CN106559859B - 一种终端接入方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种终端接入方法及装置，用以解决现有的SCMA多终端接入机制存在的由于碰撞导致的系统性能下降，且可能导致系统重传的问题。方法为：终端确定进入竞争接入阶段；所述终端在每次传输二进制数据时，根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输，其中，每次传输二进制数据时所选择的第一签名不同。

Description

一种终端接入方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种终端接入方法及装置。
背景技术
物联网作为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，将变革人类的生活、工作以及生产等各个方面。物联网的内涵十分丰富，最近在学术界和工业界引起广泛关注的车联网、智能家居以及智慧城市等等都是物联网具体的实现形式。为了实现物联网，必须布置数量巨大且相互连通的传感器、射频标签等机器类型设备(Machine-TypeDevices)，并使其相互连通，蜂窝网络是能够实现物联网的最简单实际的网络架构。
为了在蜂窝网络中实现物联网或无线自组织网络，小区密集化将成为未来网络的趋势，大规模接入(Massive Access)将成为未来网络的典型场景之一。
大规模接入的特征在于：
第一，潜在接入终端数目较大且动态变化；
第二，接入网结构复杂、拓扑多变，信道特性动态变化；
第三，业务类型复杂，不同终端接入的数据量可能存在显著差异，从若干比特到大量数据均有可能，并且某些实时控制网络对时延的要求较高。
传统的多接入机制假设的场景特点：终端数目不多，但是每个终端的数据量较大，与大规模接入场景的特点有明显不同。若采用传统的多接入机制进行大规模接入，会存在效率低、信令开销以及复杂度过大等方面的问题。
基于此，目前稀疏码分多址(Sparse Code Multiple Access，SCMA)的非正交接入体制中，低密度签名矩阵中的每个签名对应L个导频，竞争接入的过程为：终端首先发送导频，该导频为该终端随机选择的，再利用该导频对应的签名(Signature)，将数据映射到一个多维符号进行数据发送；基站首先检测导频，若检测到存在某一特定导频，则等效于检测出某一个签名存在，则基站根据该签名对接收的数据进行译码。目前的SCMA接入机制中，当不同的终端恰好选择同一个签名的不同导频，基站可以得知不同的终端以相同的签名进行数据发送，这时基站可以通过各终端的信道估计恢复数据；当不同的终端选择同一个签名的相同导频，由于导频发生碰撞，终端执行随机退避过程进行数据重传。
发明内容
本发明实施例提供一种终端接入方法及装置，用以解决现有的SCMA多终端接入机制存在的由于碰撞导致的系统性能下降，且可能导致系统重传的问题。
本发明实施例提供的具体技术方案如下：
第一方面，提供了一种终端接入方法，包括：
终端确定进入竞争接入阶段；
所述终端在每次传输二进制数据时，根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输，其中，每次传输二进制数据时所使用的第一签名不同。
结合第一方面，在第一种可能的实现中，所述终端根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，包括：
所述终端根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择一个第一签名。
结合第一方面，在第二种可能的实现中，所述终端根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，包括：
所述终端根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择多个第二签名，将所述多个第二签名组合为所述第一签名。
结合第一方面至第二种可能的实现中的任意一种，在第三种可能的实现中，每个终端各自对应的随机数种子不相同。
结合第一方面至第二种可能的实现中的任意一种，在第四种可能的实现中，所述终端根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输之后，所述方法还包括：
所述终端若确定接收到所述基站发送的确认信号，确定竞争接入成功，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
第二方面，提供了一种终端接入方法，包括：
基站在竞争接入阶段接收终端连续多次发送的符号序列；
所述基站依次检测每个所述符号序列中包含的第三签名，获得第三签名的序列；
所述基站分别根据每个终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列；
所述基站确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列中，与所述第三签名的序列相同的第一签名的序列，将确定的第一签名的序列对应的终端确定为发送所述符号序列的终端，并根据所述第三签名序列解析确定的所述终端的每个所述符号序列获得对应的二进制数据。
结合第二方面，在第一种可能的实现中，所述基站根据所述终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述终端对应的第一签名的序列，包括：
