近几年,随着我国天地一体化信息网络概念的提出与发展,低轨道(Low Earth Orbit,LEO)卫星网络以其全球覆盖、传输时延低、链路功耗低、抗毁性较强等特点受到各界的广泛关注。低轨卫星网络将为我国应急救灾、航空航天、国家安全、移动通信等多个领域的发展提供必要的保障。移动性管理是低轨卫星网络的关键技术之一,保证了终端或卫星运动过程中网络应用的连续性。本文第一章阐述了课题的研究背景与意义,梳理了国内外研究现状,介绍了论文的主要研究内容和组织结构。本文第二章从低轨卫星网络的结构和特点入手,对低轨卫星网络中移动性管理问题的进行了分类,并分析了其相比于地面移动无线网络的特殊性。从链路层、网络层、传输层三个协议层次梳理了近年来低轨卫星网络移动性管理研究的国内外现状,重点介绍了移动IPv6和SIGMA协议在低轨卫星网络中的应用。最后,指出了移动性管理的发展趋势。本文第三章针对低轨卫星网络拓扑结构高动态变化特点,建立了拓扑结构动态变化的低轨卫星网络模型,通过分析切换流程,推导得到切换时延、丢包数和阻塞率的解析表达式,并根据数值结果对移动性管理协议MIPv6、FMIPv6、PMIPv6和FPMIPv6在低轨卫星网络中的性能进行全面地比较分析。同时,分析了IPv6移动性管理协议性能在低轨卫星网络中受到的影响,并对产生这些影响的原因进行了总结。本文第四章提出了一种低轨卫星网络移动性管理协议的信令开销评估方法,推导得到了移动性管理协议开销的解析表达式,分析了现有IPv6移动性管理协议的开销,包括控制信令开销、用户数据开销和总开销,为未来研究高效率的移动性管理协议奠定了基础。本文第五章总结了本文的工作,并对课题的下一步研究方向进行了展望。