随着第五代移动通信(The Fifth Generation of Mobile Communication Systems,5G)的商用化,卫星通信与地面5G的融合已成为业界研究的一个重点方向。低轨卫星网络能够覆盖全球,实现任何时间、任何地点与任何人通信,是地面蜂窝网络的有效补充和扩展,尤其是One Web、Starlink等低轨卫星(Low Earth Orbit,LEO)互联网星座的推进部署,加速了低轨卫星网络的发展。但是由于低轨卫星具有高动态性,其网络拓扑变化速度快,由此引发的网络管理问题成为低轨卫星应用的难点,而移动性管理又是其中的关键技术,如何构建适用于高动态低轨卫星网络的移动性管理机制是一个亟待解决的问题。本文将对低轨卫星的移动性管理方法进行重点研究。首先,本文对国内外低轨卫星星座的发展进行了相关调研,分析了目前低轨卫星的星座特点。随后研究移动性管理技术的发展,给出移动性管理面临的挑战和未来的发展方向。在参考地面分布式移动性管理的架构后,本文提出了动态虚拟化分布式移动性管理(Dynamic Virtualization Distributed Mobility Management,DV-DMM)模型,主要解决传统移动性管理的扩展性差、单点失效等问题,同时利用卫星组建虚拟网关解决了在地面上建立卫星地面站困难的问题。通过理论分析,DV-DMM的信令开销约为传统的基于MIPv6的卫星移动性管理方法的60%。最后,根据DV-DMM结构的特点,提出了两种优化方法:基于分组的混合信息同步方法和基于K步指针的虚拟网关同步方法。仿真结果表明,两种优化方法均能降低系统的管理开销和时延,在不同程度上提高系统性能。