所述基站连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
结合第二方面，在第二种可能的实现中，所述基站根据所述终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述终端对应的第一签名的序列，包括：
所述基站连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择第二签名，且一次选择多个所述第二签名，将一次选择的所述多个第二签名组合为一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
结合第二方面至第二种可能的实现中的任意一种，在第三种可能的实现中，所述方法还包括：
所述基站若成功解析所述符号序列，向所述符号序列对应的终端反馈确认信号，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
第三方面，提供了一种终端，包括：
确定模块，用于确定进入竞争接入阶段；
处理模块，用于在所述确定模块确定进入竞争接入阶段后，在每次传输二进制数据时，根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输，其中，每次传输二进制数据时所使用的第一签名不同。
结合第三方面，在第一种可能的实现中，所述处理模块具体用于：
根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择一个第一签名。
结合第三方面，在第二种可能的实现中，所述处理模块具体用于：
根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择多个第二签名，将所述多个第二签名组合为所述第一签名。
结合第三方面至第二种可能的实现中的任意一种，在第三种可能的实现中，所述终端对应的随机数种子与其它终端对应的随机数种子不相同。
结合第三方面至第二种可能的实现中的任意一种，在第四种可能的实现中，所述处理模块还用于：
根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输之后，若确定接收到所述基站发送的确认信号，确定竞争接入成功，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
第四方面，提供了一种基站，包括：
接收模块，用于在竞争接入阶段接收终端连续多次发送的符号序列；
检测模块，用于依次检测所述接收模块接收的每个所述符号序列中包含的第三签名，获得第三签名的序列；
确定模块，用于分别根据每个终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列；
解析模块，用于确定所述确定模块确定的所述每个终端各自对应的第一签名的序列中，与所述检测模块检测获得的所述第三签名的序列相同的第一签名的序列，将确定的第一签名的序列对应的终端确定为发送所述符号序列的终端，并根据所述第三签名序列解析确定的所述终端的每个所述符号序列获得对应的二进制数据。
结合第四方面，在第一种可能的实现中，所述确定模块具体用于：
连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
结合第四方面，在第二种可能的实现中，所述确定模块具体用于：
连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择第二签名，且一次选择多个所述第二签名，将一次选择的所述多个第二签名组合为一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
结合第四方面至第二种可能的实现，在第三种可能的实现中，还包括发送模块，用于：
若所述解析模块成功解析所述符号序列，向所述符号序列对应的终端反馈确认信号，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
第五方面，提供了一种终端，包括处理器、存储器和收发机，其中，收发机在处理器的控制下接收和发送数据，存储器中保存有预设的程序，处理器读取存储器中保存的程序，按照该程序执行以下过程：
确定进入竞争接入阶段；
在每次传输二进制数据时，根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输，其中，每次传输二进制数据时所使用的第一签名不同。
结合第五方面，在第一种可能的实现中，所述处理器具体用于：
根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择一个第一签名。
结合第五方面，在第二种可能的实现中，所述处理器具体用于：
根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择多个第二签名，将所述多个第二签名组合为所述第一签名。
结合第五方面至第二种可能的实现中的任意一种，在第三种可能的实现中，所述终端对应的随机数种子与其它终端对应的随机数种子不相同。
结合第五方面至第二种可能的实现中的任意一种，在第四种可能的实现中，所述处理器还用于：
根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输之后，若确定接收到所述基站发送的确认信号，确定竞争接入成功，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
