CN107343322A - 竞争接入方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种竞争接入方法及装置，其中，终端侧可以在长期演进LTE竞争接入过程中，从K个正交序列中选择与终端对应的正交序列，其中，K为大于或等于2的整数；利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理，将扩展后的MSG3发送给基站。如果产生冲突，即有多个终端的MSG3用相同的TC‑RNTI加扰，那么基站可以根据扩展后的MSG3，是可以同时解调出多个用户的，并通过额外增加比特位的MSG4将冲突解决成功的信息下发给终端。通过本发明，解决多个用户同时接入基站时产生的冲突问题，提高了基站的冲突解决能力。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种竞争接入方法及装置。
背景技术
长期演进(Long-Term Evolution，简称为LTE)随机接入技术可以分为两种，一种是非竞争随机接入技术，另一种是竞争随机接入技术。对于非竞争随机接入技术，基站可以给终端指定特定的物理随机接入信道(Physical Random Access Channel，简称为PRACH)资源来发送专用的前导序列；对于竞争随机接入技术，基站无法给终端指定前导序列和PRACH资源。LTE竞争随机接入技术的流程可以分为以下几个步骤：
步骤一：终端发送前导序列，以告诉基站有一个随机接入请求，同时使得基站能估计其与终端之间的传输时延并以此校准上行定时timing。终端要想成功发送前导序列，就需要随机选择一个前导序列，并且为该前导序列指定一个PRACH资源，而正是这两个因素决定了终端发送MSG3时是否会发生冲突，其中，当多个终端在相同的PRACH资源上发送相同的前导序列时，就会产生冲突。
步骤二：基站发送随机接入响应。终端发送了前导序列之后，将在随机接入响应(Random Access Response，简称为RAR)内监听物理下行控制信道(Physical Downlink Control Channel，简称为PDCCH)，以接收对应路由区无线网络临时标识(Routing Area Radio Network TemporaryIdentifier，简称为RA-RNTI)的RAR。随机接入响应中指定了MSG3发送的资源，以及时间校准信息等。
步骤三：终端发送MSG3。之所以将第3条消息(即，该步骤三中终端发送的信息)称为MSG3而不是一条具体消息的原因在于，根据终端状态的不同和应用场景的不同，这条消息也可能不同，因此统称为MSG3。MSG3中需要包含一个重要信息：每个终端唯一的标志。
步骤四：基站发送冲突解决信息MSG4。基站在冲突解决机制中，会在MSG4中携带唯一的标志以指定胜出的终端。
随着物联网市场的不断扩展，机器通信(Machine-Type Communication，简称为MTC)已经成为蜂窝网络中一个重要分支。
因为机器通信的设备密度远大于传统的人和人(Human-to-Human，简称为H2H)之间通信的设备密度，这会造成在相同的时刻将有海量的设备会被触发，并且通过随机接入信道(Random Access Channel，简称为RACH)向基站发起接入请求，这又将不可避免的引起信息冲突问题，进而又带来接入时延、信息拥塞等一系列问题。所以LTE的随机接入过程不再适应于机器通信的随机接入。
故在面对海量用户的随机接入时，对于机器通信来说，如何解决海量用户同时接入时的冲突问题，已经成为设计其接入技术时的重中之重。目前，对于机器通信接入技术的研究有一个热门方向，即通过改进LTE竞争接入技术来适应机器通信特点的方案。
首先，基于改进的LTE竞争接入技术，其本质是将接入技术与其他通信技术进行互相结合，例如含有扩展序列的码分多址接入技术，传统上，应用码分多址接入的通信技术常被归为扩频通信的类别，这是因为终端的调制符号会被扩展为L倍的符号，如果扩展后的L倍符号的传输时间要求等于扩展前调制符号的话，则所需的带宽必然会扩展L倍。这也是为什么扩展序列常称为扩频序列。在码分多址接入技术中，发射侧的扩展过程倒是比较简单的，只需把每个调制符号，如每个二进制相移键控(BinaryPhase Shift Key，简称为BPSK)/正交振幅调制(Quadrature AmplitudeModulation，简称为QAM)调制后的符号，与一条长度为L的扩展序列的每个符号相乘就可以得到扩展后的L个符号，然后扩展后的符号就可以通过单载波或多载波技术发射出去。
其次，通过改进LTE竞争接入技术来适应机器通信特点的研究，其有关冲突方面的研究大体可以分为以下几个方面：一个是对前导序列(preamble)的研究；另一个方向是考虑在基站侧引入控制元素。以上两个研究方面的出发点是如何去避免冲突的发生，但是当冲突不可避免时，采用相关技术中的方案无法提高基站解决冲突的能力。对于海量随机接入的机器通信来说，冲突的发生几乎是不可避免的，所以在尽可能减少冲突发生的概率的情况下，提高基站解决冲突的能力也显得至关重要。而采用相关技术中的方案会存在冲突发生时，无法提高基站解决冲突的能力的问题。
针对上述问题，相关技术中并未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种竞争接入方法及装置，以至少解决相关技术中存在的在冲突发生时，无法提高基站解决冲突的能力的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种竞争接入方法，包括：在长期演进LTE竞争接入过程中，从K个正交序列中选择与终端对应的正交序列，其中，K为大于或等于2的整数；利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理；将扩展后的MSG3发送给基站。
可选地，利用所述选择的正交序列对所述MSG3进行扩展处理包括：将所述MSG3的数据符号分别与所述选择的正交序列的每个元素进行相乘运算，使得所述MSG3的数据符号中的每一个数据符号均形成与所述选择的正交序列的长度相同的符号序列。
可选地，所述选择的正交序列中的每个元素均取值于集合{+1，-1}。
可选地，从所述K个正交序列中选择与所述终端对应的正交序列包括：在首次发送扩展后的所述MSG3的情况下，首次发送的扩展后的所述MSG3对应的正交序列为从所述K个正交序列中随机选择的一个正交序列；和/或，在重传扩展后的所述MSG3的情况下，重传扩展后的所述MSG3对应的正交序列为从所述K个正交序列中选择与首次发送所述扩展后的MSG3时选择的正交序列相同的正交序列，或者，从所述K个正交序列中随机选择一个正交序列。
可选地，在将扩展后的MSG3发送给所述基站之后，所述方法还包括：接收来自所述基站的改善后的MSG4；当终端是初次接入所述基站时，使用临时的小区无线网络临时标识TC-RNTI对接收到的改善后的MSG4进行检测，其中，当终端是初次接入所述基站时，所述MSG3中携带有所述终端的身份标识信息，所述TC-RNTI用于所述基站加扰改善后的MSG4；当检测结果为检测到与所述终端的标识信息对应的信息时，确定所述终端成功接入所述基站；和/或，当检测结果为未检测到与所述终端的标识信息对应的信息时，确定所述终端未成功接入所述基站；
或者，当终端是重建与所述基站的连接时，使用小区无线网络临时标识C-RNTI对接收到的改善后的MSG4进行检测，其中，当终端是重建与所述基站的连接时，所述MSG3中携带有所述C-RNTI信息，所述C-RNTI用于所述基站加扰改善后的MSG4；当检测结果为检测到改善后的MSG4是用所述C-RNTI加扰时，确定所述终端成功接入所述基站；和/或，当检测结果为未检测到改善后的MSG4是用所述C-RNTI加扰时，确定所述终端未成功接入所述基站。
