天基物联网能充分发挥卫星全球覆盖、广域连通等优势,有效解决大规模,跨区域和复杂恶劣环境下大量物联网节点全球无缝接入问题,已成为当前国际上航空航天和网络通信领域的交叉研究热点。资源调度是决定无线系统容量和频谱效率的核心关键技术。与传统地面物联网相比,卫星链路存在功率受限、链路非对称等特性,天基物联网在系统容量、接入终端数量等方面面临严峻挑战,对资源调度提出了更高要求。非正交多址作为第五代移动通信的关键技术,能有效提升系统容量,大幅增加接入终端数量,为解决天基物联网大规模海量接入提供了重要手段。本文针对天基物联网中非正交多址资源调度关键技术开展了深入研究,主要工作如下:第一、针对无法满足用户服务质量需求的问题,设计了一种面向用户期望速率优化的下行资源调度机制QDRS。在QDRS中,针对用户服务质量需求进行预分组处理,构建了天基物联网非正交多址下行资源分配模型;提出了面向系统容量优化贪心的用户分簇算法;设计了兼顾用户期望速率的功率分配算法。采用铱星真实参数开展了仿真实验,结果表明:与铱星传统多址接入方案相比,QDRS能有效提升平均系统容量13.88%,并降低中断概率35.68%。第二、针对系统容量受限的问题,提出基于星载串行干扰解码接收的上行资源调度机制QURS。在QURS中,建立了面向用户服务质量需求的天基物联网非正交多址上行资源分配模型;设计了基于多用户系统容量和中断概率优化的用户分簇算法;提出了基于用户期望速率和接收机灵敏度的功率分配算法;采用铱星真实链路传播模型开展了仿真实验,结果表明:与铱星传统多址接入方案相比,QURS在系统容量方面提升明显,且性能随着每簇用户数量的增加而提升;在中断概率方面平均下降9.98%以上,能有效满足用户的期望速率个性定制需求。