第六方面，提供了一种基站，包括处理器、存储器和收发机，其中，收发机在处理器的控制下接收和发送数据，存储器中保存有预设的程序，处理器读取存储器中保存的程序，按照该程序执行以下过程：
在竞争接入阶段接收终端连续多次发送的符号序列；
依次检测每个所述符号序列中包含的第三签名，获得第三签名的序列；
分别根据每个终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列；
确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列中，与所述第三签名的序列相同的第一签名的序列，将确定的第一签名的序列对应的终端确定为发送所述符号序列的终端，并根据所述第三签名序列解析确定的所述终端的每个所述符号序列获得对应的二进制数据。
结合第六方面，在第一种可能的实现中，所述处理器具体用于：
连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
结合第六方面，在第二种可能的实现中，所述处理器具体用于：
连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择第二签名，且一次选择多个所述第二签名，将一次选择的所述多个第二签名组合为一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
结合第六方面至第二种可能的实现中的任意一种，在第三种可能的实现中，所述处理器具体用于：
若成功解析所述符号序列，通过所述收发机向所述符号序列对应的终端反馈确认信号，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
本发明实施例中，终端在进入竞争接入阶段后，在每次传输二进制数据时，根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据第一签名将二进制数据映射至多维符号上传输，并且每次传输二进制数据时的第一签名不相同，从而避免了现有的SCMA中，一个终端每次传输二进制数据采用固定的签名映射至多维符号上传输的方式中发生碰撞的概率，降低了传输时延，提高了系统效率。并且，由于终端每次传输二进制数据时都变换签名，即使终端的一次传输过程与其它终端发生碰撞，也不需要进行随机退避过程，只需要继续传输二进制数据即可，进一步提高了系统效率。
附图说明
图1为本发明实施例中终端接入的详细方法流程示意图；
图2为本发明实施例中基站进行多终端接入的详细方法流程示意图；
图3为本发明实施例中多终端接入基站的系统架构示意图；
图4为本发明实施例中终端与基站在竞争接入阶段的交互流程示意图；
图5为本发明实施例中仿真结果示意图；
图6为本发明实施例中终端结构示意图；
图7为本发明实施例中基站结构示意图；
图8为本发明实施例中另一终端结构示意图；
图9为本发明实施例中另一基站结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，如图1所示，终端接入的详细方法流程如下：
步骤101：终端确定进入竞争接入阶段。
实施中，终端若接收到基站广播的开始信号(Beacon)，根据该开始信号确定进入竞争接入阶段，该开始信号用于指示进入竞争接入阶段。
实施中，终端在一次竞争接入的完整过程中，向基站发送对数据编码获得的一个总的二进制数据，每次传输时依次从该总的二进制数据中选出一部分二进制数据进行传输，例如每次从总的二进制数据中选择出4个比特进行传输。
步骤102：终端在每次传输二进制数据时，根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据该第一签名将该二进制数据映射至多维符号上传输，其中，每次传输二进制数据时所使用第一签名不同。
其中，每个终端各自对应的随机数种子不相同。
具体地，终端的随机数种子可以是由基站分配，也可以是终端与基站相互约定。
其中，签名矩阵可以是基站分别配置给每个终端的，也可以是基站与终端相互约定并预先在基站和终端配置的。需要说明的是，基站与每个终端设置的签名矩阵相同。签名矩阵中的一列称为一个签名。其中，签名矩阵可以通过仿真等方式预先确定，本发明实施例不限制签名矩阵的具体获得方式。
实施中，终端根据随机数种子生成随机数，根据该随机数从签名矩阵中选择一个第一签名。或者，终端根据所述随机数种子生成随机数，根据随机数从签名矩阵中随机选择多个第二签名，将该多个第二签名组合为一个第一签名。
其中，第一签名是指根据随机数以及签名矩阵确定出的签名。
其中，第二签名是指根据随机数一次从签名矩阵中选择的多个签名中的一个签名。
具体地，终端根据随机数种子和随机数发生器依次生成随机数，每次生成的随机数不同，终端根据随机数种子以及随机数发生器生成一个随机数后，根据该随机数从签名矩阵中选择一个第一签名或多个第二签名。
需要说明的是，本发明实施例不限制根据随机数从签名矩阵中选择一个第一签名或多个第二签名的方式，只需要满足根据不同的随机数从签名矩阵中选择出的第一签名或多个第二签名不相同即可，此处选择出的第二签名不相同是指：根据不同的随机数从签名矩阵中选择出的第二签名的个数不相同，或者，根据不同的随机数从签名矩阵中选择出的第二签名不完全相同。举例说明如下：假设签名矩阵有N列，且假设随机数的取值范围为0～N/2，则在随机数取值为d时，选择签名矩阵中的第d列和第(d+N/2)列，即选择出两个第二签名。将该举例进行简单变形可以采用相同的方式从签名矩阵中选择三个以上的第二签名。