可选地，当所述终端是初次接入所述基站时，在确定所述终端成功接入所述基站后，所述方法还包括：根据所述改善后的MSG4确定所述基站分配的小区无线网络临时标识C-RNTI。
可选地，根据所述改善后的MSG4确定所述基站分配的小区无线网络临时标识C-RNTI包括：获取所述改善后的MSG4中由所述基站额外增加的对应于所述终端的M个比特，其中，M为大于或等于0的整数；将所述TC-RNTI划分成M段，其中，所述M段与所述M个比特一一对应；根据所述M个比特的取值对所述M段分别进行翻转；根据所述TC-RNTI的翻转结果确定所述C-RNTI。
可选地，根据所述M个比特的取值对所述M段分别进行翻转包括：将比特值为1的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为0的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转；或者，将比特值为0的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为1的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种竞争接入方法，包括：接收来自终端的扩展后的MSG3，其中，所述扩展后的MSG3为所述终端利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理得到的，所述选择的正交序列为所述终端在长期演进LTE竞争接入过程中从K个正交序列中选择的与所述终端对应的正交序列，K为大于或等于2的整数；对扩展后的MSG3进行解调；根据解调结果对所述终端接入基站进行控制。
可选地，对所述扩展后的MSG3进行解调包括：从所述K个正交序列中随机选择一个正交序列对所述扩展后的MSG3进行盲检测，其中，所述盲检测包括以下处理：用所述K个正交序列中的每一个序列与接收到的所述扩展后的MSG3数据做相关运算；当相关运算的结果为对所述扩展后的MG3解调译码成功时，确定解调所述终端成功；和/或，当相关运算的结果为解调译码失败时，确定解调所述终端失败。
可选地，根据所述解调结果对所述终端接入所述基站进行控制包括：当解调所述终端成功后，判断已经解调成功的所有终端中是否存在与所述终端采用相同的加扰方式的其他终端；在判断结果为存在的情况下，执行以下操作：当所述终端是重建与基站的连接时，使用小区无线网络临时标识C-RNTI对改善后的MSG4进行加扰，其中，当所述终端重建与基站的连接时，所述MSG3中含有所述终端的所述C-RNTI信息，所述改善后的MSG4是增加了预定数量的比特的MSG4消息；
或者，当所述终端是初次接入所述基站时，使用临时小区无线网络临时标识TC-RNTI对改善后的MSG4进行加扰，其中，当所述终端初次接入所述基站时，所述MSG3中携带有所述终端的身份标识信息，所述改善后的MSG4是增加了预定数量的比特的MSG4消息；将加扰后的改善后的MSG4发送给所述终端，其中，所述加扰后的改善后的MSG4用于所述终端接入所述基站。
可选地，所述改善后的MSG4的构造通过如下方式确定：当所述终端和所述其他终端的总数量为R时，确定与所述终端对应的M个比特，其中，所述M个比特用于所述终端对获取的TC-RNTI进行翻转以得到用于接入所述基站的C-RNTI，且不同的终端对应的M个比特的值不同，1≤R≤K，M为大于或等于0的整数，且2M-1+……+20≥R；通过在MSG4中增加所述M个比特的方式确定所述改善后的MSG4。
可选地，在确定与所述终端对应的M个比特之后，所述方法还包括：将所述TC-RNTI划分成M段，其中，所述M段与所述M个比特一一对应；根据所述M个比特的取值对所述M段分别进行翻转；根据翻转结果确定所述终端使用的所述C-RNTI。
可选地，根据所述M个比特的取值对所述M段分别进行翻转包括：将比特值为1的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为0的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转；或者，将比特值为0的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为1的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转。
可选地，确定与所述终端对应的M个比特包括：为所述终端对应的M个比特设置一个预定值，判断所述终端的按照所述预定值对所述TC-RNTI进行翻转后得到的TC-RNTI与其他终端已有的TC-RNTI是否相同；在判断结果为相同时，为所述预定值增加一个数据值，并根据新的M个比特的取值对所述终端的TC-RNTI再次进行翻转，并循环执行上述判断操作和增加操作，直到所述终端的翻转后的TC-RNTI与其他终端已有的TC-RNTI不同为止，确定最终确定的值为所述M个比特的取值；或者，直到所述终端对应的M个比特的取值为最大值并舍弃向所述终端下发所述改善后的MSG4；在判断结果为不同的情况下，确定所述预定值为所述终端对应的M个比特的取值。
可选地，将加扰后的改善后的MSG4发送给所述终端包括：在与向所述其他终端发送改善后的MSG4的不同时刻，将加扰后的改善后的MSG4发送给所述终端。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种竞争接入装置，包括：选择模块，用于在长期演进LTE竞争接入过程中，从K个正交序列中选择与终端对应的正交序列，其中，K为大于或等于2的整数；扩展模块，用于利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理；发送模块，用于将扩展后的MSG3发送给基站。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种竞争接入装置，包括：接收模块，用于接收来自终端的扩展后的MSG3，其中，所述扩展后的MSG3为所述终端利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理得到的，所述选择的正交序列为所述终端在长期演进LTE竞争接入过程中从K个正交序列中选择的与所述终端对应的正交序列，K为大于或等于2的整数；解调模块，用于对扩展后的MSG3进行解调；控制模块，用于根据解调结果对所述终端接入基站进行控制。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种存储介质。该存储介质设置为存储用于执行上述步骤的程序代码。
通过本发明，由于采用与终端对应的正交序列对MSG3进行扩展处理，可以保证基站能够控制更多的终端接入，有效解决多个用户同时接入基站时产生的冲突问题，提高了基站的冲突解决能力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的第一种竞争接入方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的第二种竞争接入方法的流程图；
图3是LTE竞争的随机接入流程图；
图4是改进的MSG3在终端与基站侧的处理流程图；
图5是改进的改善后的MSG4在基站侧的处理流程图；
图6是基站侧确定增加的比特的值的流程图；
图7是改进的改善后的MSG4在终端侧的处理流程；
图8是TC-RNTI的序列段与4个比特的对应关系图；
图9是TC-RNTI的序列段与2个比特的对应关系图；
图10是根据本发明实施例的第一种竞争接入装置的结构框图；
图11是根据本发明实施例的第二种竞争接入装置的结构框图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
在LTE竞争接入技术中，与解决冲突问题有关的步骤是第三步(MSG3)和第四步(MSG4)，其中MSG3信号本身的性能以及基站对MSG3的处理方式都将直接影响基站解决冲突的能力，而MSG4会将冲突解决的结果下发给终端。
