通过HSDPA和HUSPA等增强技术的实现，3GPP无线接入技术将在未来几年中保持竞争力。为了保证未来10年甚至更长的时间内保持领先，3GPP无线接入技术需要一个长期演进的过程来保证其竞争力。在这个背景下，3GPP成立了LTE计划，该计划目的是引入全新的无线空中接口和各种先进的技术，以便达到更大的传输速率、更小的接入延迟和更大的系统容量。本论文主要讨论了3G LTE中的随机接入信道的理论和设计。随机接入信道是一个基于竞争的上行信道。在不同的无线系统中，随机接入的功能也有所不同。例如，可以用作接入网络、进行资源请求、携带控制信令、进行上行同步、调整传输功率等。甚至，它可以用作传输少量的数据。竞争机制是随机接入信道的最基本的特征。多个移动台可以同时尝试接入，并有可能导致碰撞。在本论文中，我们主要讨论了当前3G LTE的随机接入的研究的进展情况。在论文的前面1到4章，主要总结了无线接入协议、WCDMA系统中的随机接入信道设计、退避控制算法等。这些技术对于理解3GLTE中的随机接入信道设计是很有帮助的。在第五章，主要研究了随机接入流程，并且提出了一种改进的随机接入流程。通过仿真可知，改进方法能够获得更好的时延性能。在第六章中，提出了一种新型的退避控制算法，也就是NRS算法。NRS算法是应用于多信道环境中一种接入算法，它利用了GCL码等良好的相关特性，通过估计重传用户的个数来改善接入的性能。该算法还利用伪贝斯估计的方法来补偿由于估计不准确而带来的问题。最后通过仿真可知，该算法在吞吐率和时延方面都有很好的性能。