TD-LTE是我国推出的具有自主知识产权的移动通信技术标准，其在系统容量和数据速率方面相对3G技术有显著提升。目前TD-LTE网络仍处于试商用阶段，在未来的一定时间段内，TD-LTE网络必然和现有的GSM/TD-SCDMA网络同时并存提供服务。网络的发展带动了终端的研究，单一制式的终端已不能满足市场需求，支持多模式的终端应运而生，TD-LTE多模单待终端就是在这种背景下提出的。移动性管理主要为终端和网络间提供链路管理服务，对终端具有重要意义。本文从协议栈软件开发的角度系统地阐述了TD-LTE多模单待终端移动性管理层的功能，完成了从协议的研究，设计与实现，再到测试验证的完整协议开发流程。　　 论文首先分析了GSM，TD-SCDMA，TD-LTE三种网络技术的系统结构原理以及关键特性以及混合组网的必然性，提出了研究TD-LTE多模单待终端移动管理层的意义。然后重点分析和研究了TD-LTE多模单待终端关键技术要素、三种网络架构以及协议栈的总体协议。详细研究了TD-LTE多模单待终端的移动管理层EMM/GMM/TMM三个实体的协议原理，梳理和分析了移动性管理的一般过程、特殊过程以及连接管理过程等流程。　　 基于前面的协议研究成果以及TD-LTE多模单待终端软件和硬件平台需求，进行了TD-LTE多模单待终端协议栈移动性管理子层的方案设计。设计方案包括软件的系统构架，模块划分和定义，接口划分和定义，有限状态机设计，原语和原语参数定义，移动性管理的一般过程、特殊过程、连接管理过程、不同网络互操作等过程的正常和异常流程设计与实现等内容。　　 最后，在ARM11硬件平台上，通过TTCN测试工具，设计了TD-LTE多模单待终端移动性管理协议栈方案的测试和验证方案。并搭建TTCN测试平台，开发测试用例，构造测试数据，生成每个过程的消息流图(MSC)和测试数据，对比和分析测试数据。测试结果表明，本论文的TD-LTE多模单待终端移动性管理协议栈方案满足移动性管理协议规范一致性和互操作性等功能和性能要求。