随着智能终端设备的增加,通信业务以及网络流量的持续上升,5G应运而生。最新的5G白皮书指出,为了满足海量机器类通信(Machine Type Machine,MTC)场景对海量连接的需求,无线接入将基于4G的机器与机器(Machine to Machine,M2M)特性继续演进。本文分析了MTC业务特点及通信需求,以现有的大容量接入拥塞机制为基础,研究了一种基于动态分配PRACH的接入机制和一种基于前导分组的分布式队列接入机制,并基于维也纳LTE系统级仿真平台搭建了一个可视化仿真平台。首先,本文对5G的应用场景、发展趋势以及关键技术进行了简要阐述。接着,论文对海量MTC场景的无线接入增强进行了阐述,并给出了大容量接入机制研究意义及研究现状。然后叙述了随机接入过程,并对其进行建模、理论推导、理论指标的仿真验证。其次,本文对ACB机制和自适应接入过载控制机制进行了深入研究,并分析了他们的缺点。在此基础上提出了一种基于动态分配PRACH资源的接入拥塞控制机制。仿真结果表明,本文研究的DPRACH在相同的负载下能保证MTC设备更高的接入成功率和更低的接入时延。在保证低优先级的接入性能不下降的前提下,DPRACH的高优先级接入时延一直低于250 ms,并且DPRACH的高优先级接入成功率比QoS-Dracon高出了20%。与自适应接入过载控制机制相比,DPRACH很好解决了高优先级的延迟敏感问题。接着,本文研究了基于分布式队列(Distributed Queue,DQ)的接入拥塞机制。为了解决DQRA在时延和RA时隙方面的不足,本文提出了基于前导码分组的DQ接入机制。仿真对比发现,PGDQRA在负载严重时也可以保证较低的接入时延和较少的RA时隙消耗。当设备数量达到50000时,PGDQRA实现了30%的延迟减少并节省了28%的RA资源。此外,仿真给出了不同分组大小下的曲线。故在实际运用中,我们可以根据设备的时延、RA资源消耗和成功率的要求选取不同前导码分组大小。最后,本文基于维也纳LTE系统级仿真平台进行了二次开发并搭建了一个可视化仿真平台。可视化仿真平台具备了随机接入模块,故其为后续基于系统级指标研究接入拥塞机制奠定了基础。