所以为了应对机器通信的冲突问题，在本发明实施例中通过在终端侧改进LTE竞争接入技术中MSG3的传输形式，以及在基站侧做出相应的处理流程，来提高基站对冲突的解决能力。
相应的，基站可以根据对MSG3冲突的不同处理方式，确定MSG4不同的传输形式：对于使用同一个TC-RNTI加扰的多个用户，如果规定基站只是解调其中一个用户，那么MSG4的传输形式与LTE竞争接入中的MSG4传输形式相同；如果规定基站可以解调出多个用户信号，那么此时MSG4的传输形式需要进行改进。
在本实施例中提供了一种竞争接入方法，图1是根据本发明实施例的第一种竞争接入方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：
步骤S102，在长期演进LTE竞争接入过程中，从K个正交序列中选择与终端对应的正交序列，其中，K为大于或等于2的整数；
步骤S104，利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理；
步骤S106，将扩展后的MSG3发送给基站。
其中，执行上述操作的可以是终端，上述MSG3是LTE竞争接入过程的第3条信息(LTE竞争接入过程中的步骤三中终端发送的信息)。
在上述步骤中，将扩展后的MSG3发送给基站可以包括：利用选择的正交序列对使用临时的小区无线网络临时标识TC-RNTI加扰后的MSG3进行扩展，并将扩展后的MSG3发送给基站，其中，该扩展后的MSG3用于基站控制终端接入基站，其中，上述的TC-RNTI可以是终端预先从来自基站的RAR中获取的。
当基站面对海量用户的接入时，冲突问题是机器通信接入技术中不可避免的难题，在上述步骤中，由于采用与终端对应的正交序列对MSG3进行扩展处理，可以保证基站能够控制更多的终端接入，即，通过改进LTE的竞争接入技术，提高了基站对于冲突信息的处理能力，进而也相应的减少了因为多次重传而造成的接入时延、信息拥塞等问题，提高机器通信接入技术的整体性能。
在一个可选的实施例中，利用选择的正交序列对所述MSG3进行扩展处理包括：将MSG3的数据符号分别与选择的正交序列的每个元素进行相乘运算，使得MSG3的数据符号中的每一个数据符号均形成与选择的正交序列的长度相同的符号序列。即，“一个”数据符号被正交序列扩展后，变成与正交序列的长度相同的符号序列。
在一个可选的实施例中，上述选择的正交序列中的每个元素均取值于集合{+1，-1}，即，上述选择的正交序列中的元素的取值可以是+1或-1。
在一个可选的实施例中，从上述K个正交序列中选择与终端对应的正交序列包括：在首次发送扩展后的MSG3的情况下，首次发送的扩展后的MSG3对应的正交序列为从K个正交序列中随机选择的一个正交序列；和/或，在重传扩展后的MSG3的情况下，重传扩展后的MSG3对应的正交序列为从K个正交序列中选择与首次发送扩展后的MSG3时选择的正交序列相同的正交序列，或者，从K个正交序列中随机选择一个正交序列。
在一个可选的实施例中，在将扩展后的MSG3发送给上述基站之后，上述方法还包括：接收来自所述基站的改善后的MSG4，其中，该MSG4是LTE竞争接入过程的第4条信息(即，LTE竞争接入过程中步骤四中基站向终端下发的信息)，即由基站下发给终端的信息；当终端是初次接入基站时，MSG3中会携带有终端的身份标识信息，基站可以使用TC-RNTI对改善后的MSG4进行加扰，在终端初次接入基站的情况下，终端可以使用TC-RNTI对接收到的改善后的MSG4进行检测；当检测结果为检测到与终端的标识信息对应的信息时，确定上述终端成功接入基站；和/或，当检测结果为未检测到与终端的标识信息对应的信息时，确定上述终端未成功接入基站；
或者，当终端是连接重建时(即，终端是重建与基站的连接时)，MSG3中含有终端的C-RNTI信息(该C-RNTI可以是在终端初次接入基站时确定的)，基站可以使用该C-RNTI对MSG4进行加扰，在终端连接重建时，终端可以使用该C-RNTI对接收到的改善后的MSG4进行检测；当检测结果为检测到改善后的MSG4是用C-RNTI加扰时，确定该终端成功接入基站；和/或，当检测结果为未检测到改善后的MSG4是用C-RNTI加扰时，确定终端未成功接入基站。
在一个可选的实施例中，当上述终端是初次接入基站时，在确定上述终端成功接入基站时，该方法还包括：根据改善后的MSG4确定基站分配的小区无线网络临时标识C-RNTI。
在一个可选的实施例中，根据上述改善后的MSG4确定基站分配的小区无线网络临时标识C-RNTI包括：获取改善后的MSG4中由基站额外增加的对应于终端的M个比特，其中，M为大于或等于0的整数；将TC-RNTI划分成M段，其中，该M段与M个比特一一对应；根据M个比特的取值对M段分别进行翻转；根据上述TC-RNTI的翻转结果确定C-RNTI。在本实施例中，基站为了接入更多的终端，可以为不同的终端配置不同的C-RNTI，因此，终端需要根据来自基站的MSG4中额外增加的M个比特确定基站实际配置的C-RNTI。
在一个可选的实施例中，根据上述M个比特的取值对M段分别进行翻转包括：将比特值为1的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为0的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转；或者，将比特值为0的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为1的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转。具体采用哪种翻转方式可以在协议中进行规定，或者，由基站和终端进行协商，或者，采用默认的方式，或者，由基站进行指示。
图2是根据本发明实施例的第二种竞争接入方法的流程图，如图2所述，该流程包括如下步骤：
步骤S202，接收来自终端的扩展后的MSG3，其中，该扩展后的MSG3为终端利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理后得到的，该选择的正交序列为终端在LTE竞争接入过程中从K个正交序列中选择的与终端对应的正交序列，K为大于或等于2的整数；
步骤S204，对扩展后的MSG3进行解调；
步骤S206，根据解调结果对终端接入基站进行控制。
其中，执行上述操作的可以是基站。
通过上述步骤，由于终端采用与终端对应的正交序列对MSG3进行扩展处理，从而可以保证基站能够控制更多的终端接入，有效解决多个用户同时接入基站时产生的冲突问题，提高了基站的冲突解决能力。
在一个可选的实施例中，对上述扩展后的MSG3进行解调包括：从上述K个正交序列中随机选择一个正交序列对扩展后的MSG3进行盲检测，其中，该盲检测包括以下处理：用所述K个正交序列中的每一个序列与接收到的扩展后的MSG3数据做相关运算；当相关运算的结果为对上述扩展后的MG3解调译码成功时，确定解调终端成功；和/或，当相关运算的结果为解调译码失败时，确定解调终端失败。其中，基站侧进行盲检测时所用的正交序列集(即，上述的K个正交序列)应该与终端侧进行扩展处理时所用的正交序列集相同。
在一个可选的实施例中，根据上述解调结果对终端接入基站进行控制包括：当解调终端后，判断已经解调成功的所有终端中是否存在与终端采用相同的加扰方式的其他终端；在判断结果为存在的情况下，执行以下操作：当终端是连接重建时(即，重建与基站的连接时)，MSG3中含有终端的C-RNTI信息，基站可以使用该C-RNTI对改善后的MSG4进行加扰，改善后的MSG4是增加了预定数量的比特的MSG4消息；或者，当终端是初次接入基站时，MSG3中携带有终端的身份标识信息，基站可以使用TC-RNTI对改善后的MSG4进行加扰，改善后的MSG4是增加了预定数量的比特的MSG4消息；将加扰后的改善后的MSG4发送给终端，其中，该加扰后的改善后的MSG4用于终端接入基站。
