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为了能够在未来的移动通信领域保持长久的领先优势,第三代合作伙伴计划(The3rd Generation Partnership Project,3GPP)启动了长期演进(Long Term Evolution, LTE)计划,LTE系统引入了全新的空中接口以及其他先进技术,从而使系统的传输速率更高,接入时延更小,系统容量更大。作为移动通信系统中媒体接入控制(Media Access Control, MAC)的一项关键技术,随机接入的性能优劣对整个系统的性能都有不容忽视的影响。由于LTE系统对系统容量以及时延的要求很高,因此,在LTE系统中,对随机接入技术的研究也必然成为重点,随机接入的核心问题在于如何尽可能的减少接入过程中用户之间碰撞的几率,进而尽量降低用户的接入时延。本文围绕LTE系统中随机接入的碰撞问题展开研究,寻找减少碰撞发生的合理有效的方法,论文所做的主要工作如下：1)研究了移动通信系统中的两种随机接入协议,对LTE系统中的随机接入场景进行分类,分析了不同场景下用户发起随机接入的原因以及相应的触发条件；2)研究了LTE系统中的两种随机接入方式,分别为竞争的随机接入和非竞争的随机接入。由于用户在竞争模式的随机接入过程中发生碰撞的概率较高,文章重点分析了竞争模式下随机接入的处理流程,并对包括碰撞在内的随机接入过程中可能出现的异常情况进行了分析；3)提出了一种改进的随机接入前导码的管理方案,为了验证改进方案的性能,搭建了随机接入流程的仿真模型,将几种常用的回退算法分别应用在不同的前导码管理方案中,比较不同方案的性能,从而验证改进前导码管理方案的有效性和实用性；4)为了使发起随机接入的用户获取无线资源的机会更多,从而减少碰撞问题的发生,本文从资源管理的角度出发,提出了用户(User Equipment, UE)状态检测算法,利用该算法对用户的活动性状态进行动态分析,并结合实验环境,得出算法的实现结果,从而验证了该算法的可行性。