随机接入技术作为通信系统中媒体接入控制(MAC)的一项关键技术,其性能的优劣直接关系到整个系统性能的好坏。为了满足LTE系统在系统容量和时延方面上的特殊要求,随机接入的研究成为了LTE系统研究的重点之一。如何解决用户接入碰撞和降低用户接入时延是LTE随机接入研究中的主要关注点。本文总结了无线接入协议、随机接入冲突解决算法、WCDMA系统中的随机接入信道设计等,这些技术对于理解LTE中的随机接入信道设计很有帮助。文章主要讨论了LTE随机接入的理论和设计。分析了LTE几种常见的随机接入技术,明确了LTE系统中随机接入过程的作用、分类和流程。同时,研究了M2M业务的特点及其建模方法,并重点研究了加入M2M业务的LTE随机接入过程。本文搭建了LTE和WCDMA随机接入的仿真平台,并在此平台上仿真了加入M2M业务的LTE随机接入的碰撞概率、随机接入平均时延、随机接入失败概率、会话失败概率等,以及M2M业务对H2H业务随机接入的影响。通过对一系列仿真结果的分析,得到M2M业务的随机接入的特征值。同时得到,在LTE系统中,加入M2M业务对H2H业务有显著的影响,随机接入的碰撞概率、随机接入平均时延、随机接入失败概率、会话失败概率等都明显增大。并通过对WCDMA随机接入过程的仿真,与LTE进行对比,讨论LTE随机接入针对M2M业务的改进方案。