在一个可选的实施例中，上述的实施例中所出现的“改善后的MSG4”的构造可以通过如下方式进行确定：当上述终端和其他终端的总数量为R时，确定与终端对应的M个比特，其中，该M个比特用于终端对获取的TC-RNTI进行翻转以得到用于接入基站的C-RNTI，且不同的终端对应的M个比特的值不同，1≤R≤K，M为大于或等于0的整数，且2M-1+……+20≥R；通过在上述MSG4中增加M个比特的方式确定所述改善后的MSG4。
在一个可选的实施例中，在确定与上述终端对应的M个比特之后，该方法还包括：将TC-RNTI划分成M段，其中，该M段与M个比特一一对应；根据该M个比特的取值对M段分别进行翻转；根据翻转结果确定终端使用的C-RNTI。即，在基站侧也需要记录终端使用的C-RNTI，从而保证终端成功接入基站。
在一个可选的实施例中，根据上述M个比特的取值对M段分别进行翻转包括：将比特值为1的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为0的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转；或者，将比特值为0的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为1的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转。具体采用哪种翻转方式可以在协议中进行规定，或者，由基站和终端进行协商，或者，采用默认的方式，或者，由基站进行指示。
在一个可选的实施例中，确定与终端对应的M个比特包括：为终端对应的M个比特设置一个预定值，判断终端的按照预定值对TC-RNTI进行翻转后得到的TC-RNTI与其他终端已有的TC-RNTI是否相同；在判断结果为相同时，为预定值增加一个数据值，并根据新的M个比特的取值对终端的TC-RNTI再次进行翻转，并循环执行上述判断操作和增加操作，直到终端的翻转后的TC-RNTI与其他终端已有的TC-RNTI不同为止，确定最终确定的值为M个比特的取值；或者，直到终端对应的M个比特的取值为最大值并舍弃向终端下发改善后的MSG4；在判断结果为不同的情况下，确定预定值为终端对应的M个比特的取值。通过上述步骤，可以保证基站为待接入所述基站的每个终端配置的C-RNTI均不相同，从而有效解决终端间的接入冲突。
在一个可选的实施例中，将加扰后的改善后的MSG4发送给终端包括包括：在与向其他终端发送改善后的MSG4的不同时刻，将加扰后的改善后的MSG4发送给终端。在本实施例中，对于采用同一个TC-RNTI加扰的多个终端，当基站解调出多个用户时，基站可以分别在不同时刻发送对应各终端的改善后的MSG4，从而避免冲突。
由上述实施例可知，当多个终端接入基站产生冲突时，即有多个终端的MSG3是用相同的TC-RNTI加扰时，基站可以根据扩展后的MSG3，是可以同时解调出多个用户的，并通过额外增加比特位的MSG4将冲突解决成功的信息下发给终端。从而解决多个用户同时接入基站时产生的冲突问题，提高了基站的冲突解决能力。
下面结合附图及具体实施例对本发明进行说明：
图3是LTE竞争的随机接入流程图，其中系统信息块2(SystemInformation Block 2)SIB2是在下行共享信道(Downlink share channel，简称为DL-SCH)上传输的系统信息，之后进行LTE竞争随机接入的4步，包括：S302，MSG1：终端向基站发送前导，请求随机接入；S304，MSG2：基站对终端发送的接入请求做出响应；S306，MSG3：终端将自己的UE ID上报给基站；S308，MSG4：基站将冲突的解决信息下发给终端。
图4是改进的MSG3在终端与基站侧的处理流程图。如图4所示，终端在发送改进的MSG3之前，需要对LTE的MSG3数据用正交序列进行扩展。基站侧基于相同的正交序列集对接收到的改进的MSG3数据进行盲检测，其中根据不同的检测规则，可以分别设计不同的MSG4传输形式。当基站对于使用相同TC-RNTI加扰的多个用户，只解调出其中一个用户(对应于上述的终端、UE)，那么基站采用与LTE竞争接入时相同的MSG4传输形式；当基站对于使用相同TC-RNTI加扰的多个用户，允许解调出多个用户，因为此时一个TC-RNTI对应多个用户，所以基站需要对LTE中的MSG4进行改进。
图5是改进的改善后的MSG4在基站侧的处理流程图，图5所示为基站侧根据解调的用户个数(即终端个数)以及TC-RNTI相应序列段比特翻转后的情况确定增加的比特的值的流程图，如果基站解调出一个用户的信号后，不再基于正交序列集检测其他用户的信号，那么可以将该用户的UE ID包含在MSG4中，并且下发给该用户，此时下发的MSG4与LTE竞争接入中的MSG4具有相同的传输形式。
对于使用同一个TC-RNTI加扰的多个用户，如果基站解调出多个用户，则基站需要解决一个TC-RNTI对应多个用户的问题。此处的解决方法是将TC-RNTI进行相应的比特翻转，从而得到每个用户相应的TC-RNTI。
具体的流程如下：首先，对于使用同一个TC-RNTI加扰的多个用户，基站要统计解调出的用户个数，以及TC-RNTI的等分段数和增加的比特个数，且增加的比特个数与TC-RNTI的等分段数相同且一一对应；然后，基站需要确定增加的比特的值，这一步可参见图6；最后，基站根据确定的比特值对TC-RNTI进行比特翻转，并且判断比特翻转后的TC-RNTI是否与其他用户的TC-RNTI冲突。
图6是基站侧确定增加的比特的值的流程图，图6所示是根据解调的用户个数以及TC-RNTI相应序列段比特翻转后的情况确定增加的比特的值的流程图。这一步的核心是确保按照比特值翻转后的TC-RNTI与其他用户的TC-RNTI不相同。
图6所示的流程包括如下步骤：首先，增加的比特的初始值为全0，且比特位与TC-RNTI等分的序列段是一一对应的，当比特位的取值为1时，将TC-RNTI对应的序列段进行比特翻转，翻转的规则是：将0变为1，将1变为0；当比特位的取值为0时，TC-RNTI对应的序列段不进行比特翻转；然后，判决比特翻转后的TC-RNTI与其他用户的TC-RNTI是否相同，如果相同，那么需要将原先的比特值加1，且判断加1后的值是否超过限制；如果翻转后的TC-RNTI与其他用户的不同，则此翻转后的TC-RNTI可用。
图7是改进的改善后的MSG4在终端侧的处理流程。如图7所示，终端收到改进的MSG4后，会判断增加的比特的值，如果增加的比特值为全0，那么不需要将TC-RNTI进行比特翻转；如果检测到增加的比特值不为0，那么需要根据比特值，对TC-RNTI进行相应的比特翻转，并且将翻转后的TC-RNTI提升为C-RNTI。
下面结合具体实施例对本发明进行说明：
其中，实施例1、2、3是MSG3的处理过程，实施例4、5、6是MSG4的处理过程。
实施例1
MSG3：终端初次传输的MSG3数据，即可被基站成功解调。
终端从接收到的RAR数据中获取TC-RNTI信息，LTE的初始随机接入技术中MSG3是含有UE ID，并且使用TC-RNTI加扰的数据。
假设信号S＝[s1s2s3……sn]和K＝[k1k2k3……km]是使用相同TC-RNTI加扰的两个用户的LTE中MSG3数据，其中n、m表示一帧中所含有的符号个数。
正交序列集中的序列采用4长的正交序列，例如正交序列集：
假设hi、hj分别是两个用户从H中随机选择的正交序列，则改进的MSG3数据分别为hi×S、hj×K。
这里假定信道是理想的，那么基站侧接收到的数据可以表示为：
W＝hi×S+hj×K
令wq是W中任意一列，则wq＝hi·sq+hj·kq。
基站从相同的正交序列集中随机选取序列对接收到的改进的MSG3数据进行盲检测。
如果基站随机选择的正交序列为hi，那么∑(hi·wq)＝4sq，若此值大于预定的阈值(该预定阈值由解调门限决定)，则用此正交序列依次检测出S剩下的符号，从而信号S被基站解调出来。