实施中，终端若根据随机数从签名矩阵中一次选择了多个第二签名，将该多个第二签名组成为一个第一签名，根据该第一签名将该二进制数据映射至多维符号上传输。具体地，终端按照预设规则将从签名矩阵中一次选择的多个第二签名组合为一个第一签名。其中，终端将一次选择的多个第二签名组合为一个第一签名的方式有多种，本发明实施例不限制具体的组合方式，即不限制预设规则的具体设置形式。举例说明如下：终端分别根据预设的加权值对一次选择出的每个第二签名进行加权后求和，所得的结果确定为组合后得到的第一签名。或者，终端直接对一次选择出的每个第二签名求和，所得结果确定为组合后得到的第一签名。
实施中，终端在传输二进制数据之后，若确定接收到基站发送的确认信号，该确认信号用于指示竞争接入成功，则停止传输下一个二进制数据。
实施中，终端传输的二进制数据为：终端对数据进行编码后得到，具体采用的编码方式包括但不限于涡轮(Turbo)编码，低密度奇偶校验(Low Density Parity Check Code，LDPC)编码等算法。
实施中，将二进制数据映射至多维符号上传输的具体过程举例说明如下：假设将K个比特直接映射到N维复数值符号上，则其中K个复数值符号不为零，N-K个复数值符号为零，将各终端的N维复数值符号在N个正交(或接近正交)的资源块上叠加，例如将各终端的N维复数值符号在N个正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)频域子载波或者多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)的空间层上叠加。
本发明实施例中，终端在进入竞争接入阶段后，在每次传输二进制数据时，根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据第一签名将二进制数据映射至多维符号上传输，并且每次传输二进制数据时的第一签名不相同，从而避免了现有的SCMA中，终端每次传输二进制数据采用固定的签名进行映射导致碰撞发生的概率较高的问题，降低了传输时延，提高了系统效率。并且，由于终端每次传输二进制数据时都变换签名，即使终端的一次传输过程与其它终端发生碰撞，也不需要进行随机退避过程，只需要继续传输二进制数据即可，进一步提高了系统效率。
基于同一发明构思，本发明实施例中，如图2所示，基站进行多终端接入的详细方法流程如下：
步骤201：基站在竞争接入阶段接收终端连续多次发送的符号序列。
实施中，基站在启动竞争接入阶段之前广播开始信号，该开始信号指示进入竞争接入阶段。
步骤202：基站依次检测每个符号序列中包含的第三签名，获得第三签名的序列。
其中，第三签名为基站接收到的符号序列中直接携带的签名。
实施中，基站可以采用包括但不限于能量检测算法、基于信道估计的检测算法等识别基站接收的符号序列中包含的第三签名。
实施中，在一次竞争接入过程中，第三签名的序列中，每个第三签名按照每个符号序列的发送顺序进行排列。由于每个终端与基站约定的随机数种子不相同，对应每个终端的第三签名的序列也不相同。
步骤203：基站分别根据每个终端的随机数种子以及签名矩阵，确定每个终端各自对应的第一签名的序列。
其中，第一签名是指根据随机数以及签名矩阵确定出的签名。
其中，第二签名是指根据随机数一次从签名矩阵中选择的多个签名中的一个签名。
其中，签名矩阵可以是基站分别配置给每个终端的，也可以是基站与终端相互约定并预先在基站和终端配置的。需要说明的是，基站与每个终端设置的签名矩阵相同。签名矩阵中的一列称为一个签名。其中，签名矩阵可以通过仿真等方式预先确定，本发明实施例不限制签名矩阵的具体获得方式。
其中，每个终端各自对应的随机数种子不相同。
具体地，终端的随机数种子可以是由基站分配，也可以是终端与基站相互约定。
一个可选地实施中，对于每个终端，基站均按照以下过程确定该终端对应的第一签名的序列：基站连续多次根据终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择一个第一签名，根据每个随机数对应的第一签名，确定终端对应的第一签名的序列。
另一个可选地实施中，对于每个终端，基站均按照以下过程确定该终端对应的第一签名的序列：连续多次根据终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择第二签名，且一次选择多个第二签名，将一次选择的多个第二签名组合为一个第一签名，根据每个随机数对应的第一签名，确定该终端对应的第一签名的序列。
实施中，基站能够获知每个终端的随机数种子以及随机数发生器，对于每个终端，基站根据该终端的随机数种子以及随机数发生器生成随机数，每次生成的随机数不同，但是在终端的一次接入过程中，终端与基站生成的随机数序列是相同的。并且，基站根据随机数以及签名矩阵确定第一签名的方式，与终端根据随机数以及签名矩阵确定第一签名的方式相同。基站在一次选择出多个第二签名的情况下，按照与终端采用的预设规则相同的规则将该一次选择出的多个第二签名进行组合得到一个第一签名。
步骤204：基站确定每个终端各自对应的第一签名的序列中，与第三签名的序列相同的第一签名的序列，将确定的第一签名的序列对应的终端确定为该符号序列对应的终端，并根据第三签名序列解析确定的终端的每个符号序列获得对应的二进制数据。
实施中，基站若成功解析接收到的符号序列，向该终端反馈确认信号，以通知终端基站已经正确检测到符号序列，即表示该终端已经成功竞争接入，指示终端停止传输下一个二进制数据。
实施中，基站解析符号序列，可以采用置信传播算法(Belief Propagationalgorithm)实现。
本实施例中，基站依次检测终端连续多次发送的符号序列中的每个符号序列中包含的第三签名，获得第三签名的序列，根据该第三签名的序列进行终端检测，避免了在终端采用固定签名的情况下，若不同的终端采用相同的签名导致基站无法检测或检测困难的问题，提高了系统效率。
