随着空间信息技术的迅速发展,建设卫星互联网已经上升为国家战略。低轨道卫星网络具有可全球覆盖、低传输时延、低功耗链路、较强抗毁性等特点,提高了与小型移动终端的直接通信能力,在卫星互联网高速发展的年代,拥有广阔的发展前景。然而低轨道卫星相对于地面高速运动,地面终端对一颗卫星的可视时间通常只有几分钟,造成地面终端与卫星之间产生频繁的切换。因此,从低轨道卫星网络特点出发对移动性进行支持,设计一套合理有效的移动性管理方案,对于减小切换导致的时延和移动性管理信令开销、防止传输数据的丢失具有重要意义。本文的具体工作如下:本文针对卫星网络星间拓扑具有预测性、星地拓扑变化频繁的特点,给出了路由与移动性管理技术解耦的路由与交换方案的完整设计。将终端的身份标识和网络位置标识分离,移动性管理负责获得通信终端的路由位置即接入卫星标识,路由技术负责数据在卫星节点之间的转发。在路由与交换方案的基础上,使用MIPv4和MIPv6协议的思想进行移动性管理,通过理论分析和仿真分析,证明了该方案的可行性,同时发现当移动IP协议直接应用到卫星网络时,终端切换频繁和注册时延较长,从而导致注册开销增大,整体切换时延增大。为解决移动IP协议存在的问题,本文提出了基于动态服务域的移动性管理方案,引入静态的地面位置分区进行位置管理,只有终端离开地面位置区时才向信关站注册,同时为屏蔽链路层接入控制策略的影响,并降低高速运动终端的丢包率,本文按照一定规则选择地面位置分区组成服务域,服务域对应卫星之间共享终端信息,保证终端的接入卫星一定包含在服务域对应卫星中。当数据在目的服务域外时,则向服务域中心对应卫星转发;当数据到达目的服务域边缘时,则查询服务域内保存的终端信息,将数据向终端的接入卫星转发。通过理论分析可知,该方案确实降低了MIP方案的注册开销,但增大了服务域维持开销,同时证明了服务域构建方法的适用性。最后介绍了基于动态服务域的移动性管理方案的仿真实现和仿真分析,讲述了仿真软件STK和OPNET,介绍了移动性管理方案的建模方法,包括网络层、节点层和进程层建模,完整地实现了方案的机制和流程;最后,针对方案解耦网络层与链路层移动性管理性能和整体性能进行了仿真分析,验证了方案的可行性和有效性。