LTE/LTE-A技术主要为H2H通信而设计,其在H2H通信领域的广泛应用,有利于更快更稳妥地实现M2M业务需求。由于物联网场景下机器终端数量十分巨大,解决海量终端设备接入问题显得尤为重要。随机接入过程是终端接入系统的关键环节,针对M2M场景优化随机接入方案,对海量设备接入具有重要意义。首先,本论文对领域内各类改进方案进行研究和探讨,提出了基于空间分组的随机接入方案,建立了相应的系统模型,分析了该系统模型的工作流程和其中关键步骤的作用原理。其次,本论文基于新方案提出了基于轮询的空间分组机制和双重限制机制,对基于时间提前信息的随机接入方案进行了公平性改进。前者的设计思路从公平性角度保证了系统性能,后者的设计思路既考虑了海量终端下的设备限制问题,也从接入率角度考虑了系统资源的充分利用问题。论文通过理论推导分析论证了基于空间分组的公平性改进方案在碰撞概率方面的优良性能。最后,本论文基于系统模型搭建了仿真环境,对传统随机接入过程、基于时间提前信息的随机接入方案和基于空间分组的公平性改进方案进行了多角度仿真分析。通过对接入过程的模拟,给出了三种随机接入方案在碰撞概率、成功接入数以及公平性方面的仿真曲线对比结果。通过分析,发现分组个数和时间提前信息区间宽度会对方案性能产生影响,论文随后对两参数在碰撞概率、成功接入率以及公平性方面的影响进行了仿真工作,给出了相关的仿真结果,并分析了现象产生的原因。本论文所提方案可根据基站内设备数量选择最优分组个数,并根据基站接入资源状况选择合适的时间提前信息区间宽度,从而提升系统在碰撞概率、成功接入率方面的性能,并充分利用系统接入资源。