如图3所示为多终端接入基站的系统架构示意图，需要说明的是，该系统架构仅为举例说明，并且该系统架构为逻辑架构的示例说明。其中，UE1至UE M竞争接入基站，每个UE上包括随机数生成器(Random Number Generator)、编码器(Encoder)、映射器(Mapper)。随机数生成器根据UE的随机数种子生成随机数，将该随机数输入选择器。选择器根据该随机数从签名矩阵中选择一个第一签名，或者，选择器根据该随机数从签名矩阵中选择出多个第二签名，将该多个第二签名组合为一个第一签名。选择器将第一签名输入映射器。编码器对UE待传输的数据进行编码，得到总的二进制数据。映射器按照次序每次从总的二进制数据中获取一部分二进制数据，根据第一签名将二进制数据映射到多维符号上。每个UE的多维符号在资源块上叠加并通过资源块传输。其中，基站通过解调器(Demodulator)对通过资源块传输的符号序列进行解调后，将解调后的符号序列输入至交互的多用户检测(Interative Multi-User Detection)通过检测连续多次获得的同一终端的符号序列中携带的第三签名进行多用户检测，确定接收到的符号序列对应的UE，若成功译码某一UE的符号序列，则向该UE反馈ACK信号。
以下通过一个具体实施例对本发明实施例所提供的终端竞争接入基站的具体过程进行说明。
如图4所示为终端与基站在竞争接入阶段的交互流程示意图，具体如下：
步骤401：基站根据网络的平均状态、平均用户数目、服务质量(Quality ofService，QoS)要求等参数确定签名矩阵，并将该签名矩阵通知给终端；
步骤402：终端对数据进行编码得到的总的二进制数据中；
步骤403：终端根据随机数种子生成随机数，采用该随机数以及签名矩阵确定第一签名，按照次序从总的二进制数据中选取部分二进制数据，根据该第一签名将选取的部分二进制数据映射至多维符号上并通过资源块传输，重复执行步骤403；
步骤404：基站分别从连续多次传输的符号序列中检测签名，获得第三签名的序列，该第三签名的序列根据符号序列的传输次序进行排序，基站分别根据每个终端的随机数种子生成随机数，并根据该随机数以及签名矩阵确定第一签名，多次执行生成随机数并确定第一签名的过程得到终端对应的第一签名的序列，确定每个终端对应的第一签名的序列中与第三签名的序列相同的第一签名的序列，将确定的该第一签名的序列对应的终端确定为发送给符号序列的终端，根据该第三签名的序列成功译码该终端发送的符号序列后，向该终端反馈ACK信号；
步骤405：终端收到基站反馈的ACK信号，确认竞争接入成功。
如图5所示为改进之前的SCMA接入机制与本发明实施例中提到的接入机制的仿真结果对比示意图，假设签名矩阵包含6个签名，改进之前的SCMA接入机制中，终端从6个签名中选择2个签名进行数据传输，经常会出现不同终端选择相同签名的情况，该情况下导致系统性能降低；本发明实施例所提供的方法每次传输数据时随机从签名矩阵中选择签名，基本不会出现不同的终端选择相同的签名的情况，基站对信道进行估计以及译码的性能较好，系统性能有较大提高。
基于同一发明构思，本发明实施例中提供了一种终端，该终端的具体实施可参见方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图6所示，该终端主要包括：
确定模块601，用于确定进入竞争接入阶段；
处理模块602，用于在确定模块601确定进入竞争接入阶段后，在每次传输二进制数据时，根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据第一签名将二进制数据映射至多维符号上传输，其中，每次传输二进制数据时所使用的第一签名不同。
一个可选地实施中，处理模块602具体用于：
根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择一个第一签名。
另一个可选地实施中，处理模块602具体用于：根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择多个第二签名，将所述多个第二签名组合为所述第一签名。
实施中，该终端对应的随机数种子与其他终端对应的随机数种子不相同。
实施中，处理模块602还用于：
根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输之后，若确定接收到所述基站发送的确认信号，确定竞争接入成功，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种基站，该基站的具体实施可参见上述方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图7所示，该基站主要包括：
接收模块701，用于在竞争接入阶段接收终端连续多次发送的符号序列；
检测模块702，用于依次检测所述接收模块701接收的每个所述符号序列中包含的第三签名，获得第三签名的序列；
确定模块703，用于分别根据每个终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列；
解析模块704，用于确定所述确定模块703确定的所述每个终端各自对应的第一签名的序列中，与所述检测模块702检测获得的所述第三签名的序列相同的第一签名的序列，将确定的第一签名的序列对应的终端确定为发送所述符号序列的终端，并根据所述第三签名序列解析确定的所述终端的每个所述符号序列获得对应的二进制数据。
