为了适应未来移动通信技术的发展,满足用户不断增多的数据业务需求,3GPP启动了长期演进(LTE)计划和系统架构演进(SAE)项目,推出了演进分组系统(EPS)。EPS是一个开放的系统,其核心网关和移动性管理实体能够支持其他各种非3GPP接入网络。EPS采用了包括双栈移动IPv6、移动IPv4以及代理移动IPv6 (PMIPv6)在内的网络层移动性管理协议来支持终端在不同网络中的移动性。本文对演进分组系统(EPS)进行了分析,尤其是对其网络层移动性管理协议进行了深入的研究,在广泛调研的基础上得出PMIPv6在EPS下更具有优势的结论。在此研究的基础上,本文深入研究了PMIPv6的关键技术,并基于开源软件UMIP实现了PMIPv6协议,实现的PMIPv6基本符合IETF RFC5213标准,并支持部分3GPP扩展。为了测试所实现PMIPv6的功能,本文搭建了一个测试平台。测试平台包括IP多媒体子系统(IMS)核心网络、基于IMS的IPTV服务器、PMIPv6软件、IEEE 802.11g无线路由器以及支持IMS的移动终端。在平台中测试了PMIPv6软件中的附着、去附着功能,并且利用IMS业务对PMIPv6的路由功能做了测试,测试结果表明PMIPv6软件运行良好,实现了所设计的功能。基于PMIPv6协议本身在路由优化方面的需求,本文对PMIPv6的路由机制以及对现有的PMIPv6路由优化机制进行了详细研究,提出了一种可使用于EPS网络的基于组播的PMIPv6路由优化方案,并进行了具体设计。