鏈路（基站→移動臺方向）上，基站向本小區(qū)發(fā)送信息時，基站首先將各種用戶信息分別與各自的CH進行相乘運算，之后將信號疊加，再與擾碼進行相乘運算，之后在空中接口上發(fā)射。移動臺側先做解擾，然后再解出自己的有用信息。用戶信息和CH進行相乘運算時，CH就是擴頻序列，通過選擇CH的正交性，來區(qū)分用戶信息；所以CH無論在上行還是下行鏈路上，它最基本的作用就是直接擴頻：Spreading
回答者：
qianlifeixue
回答時間：2012-02-10 02:47
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需求人數(shù)：30 人 地點：江蘇省
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需求人數(shù)：2 人 地點：牡丹江市
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需求人數(shù)：2 人 地點：廣東省
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需求人數(shù)：8 人 地點：寧波市,舟山市,湖州市,紹興市
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需求人數(shù)：2 人 地點：南昌市
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需求人數(shù)：5 人 地點：福州市
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