一个可选地实施中，确定模块703具体用于分别确定每个终端对应的第一签名的序列，其中，确定一个终端对应的第一签名的序列的过程为：
连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
另一个可选地实施中，确定模块703具体用于分别确定每个终端对应的第一签名的序列，其中，确定一个终端对应的第一签名的序列的过程为：
连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择第二签名，且一次选择多个所述第二签名，将一次选择的所述多个第二签名组合为一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
实施中，还包括发送模块705，用于：
若所述解析模块成功解析所述符号序列，向所述符号序列对应的终端反馈确认信号，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了另一种终端，该终端的具体实施可参见上述方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图8所示，该终端主要包括处理器801、存储器802和收发机803，其中，收发机803在处理器的控制下接收和发送数据，存储器802中保存有预设的程序，处理器801读取存储器802中保存的程序，按照该程序执行以下过程：
确定进入竞争接入阶段；在每次传输二进制数据时，根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输，其中，每次传输二进制数据时所使用的第一签名不同。
一个可选地实施中，处理器801根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择一个第一签名。
另一个可选地实施中，处理器801根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择多个第二签名，将所述多个第二签名组合为所述第一签名。
实施中，该终端对应的随机数种子与其它终端对应的随机数种子不相同。
实施中，处理器801根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输之后，若确定通过收发机803接收到所述基站发送的确认信号，确定竞争接入成功，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了另一种基站，该基站的具体实施可参见上述方法实施例部分的描述，重复之处不再赘述，如图9所示，该基站主要包括处理器901、存储器902和收发机903，其中，收发机903在处理器901的控制下接收和发送数据，存储器902中保存有预设的程序，处理器901读取存储器902中保存的程序，按照该程序执行以下过程：
在竞争接入阶段通过收发机903接收终端连续多次发送的符号序列；
依次检测所述接收模块接收的每个所述符号序列中包含的第三签名，获得第三签名的序列；
分别根据每个终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列；
确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列中，与所述第三签名的序列相同的第一签名的序列，将确定的第一签名的序列对应的终端确定为发送所述符号序列的终端，并根据所述第三签名序列解析确定的所述终端的每个所述符号序列获得对应的二进制数据。
一个可选地实施中，处理器901分别确定每个终端对应的第一签名的序列，其中，处理器901确定一个第一签名的序列的过程如下：连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
另一个可选地实施中，处理器901分别确定每个终端对应的第一签名的序列，其中，处理器901确定一个第一签名的序列的过程如下：连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择第二签名，且一次选择多个所述第二签名，将一次选择的所述多个第二签名组合为一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
实施中，处理器901若成功解析所述符号序列，通过收发机903向所述符号序列对应的终端反馈确认信号，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种终端接入方法，其特征在于，包括：
终端确定进入竞争接入阶段；
所述终端在每次传输二进制数据时，根据所述终端对应的随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输，其中，每次传输二进制数据时所使用的第一签名不同，每个终端各自对应的随机数种子不相同；所述多维符号用于检测出第三签名的序列，以及根据所述第三签名的序列解析与所述第三签名的序列相同的第一签名的序列所对应的终端传输的二进制数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，包括：
所述终端根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择一个第一签名。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端根据随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，包括：