如图4所示，如果基站解调出该用户的信号S后，不再对其他用户的信号进行检测，此时一个TC-RNTI对应一个用户，那么可以将该用户的UE ID包含在MSG4中，并且下发给该用户。
如果基站解调出该用户的信号后，仍然从H剩下的正交序列中(未被之前检测过)中随机选取序列对改进的MSG3数据进行盲检测，且检测的原理同对第一个用户检测的原理相同，那么就必然会选中序列hj，则另一个用户的信号K也将被解调出。
对于一个TC-RNTI对应多个解调出的用户，在实施例4、5、6中进行了相关流程的描述。
实施例2
MSG3：终端前一次传输的MSG3数据没有被基站解调成功，终端重传MSG3数据，且每个终端的每次重传都采用相同的正交序列进行扩展。
假设信号E＝[e1e2e3……en]和R＝[r1r2r3……rm]是需要重传的且具有相同TC-RNTI加扰的两个用户的LTE中MSG3数据，其中n、m表示一帧中所含有的符号个数。
终端使用与前一次传输相同的正交序列，而不再从正交序列集中随机选择一个正交序列。假设前一次传输中，两个用户所使用的正交序列分别为hi和hj，那么改进的MSG3数据分别为hi×E、hj×R。
假设信道是理想信道，那么基站接收到的数据可以表示为：
U＝hi×E+hj×R
令uq是U中任意一列，则uq＝hi·eq+hj·rq。
因为终端在每次重传时都采用相同的正交序列进行数据扩展，所以基站在对改进的MSG3数据检测时有两种选择方案：
方案1：
基站利用终端每次重传都采用相同正交序列的特点，来降低基站的检测复杂度：
如果在前一次传输中，基站所选中的序列hi可以使得∑(hi·uq)＝4eq达到预定的阈值，即在前一次传输中，基站所选中的正交序列是有效的，那么在重传时基站可以使用相同的正交序列hi对接收到的信号进行检测，而不需要对改进的MSG3数据进行盲检测。
而如果在前一次传输中，基站没有获得有效的hi，那么在本次传输中，基站只能对改进的MSG3数据进行盲检测，来获得使∑(hi·uq)＝4eq达到预定阈值的有效hi。
方案2：
基站对每次接收到的改进的MSG3数据都进行盲检测，而不依赖于终端是否在每次重传中都采用相同的正交序列：
基站对MSG3的检测流程如下：
如果基站随机选择的正交序列为hi，那么∑(hi·uq)＝4eq，若此值大于预定的阈值时，用此正交序列依次检测E剩下的符号e2e3……en，从而信号E被基站解调出来。
如果基站解调出该用户的信号E后，不再对其他用户进行检测，此时一个TC-RNTI对应一个用户，那么可以将该用户的UE ID包含在MSG4中，并且下发给该用户。
如果基站解调出该用户的信号后，仍然从H剩下的正交序列中(未被之前检测过)中随机选取序列对改进的MSG3数据进行盲检测，且检测的原理同对第一个用户检测的原理相同，那么就必然会选中序列hj，则此时另一个用户的信号R也将被解调出。
对于一个TC-RNTI对应多个解调出的用户在实施例4、5、6中进行了相关流程的描述。
实施例3
MSG3：终端前一次传输的MSG3数据没有被基站解调成功，终端重传MSG3数据，且每个终端的每次重传都采用不相同的正交序列进行扩展。
假设信号E＝[e1e2e3……en]和R＝[r1r2r3……rm]是需要重传的且具有相同TC-RNTI加扰的两个用户的LTE中MSG3数据，其中n、m表示一帧中所含有的符号个数。
正交序列集中的序列采用4长的正交序列，例如正交序列集：
终端每次重传都从正交序列集中随机选择一个正交序列，即每个用户每次重传所使用的正交序列不相同。
假设信号E＝[e1e2e3……en]和R＝[r1r2r3……rm]是需要重传的且使用相同TC-RNTI加扰的两个用户的LTE中MSG3数据，其中n、m表示一帧中所含有的符号个数。
令hx、hy分别是两个用户从H中随机选择的正交序列，则改进的MSG3数据分别为hx×E、hy×R。
这里假定信道是理想的，那么基站侧接收到的数据可以表示为：
U＝hx×E+hy×R
令uq是U中任意一列，则uq＝hx·eq+hy·rq。
因为终端使用与前一次传输不相同的正交序列，所以基站对每次重传的改进的MSG3数据只能进行盲检测。
即：
如果基站随机选择的正交序列为hx，那么∑(hx·uq)＝4eq，若此值大于预定的阈值时，用此正交序列依次检测E剩下的符号，从而信号E被基站解调出来。
如果基站解调出该用户的信号E后，不再对其他用户进行检测，此时一个TC-RNTI对应一个用户，那么可以将该用户的UE ID包含在MSG4中，并且下发给该用户。
如果基站解调出该用户的信号后，仍然从H剩下的正交序列集合(未被之前检测过)中随机选取序列对改进的MSG3数据进行盲检测，且检测的原理同对第一个用户检测的原理相同，那么就必然会选中序列hy，则此时另一个用户的信号R也将被解调出。
对于一个TC-RNTI对应多个解调出的用户在实施例4、5、6中进行了相关流程的描述。
实施例4
MSG4：一个TC-RNTI对应一个解调出的用户。
对于使用相同TC-RNTI加扰的多用户信号，如果基站对接收到的改进的MSG3数据进行盲检测时，只要能解调出一个用户的信号，基站就停止对接收信号继续进行盲检测，那么此时一个TC-RNTI对应一个用户。
此时，对于使用相同TC-RNTI加扰的多用户信号，基站会放弃对其他用户的解调，只是确保解调出一个用户，所以一个TC-RNTI对应一个用户。因此，在这种情况下，本实施例中MSG4的传输形式与LTE竞争接入技术中MSG4的传输形式相同。
实施例5
MSG4：一个TC-RNTI对应多个解调出的用户。且从通信效率的角度考虑，此处增加4个比特，从而确保能够为更多的用户解决冲突问题。
对于使用相同TC-RNTI加扰的多用户信号，如果基站对接收到的改进的MSG3数据进行盲检测时，基站需要遍历完正交序列集中所有的正交序列，那么基站就有可能解调出多个用户，此时一个TC-RNTI就会对应多个解调出的用户。
为了处理一个TC-RNTI对应多个用户的问题，基站需要给MSG4额外的添加4个比特，同时将此TC-RNTI等分成4段，且要求这4个序列段与额外添加的4个比特是一一对应的，这里的一一对应如图8所示：
在图8中，abcd表示额外添加的比特。若额外添加的比特值为1，那么对应的序列段进行比特翻转；若额外添加的比特值为0，那么对应的序列段将不进行比特翻转。基于此种方法，可以使得一个TC-RNTI衍生出16种新的TC-RNTI序列。
在本实施例中正交序列集中含有4个正交序列，所以这也决定了当竞争接入过程中发生冲突时，基站对于一个TC-RNTI下最多可以解调出4个用户。
此4个用户与16种新的TC-RNTI的对应过程可以参见图6所示，这里需要确保将TC-RNTI的序列段进行比特翻转后，得到的新的TC-RNTI不能和已有用户的TC-RNTI相同，否则又将造成冲突。
为了避免翻转后的TC-RNTI与已有的其他用户的TC-RNTI相同，需要翻转时遵循如下规则：
首先，4个比特位的初始值为0000。
然后，TC-RNTI按照4个比特位上的0、1值进行相应序列段的比特翻转，此翻转是指将0翻转成1，将1翻转成0。
最后，如果翻转后新的TC-RNTI与其他用户的TC-RNTI相同，那么需要将4个比特位的值加1。如果加1后的1值小于16，那么将初始的TC-RNTI按照新的比特值进行比特翻转；如果加1后的值大于等于16，那么基站将放弃对该用户MSG4的下发，以及放弃对此TC-RNTI下其他还未分配新TC-RNTI的用户的MSG4的下发。
基站用初始的TC-RNTI加扰，为了避免使用相同TC-RNTI加扰的用户之间的干扰，基站需要在不同的时刻下发各个用户的MSG4信息。
终端侧：
如果在规定的时限内，终端没有从MSG4中获得与自己UE ID相互匹配的信息，则终端认为接入失败；
如果在规定的时限内，终端从MSG4中获得与自己UE ID相互匹配的信息，终端会根据额外增加的4比特信息，对初始的TC-RNTI进行比特翻转，翻转的规则与基站的相同，即0翻转成1,1翻转成0。并且将翻转后的新TC-RNTI提升为C-RNTI，至此，该用户的冲突解决成功。
