物联网是第五代移动通信的重要应用场景,它的出现深刻影响了人们的生活和工作方式,但是由于地面物联网的覆盖范围十分有限,而低轨卫星物联网作为地面物联网的延伸和补充,具有覆盖范围广,单一波束下用户数多等特点,很好地解决了地面物联网的不足。然而,解决海量用户终端接入,并保证其信息传输的可靠性和时效性是必须要解决的问题。因此,需要针对低轨卫星通信的特点,设计一种面向物联网海量连接的高效可靠的多址接入协议。本论文主要介绍了几种适用于卫星网络并且性能较好的随机多址接入协议,并结合了低轨卫星物联网的特点,提出了一系列改进方案,主要完成了以下几点工作:研究了低轨卫星通信系统的基本组成结构和数据的传输流程,并对现有的应用于卫星通信的多址接入协议进行简单论述,主要包括面向连接的多址接入、传统的随机多址接入和改进的随机多址接入协议。对现有的CRDSA协议进行了研究分析,详细地分析了其吞吐量计算公式,创新性地推导了CRDSA++协议的吞吐量及丢包率公式,对CRDSA++的性能进行了多次仿真,理论分析和实际仿真结果验证了CRDSA++的公式推导的可行性。此外,将CRDSA和CRDSA++的性能进行对比分析,发现发送3个副本的CRDSA++(CRDSA3)整体性能较好,并结合低轨卫星物联网的接入特点,在CRDSA3协议的基础上,加入了终端有数据包发送的概率、增大了终端数和终端发送数据包的随机性。对现有的IRSA协议进行了研究分析,并增大了帧长,有效地提高了IRSA协议的吞吐量性能,但同时传输时延也会增大。将优化后的IRSA协议与CRDSA3协议相比,吞吐量性能有了较明显的改善。此外,对IRSA协议做了进一步的研究,给用户终端加入了发送概率,增大了终端数量和终端发送数据包的随机性。最后,通过仿真证实了改进后的IRSA协议的性能要优于改进后的CRDSA3协议。