卫星移动通信网络作为新一代面向提供新的个人化业务的移动通信全球系统（UMTS）的一个重要组成部分，受到越来越多研究的关注。其中对中低轨道卫星系统的研究成了近几年的重点和热点。在中低轨道卫星网络中由于卫星数目众多，且卫星处于不断的运动中，卫星间相互连接关系变化复杂，节点间链路频繁切换，因此整个网络的拓朴结构也是不断地发生变化。为了保证有效的信息传输必须选择合理的路由策略和切换管理策略。又由于未来的卫星网络服务的信息终端数目、业务类型众多，为了能够将信息及时传送到相应的终端，卫星网络必须能够了解各个终端的具体位置，必须具有位置管理功能。因此，有必要对切换管理算法进行深入研究。　　首先，本文提出一种分析卫星系统阻塞概率性能的分解法。先介绍中低轨道卫星网络的覆盖几何特性及卫星运动的基本原理，通过建立卫星运动模型，抽象出卫星网络中切换问题的定义，并根据切换的不同特点进行了分类，指出本文研究的重点——星地链路切换。根据切换管理算法的目的，就算法的性能指标做了说明。由于中低轨道卫星系统的规模较大，就整个系统直接进行性能统计非常复杂，因此给出一种分解法，它将卫星系统分解成多个子系统，每个子系统只包含几颗卫星，先对各子系统的呼叫阻塞概率进行求解，然后将各个子系统的结果迭代得出整个系统的阻塞概率，并通过仿真与理论值的比较进行了验证。　　第二，提出一种基于双层卫星网络的多媒体业务切换管理算法。充分考虑到未来的卫星移动通信系统的多层化、传输的业务多媒体化的趋势，在分析多层卫星网络的特性以及多媒体业务服务质量（QoS）要求的不同特点的基础上提出本算法。该算法是基于切换管理预留算法的原理，针对在承载多媒体业务的单层卫星网络中利用确保切换（GH）算法存在资源紧缺的问题，结合中轨/低轨（MEO/LEO）双层卫星网络的研究结论而提出的。该算法将MEO/LEO双层卫星网络分成宏小区和微小区，根据不同业务各自对QoS的要求，有选择地接入到相应小区，即执行分层分业务的切换管理策略，有效地实现了业务流量的均匀化，在提高了卫星网络的性能的同时保证了多媒体业务的QoS。　　第三，提出一种基于流量估计的自适应切换管理算法。对于平稳流量，为了提高网络资源的利用率，以具有较好 QoS保证，先提出一种用于LEO移动卫星网络中路由和切换的自适应信道管理方案（ACMS）。本方案中，为了在降低切换阻塞率的同时能确保特定的新呼叫阻塞率要求，根据卫星链路的流量状况和系统移动性特征，将部分信道动态地专门预留给切换呼叫，并在路径选择期间，完全实时地监测信道流量，使得能够更加有效地利用网络资源，从而提高 QoS性能。然而，在实际的LEO卫星系统中切换流量的特性难以用公式精确描述，原因是切换流量的不稳定性；这给需满足特定QoS要求的信道分配的最优判决造成了很大的困难。为此提出一种量化的方法来最小化切换流量不稳定环境下阻塞呼叫数与总呼叫数的比例。用严格的求解算法推导出了这些比例和最优化模型的数学表达式。最后，仿真分析性能。　　第四，利用多普勒频移原理，提出一种基于多普勒频移监测的动态切换管理算法。在中低轨道卫星网络中，呼叫在相邻小区或相邻卫星间的切换策略是影响系统提供的服务质量的主要因素之一。为此，通过对用户终端的多普勒频移监测可以预测出用户即将发生卫星切换的时刻以及可以为之服务的卫星，又考虑到地球的自转和卫星间具有重叠分集的特性，为的是在多媒体应用中提供有效的卫星切换策略和QoS。并就利用该算法的9种服务方案进行了性能比较。其次，就利用LEO卫星系统对飞机和高速列车等高速用户服务的切换管理问题，改进了基于多普勒预测的切换管理算法，并做了仿真分析验证改进算法的有效性。