实施例6
MSG4：一个TC-RNTI对应多个解调出的用户。且从节省开销的角度考虑，此处可以额外增加2个比特。
对于使用相同TC-RNTI加扰的多用户信号，如果基站对接收到的改进的MSG3数据进行盲检测时，基站需要遍历完正交序列集中所有的正交序列，那么基站就有可能解调出多个用户，此时一个TC-RNTI就会对应多个解调出的用户。
为了处理一个TC-RNTI对应多个用户的问题，且同时考虑节省资源开销，则基站需要给MSG4额外的添加2个比特，同时将此TC-RNTI等分成2段，且要求这2个序列段与额外添加的2个比特是一一对应的，这里的一一对应如图9所示：
图9中，ab表示额外添加的比特。若额外添加的比特值为1，那么对应的序列段进行比特翻转；若额外添加的比特值为0，那么对应的序列段将不进行比特翻转。基于此种方法，可以使得一个TC-RNTI衍生出4种新的TC-RNTI序列。
因为本实施例中正交序列集中含有4个正交序列，所以这也决定了当竞争接入过程中发生冲突时，基站对于一个TC-RNTI下最多可以解调出4个用户。
此4个用户与4种新的TC-RNTI的对应过程可以参见图6所示，这里需要确保将TC-RNTI的序列段进行比特翻转后，得到的新的TC-RNTI不能和已有用户的TC-RNTI相同，否则又将造成冲突。
对于使用同一个TC-RNTI加扰的多个用户的信号，基站最多可以成功解调出4个用户的信号，又因为基站翻转后所得到的TC-RNTI只有4个(没有多余的TC-RNTI用来避免冲突)，所以本实施例相比于实施例5，TC-RNTI翻转后得到新的TC-RNTI与其他用户TC-RNTI相互冲突的概率会更大。
为了避免翻转后的TC-RNTI与已有的其他用户的TC-RNTI相同，需要翻转时遵循如下规则：
首先，4个比特位的初始值为0000。
然后，TC-RNTI按照4个比特位上的0、1值进行相应序列段的比特翻转，此翻转是指将0翻转成1，将1翻转成0。
最后，如果翻转后新的TC-RNTI与其他用户的TC-RNTI相同，那么需要将4个比特位的值加1。如果加1后的1值小于4，那么将初始的TC-RNTI按照新的比特值进行比特翻转；如果加1后的值大于等于4，那么基站将放弃对该用户MSG4的下发，以及放弃对此TC-RNTI下其他还未分配新TC-RNTI的用户的MSG4的下发。
基站用初始的TC-RNTI加扰，为了避免使用相同TC-RNTI加扰的用户之间的干扰，基站需要在不同的时刻下发各个用户的MSG4信息。
终端侧：
如果在规定的时限内，终端没有从MSG4中获得与自己UE ID相互匹配的信息，则终端认为接入失败；
如果在规定的时限内，终端从MSG4中获得与自己UE ID相互匹配的信息，终端会根据额外增加的4比特信息，对初始的TC-RNTI进行比特翻转，翻转的规则与基站的相同，即0翻转成1,1翻转成0。并且将翻转后的新TC-RNTI提升为C-RNTI，至此，该用户的冲突解决成功。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
在本实施例中还提供了一种随机接入装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图10是根据本发明实施例的第一种竞争接入装置的结构框图，如图10所示，该装置包括选择模块102、扩展模块106和发送模块108，下面对该装置进行说明：
选择模块102，用于在长期演进LTE竞争接入过程中，从K个正交序列中选择与终端对应的正交序列，其中，K为大于或等于2的整数；扩展模块106，连接至上述选择模块102，用于利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理；发送模块108，连接至上述扩展模块106，用于将扩展后的MSG3发送给基站。
在一个可选的实施例中，上述扩展模块106可以通过如下方式利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理：将MSG3的数据符号分别与选择的正交序列的每个元素进行相乘运算，使得MSG3的数据符号中的每一个数据符号均形成与选择的正交序列的长度相同的符号序列，即，“一个”数据符号被正交序列扩展后，变成与正交序列的长度相同的符号序列。
在一个可选的实施例中，上述选择的正交序列中的每个元素均取值于集合{+1，-1}中的一个，即，上述选择的正交序列中的元素的取值可以是+1或-1。
在一个可选的实施例中，上述选择模块102可以通过如下方式从K个正交序列中选择与终端对应的正交序列：在首次发送扩展后的MSG3的情况下，首次发送的扩展后的MSG3对应的正交序列为从K个正交序列中随机选择的一个正交序列；和/或，在重传扩展后的MSG3的情况下，重传扩展后的MSG3对应的正交序列为从K个正交序列中选择与首次发送扩展后的MSG3时选择的正交序列相同的正交序列，或者，从K个正交序列中随机选择一个正交序列。
在一个可选的实施例中，上述装置还包括第一处理模块，用于在将扩展后的MSG3发送给基站之后，接收来自所述基站的改善后的MSG4，其中，即由基站下发给终端的信息；当终端是初次接入基站时，MSG3中会携带有所述终端的身份标识信息，基站可以使用TC-RNTI对改善后的MSG4进行加扰，在终端初次接入基站的情况下，终端可以使用TC-RNTI对接收到的改善后的MSG4进行检测；当检测结果为检测到与终端的标识信息对应的信息时，确定终端成功接入上述基站；和/或，当检测结果为未检测到与终端的标识信息对应的信息时，确定终端未成功接入上述基站；
或者，当终端是连接重建时(即，终端是重建与基站的连接时)，MSG3中含有终端的C-RNTI信息(该C-RNTI可以是在终端初次接入基站时确定的)，基站可以使用该C-RNTI对MSG4进行加扰，在终端连接重建时，终端可以使用该C-RNTI对接收到的改善后的MSG4进行检测；当检测结果为检测到改善后的MSG4是用C-RNTI加扰时，确定该终端成功接入基站；和/或，当检测结果为未检测到改善后的MSG4是用C-RNTI加扰时，确定终端未成功接入基站。
在一个可选的实施例中，当上述终端是初次接入基站时，上述第一处理模块还用于在确定终端成功接入基站时，根据改善后的MSG4确定基站分配的小区无线网络临时标识C-RNTI。
在一个可选的实施例中，上述第一处理模块可以通过如下方式根据改善后的MSG4确定基站分配的小区无线网络临时标识C-RNTI：获取改善后的MSG4中由基站额外增加的对应于终端的M个比特，其中，M为大于或等于0的整数；将TC-RNTI划分成M段，其中，该M段与M个比特一一对应；根据M个比特的取值对M段分别进行翻转；根据上述TC-RNTI的翻转结果确定C-RNTI。
在一个可选的实施例中，上述第一处理模块可以通过如下方式根据M个比特的取值对M段分别进行翻转：将比特值为1的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为0的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转；或者，将比特值为0的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为1的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转。
图11是根据本发明实施例的第二种竞争接入装置的结构框图，如图11所示，该装置包括接收模块112、解调模块114和控制模块116，下面对该装置进行说明。
接收模块112，用于接收来自终端的扩展后的MSG3，该扩展后的MSG3为终端利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理后得到的，该选择的正交序列为终端在LTE竞争接入过程中从K个正交序列中选择的与终端对应的正交序列，K为大于或等于2的整数；解调模块114，连接至上述接收模块112，用于对扩展后的MSG3进行解调；控制模块116，连接至上述解调模块114，用于根据解调结果对上述终端接入基站进行控制。