所述终端根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择多个第二签名，将所述多个第二签名组合为所述第一签名。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述终端根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输之后，所述方法还包括：
所述终端若确定接收到基站发送的确认信号，确定竞争接入成功，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
5.一种终端接入方法，其特征在于，包括：
基站在竞争接入阶段接收终端连续多次发送的符号序列；
所述基站依次检测每个所述符号序列中包含的第三签名，获得第三签名的序列；
所述基站分别根据每个终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列；
所述基站确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列中，与所述第三签名的序列相同的第一签名的序列，将确定的第一签名的序列对应的终端确定为发送所述符号序列的终端，并根据所述第三签名序列解析确定的所述终端的每个所述符号序列获得对应的二进制数据。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述终端对应的第一签名的序列，包括：
所述基站连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基站根据所述终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述终端对应的第一签名的序列，包括：
所述基站连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择第二签名，且一次选择多个所述第二签名，将一次选择的所述多个第二签名组合为一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
8.如权利要求5-7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述基站若成功解析所述符号序列，向所述符号序列对应的终端反馈确认信号，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
9.一种终端，其特征在于，包括：
确定模块，用于确定进入竞争接入阶段；
处理模块，用于在所述确定模块确定进入竞争接入阶段后，在每次传输二进制数据时，根据所述终端对应的随机数种子以及签名矩阵确定第一签名，根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输，其中，每次传输二进制数据时所使用的第一签名不同，所述终端对应的随机数种子与其它终端对应的随机数种子不相同；所述多维符号用于检测出第三签名的序列，以及根据所述第三签名的序列解析与所述第三签名的序列相同的第一签名的序列所对应的终端传输的二进制数据。
10.如权利要求9所述的终端，其特征在于，所述处理模块具体用于：
根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择一个第一签名。
11.如权利要求9所述的终端，其特征在于，所述处理模块具体用于：
根据所述随机数种子生成随机数，根据所述随机数从所述签名矩阵中随机选择多个第二签名，将所述多个第二签名组合为所述第一签名。
12.如权利要求9-11任一项所述的终端，其特征在于，所述处理模块还用于：
根据所述第一签名将所述二进制数据映射至多维符号上传输之后，若确定接收到基站发送的确认信号，确定竞争接入成功，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
13.一种基站，其特征在于，包括：
接收模块，用于在竞争接入阶段接收终端连续多次发送的符号序列；
检测模块，用于依次检测所述接收模块接收的每个所述符号序列中包含的第三签名，获得第三签名的序列；
确定模块，用于分别根据每个终端的随机数种子以及签名矩阵，确定所述每个终端各自对应的第一签名的序列；
解析模块，用于确定所述确定模块确定的所述每个终端各自对应的第一签名的序列中，与所述检测模块检测获得的所述第三签名的序列相同的第一签名的序列，将确定的第一签名的序列对应的终端确定为发送所述符号序列的终端，并根据所述第三签名序列解析确定的所述终端的每个所述符号序列获得对应的二进制数据。
14.如权利要求13所述的基站，其特征在于，所述确定模块具体用于：
连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
15.如权利要求13所述的基站，其特征在于，所述确定模块具体用于：
连续多次根据所述终端的随机数种子生成随机数，依次根据每个随机数从签名矩阵中选择第二签名，且一次选择多个所述第二签名，将一次选择的所述多个第二签名组合为一个第一签名，根据每个所述随机数对应的第一签名，确定所述终端对应的第一签名的序列。
16.如权利要求13-15任一项所述的基站，其特征在于，还包括发送模块，用于：
若所述解析模块成功解析所述符号序列，向所述符号序列对应的终端反馈确认信号，所述确认信号用于指示竞争接入成功。
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