在一个可选的实施例中，上述解调模块114可以通过如下方式对扩展后的MSG3进行解调：从上述K个正交序列中随机选择一个正交序列对扩展后的MSG3进行盲检测，其中，该盲检测包括以下处理：用上述K个正交序列中的每一个序列与接收到的扩展后的MSG3数据做相关运算；当相关运算的结果为对上述扩展后的MG3解调译码成功时，则盲检测成功，即确定解调终端成功，和/或，当相关运算的结果为解调译码失败时，确定解调终端失败。其中，基站侧进行上述盲检测时所用的正交序列集应该与终端侧进行扩展处理时所用的正交序列集相同。
在一个可选的实施例中，上述控制模块116可以通过如下方式对终端接入基站进行控制：当解调终端后，判断已经解调成功的所有终端中是否存在与终端采用相同的加扰方式的其他终端；在判断结果为存在的情况下，执行以下操作：当终端是连接重建时(即，重建与基站的连接时)，MSG3中含有终端的C-RNTI信息，基站可以使用该C-RNTI对改善后的MSG4进行加扰，改善后的MSG4是增加了预定数量的比特的MSG4消息；或者，当终端是初次接入基站时，MSG3中携带有终端的身份标识信息，基站可以使用TC-RNTI对改善后的MSG4进行加扰，改善后的MSG4是增加了预定数量的比特的MSG4消息；将加扰后的改善后的MSG4发送给终端，其中，该加扰后的改善后的MSG4用于终端接入基站。
在一个可选的实施例中，上述的实施例中所出现的“改善后的MSG4”的构造可以由基站通过如下方式进行确定：当上述终端和其他终端的总数量为R时，确定与终端对应的M个比特，其中，该M个比特用于终端对获取的TC-RNTI进行翻转以得到用于接入基站的C-RNTI，且不同的终端对应的M个比特的值不同，1≤R≤K，M为大于或等于0的整数，且2M-1+……+20≥R；通过在上述MSG4中增加M个比特的方式确定上述改善后的MSG4。
在一个可选的实施例中，上述装置还包括第二处理模块，用于在确定与终端对应的M个比特之后，将TC-RNTI划分成M段，其中，该M段与M个比特一一对应；根据M个比特的取值对M段分别进行翻转；根据翻转结果确定终端使用的C-RNTI。
在一个可选的实施例中，上述第二处理模块可以通过如下方式根据M个比特的取值对M段分别进行翻转：将比特值为1的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为0的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转；或者，将比特值为0的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为1的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转。
在一个可选的实施例中，上述控制模块116可以通过如下方式确定与终端对应的M个比特：为终端对应的M个比特设置一个预定值，判断终端的按照预定值对TC-RNTI进行翻转后得到的TC-RNTI与其他终端已有的TC-RNTI是否相同；在判断结果为相同时，为预定值增加一个数据值，并根据新的M个比特的取值对终端的TC-RNTI再次进行翻转，并循环执行上述判断操作和增加操作，直到终端的翻转后的TC-RNTI与其他终端已有的TC-RNTI不同为止，确定最终确定的值为M个比特的取值；或者，直到终端对应的M个比特的取值为最大值并舍弃向终端下发改善后的MSG4；在判断结果为不同的情况下，确定预定值为终端对应的M个比特的取值。
在一个可选的实施例中，上述控制模块116可以通过如下方式将加扰后的改善后的MSG4发送给终端：在与向其他终端发送改善后的MSG4的不同时刻，将加扰后的改善后的MSG4发送给终端。
需要说明的是，上述各个模块是可以通过软件或硬件来实现的，对于后者，可以通过以下方式实现，但不限于此：上述模块均位于同一处理器中；或者，上述各个模块以任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
本发明的实施例还提供了一种存储介质。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以被设置为存储用于执行上述方法实施例中的步骤的程序代码。
可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称为ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称为RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
可选地，在本实施例中，处理器根据存储介质中已存储的程序代码执行上述各步骤。
可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，本实施例在此不再赘述。
在本发明实施例中，当多个终端发送的信息产生冲突时，基站有能力将多个终端的信息都成功解调出来，并且基站通过改进的MSG4信息将解调出的终端标识信息下发给终端，从而提高了基站解决冲突的效率。
总上，相比于LTE的随机接入技术，采用本发明实施例中方案在面对海量用户的随机接入时，不仅可以保证基站具有较高的解决冲突的能力，而且可以提高基站解决冲突的效率，这对于冲突发生概率较大的机器通信来说，是非常有效的。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (18)
1.一种竞争接入方法，其特征在于，包括：
在长期演进LTE竞争接入过程中，从K个正交序列中选择与终端对应的正交序列，其中，K为大于或等于2的整数；
利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理；
将扩展后的MSG3发送给基站。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述选择的正交序列对所述MSG3进行扩展处理包括：
将所述MSG3的数据符号分别与所述选择的正交序列的每个元素进行相乘运算，使得所述MSG3的数据符号中的每一个数据符号均形成与所述选择的正交序列的长度相同的符号序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选择的正交序列中的每个元素均取值于集合{+1，-1}。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述K个正交序列中选择与所述终端对应的正交序列包括：
在首次发送扩展后的所述MSG3的情况下，首次发送的扩展后的所述MSG3对应的正交序列为从所述K个正交序列中随机选择的一个正交序列；和/或，
在重传扩展后的所述MSG3的情况下，重传扩展后的所述MSG3对应的正交序列为从所述K个正交序列中选择与首次发送所述扩展后的MSG3时选择的正交序列相同的正交序列，或者，从所述K个正交序列中随机选择一个正交序列。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在将扩展后的MSG3发送给所述基站之后，所述方法还包括：
接收来自所述基站的改善后的MSG4；
当终端是初次接入所述基站时，使用临时的小区无线网络临时标识TC-RNTI对接收到的改善后的MSG4进行检测，其中，当终端是初次接入所述基站时，所述MSG3中携带有所述终端的身份标识信息，所述TC-RNTI用于所述基站加扰改善后的MSG4；
当检测结果为检测到与所述终端的标识信息对应的信息时，确定所述终端成功接入所述基站；和/或，当检测结果为未检测到与所述终端的标识信息对应的信息时，确定所述终端未成功接入所述基站；
或者，
当终端是重建与所述基站的连接时，使用小区无线网络临时标识C-RNTI对接收到的改善后的MSG4进行检测，其中，当终端是重建与所述基站的连接时，所述MSG3中携带有所述C-RNTI信息，所述C-RNTI用于所述基站加扰改善后的MSG4；
当检测结果为检测到改善后的MSG4是用所述C-RNTI加扰时，确定所述终端成功接入所述基站；和/或，当检测结果为未检测到改善后的MSG4是用所述C-RNTI加扰时，确定所述终端未成功接入所述基站。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述终端是初次接入所述基站时，在确定所述终端成功接入所述基站后，所述方法还包括：
根据所述改善后的MSG4确定所述基站分配的小区无线网络临时标识C-RNTI。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述改善后的MSG4确定所述基站分配的小区无线网络临时标识C-RNTI包括：
获取所述改善后的MSG4中由所述基站额外增加的对应于所述终端的M个比特，其中，M为大于或等于0的整数；
将所述TC-RNTI划分成M段，其中，所述M段与所述M个比特一一对应；
根据所述M个比特的取值对所述M段分别进行翻转；
根据所述TC-RNTI的翻转结果确定所述C-RNTI。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，根据所述M个比特的取值对所述M段分别进行翻转包括：
将比特值为1的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为0的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转；或者，
将比特值为0的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为1的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转。
9.一种竞争接入方法，其特征在于，包括：
接收来自终端的扩展后的MSG3，其中，所述扩展后的MSG3为所述终端利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理得到的，所述选择的正交序列为所述终端在长期演进LTE竞争接入过程中从K个正交序列中选择的与所述终端对应的正交序列，K为大于或等于2的整数；
对扩展后的MSG3进行解调；
根据解调结果对所述终端接入基站进行控制。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，对所述扩展后的MSG3进行解调包括：
从所述K个正交序列中随机选择一个正交序列对所述扩展后的MSG3进行盲检测，其中，所述盲检测包括以下处理：用所述K个正交序列中的每一个序列与接收到的所述扩展后的MSG3数据做相关运算；
当相关运算的结果为对所述扩展后的MG3解调译码成功时，确定解调所述终端成功；和/或，当相关运算的结果为解调译码失败时，确定解调所述终端失败。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述解调结果对所述终端接入所述基站进行控制包括：
当解调所述终端成功后，判断已经解调成功的所有终端中是否存在与所述终端采用相同的加扰方式的其他终端；
在判断结果为存在的情况下，执行以下操作：
当所述终端是重建与基站的连接时，使用小区无线网络临时标识C-RNTI对改善后的MSG4进行加扰，其中，当所述终端重建与基站的连接时，所述MSG3中含有所述终端的所述C-RNTI信息，所述改善后的MSG4是增加了预定数量的比特的MSG4消息；
或者，
当所述终端是初次接入所述基站时，使用临时小区无线网络临时标识TC-RNTI对改善后的MSG4进行加扰，其中，当所述终端初次接入所述基站时，所述MSG3中携带有所述终端的身份标识信息，所述改善后的MSG4是增加了预定数量的比特的MSG4消息；
将加扰后的改善后的MSG4发送给所述终端，其中，所述加扰后的改善后的MSG4用于所述终端接入所述基站。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述改善后的MSG4的构造通过如下方式确定：
当所述终端和所述其他终端的总数量为R时，确定与所述终端对应的M个比特，其中，所述M个比特用于所述终端对获取的TC-RNTI进行翻转以得到用于接入所述基站的C-RNTI，且不同的终端对应的M个比特的值不同，1≤R≤K，M为大于或等于0的整数，且2M-1+……+20≥R；
通过在MSG4中增加所述M个比特的方式确定所述改善后的MSG4。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在确定与所述终端对应的M个比特之后，所述方法还包括：
将所述TC-RNTI划分成M段，其中，所述M段与所述M个比特一一对应；
根据所述M个比特的取值对所述M段分别进行翻转；
根据翻转结果确定所述终端使用的所述C-RNTI。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，根据所述M个比特的取值对所述M段分别进行翻转包括：
将比特值为1的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为0的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转；或者，
将比特值为0的比特对应的TC-RNTI段进行0、1间的翻转，比特值为1的比特对应的TC-RNTI段不进行翻转。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，确定与所述终端对应的M个比特包括：
为所述终端对应的M个比特设置一个预定值，判断所述终端的按照所述预定值对所述TC-RNTI进行翻转后得到的TC-RNTI与其他终端已有的TC-RNTI是否相同；
在判断结果为相同时，为所述预定值增加一个数据值，并根据新的M个比特的取值对所述终端的TC-RNTI再次进行翻转，并循环执行上述判断操作和增加操作，直到所述终端的翻转后的TC-RNTI与其他终端已有的TC-RNTI不同为止，确定最终确定的值为所述M个比特的取值；或者，直到所述终端对应的M个比特的取值为最大值并舍弃向所述终端下发所述改善后的MSG4；
在判断结果为不同的情况下，确定所述预定值为所述终端对应的M个比特的取值。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，将加扰后的改善后的MSG4发送给所述终端包括：
在与向所述其他终端发送改善后的MSG4的不同时刻，将加扰后的改善后的MSG4发送给所述终端。
17.一种竞争接入装置，其特征在于，包括：
选择模块，用于在长期演进LTE竞争接入过程中，从K个正交序列中选择与终端对应的正交序列，其中，K为大于或等于2的整数；
扩展模块，用于利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理；
发送模块，用于将扩展后的MSG3发送给基站。
18.一种竞争接入装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收来自终端的扩展后的MSG3，所述扩展后的MSG3为所述终端利用选择的正交序列对MSG3进行扩展处理得到的，所述选择的正交序列为所述终端在长期演进LTE竞争接入过程中从K个正交序列中选择的与所述终端对应的正交序列，K为大于或等于2的整数；
解调模块，用于对扩展后的MSG3进行解调；
控制模块，用于根据解调结果对所述终端接入基站进行控制。
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