随着社会的发展和科学技术的进步，人们对于个人通信的需求也越来越强烈，移动IP(Mobile IP)作为Internet的移动性支持技术，具备了利用各种可能的网络技术，以实现任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类信息交换的个人通信的目的，目前移动IP技术正成为IETF和ITUT两大国际标准化组织的关注焦点。本文进行了如下几个方面的研究：1. 深入研究了移动IP工作组提出的移动IP协议，由于该协议在应用于微移动情况下会带来诸如网络流量增加、切换时延变大、代理负荷加重等问题，因此研究者们提出了很多专门用于微移动情况下的补充协议－微移动协议，而把移动IP作为宏移动情况下的默认协议(又称为宏移动协议)，二者相结合改善了移动IP的不足。本文在深入研究宏移动协议和各种微移动协议的基础上，综合出一个移动IP的应用模型，并且以该模型为基础，对宏移动协议和微移动协议进行了理论上的推导和计算，主要分析了各自的注册代价和由于切换而引起的报文丢失等方面的性能。计算结果表明，综合利用微移动协议和宏移动协议可以获得比单独采用宏移动协议更高的性能。2. 由于移动IP的实现离不开移动通信网络的支持，因此有必要对移动通信网络进行研究，以提出更加合适的移动IP移动性管理策略。本文研究了目前逐渐成为主流的移动通信网络结构－多层小区结构，在深入分析的基础上，提出了基于多层小区结构的移动性管理方案，在该方案中，外地代理按照各自管辖的小区类型而分别成为相应层次上的宏FA(Mfa)、微FA(uFA)和微微FA(pFA)，在移动节点(MN:mobile node)发生切换时，注册到相应的FA上。MN注册时，采用两种方案：单转交地址(sCOA)和双转交地址(tCOA)方案，二者具备各自的一些特点。为了减少报文丢失，在新FA和旧FA之间建立一条临时的隧道，当MN和旧FA的联系中断后，如果有发给MN的报文到达了旧FA，则旧FA通过隧道把这些报文转发给新FA，由新FA再转交给MN。本文还根据选定的移动模型，对不同小区中不同类型的MN进行了仿真计算，得出相应的切换频率，并且以此对单转交地址方案和双转交地址方案进行了计算、比较和分析。<WP=2>分析表明，采用这种和多层小区结构对应的移动IP的移动性管理方案是必要的和有效的，可以满足不同的通信要求和获得尽可能大的灵活性。3. 移动IP最初的设计是不考虑下层链路任何特性的，但是随着移动IP应用的增加，人们对于实时性的要求越来越高，因此对于切换带来的时延增加有必要深入研究以尽量减小其影响，现在已经有人提出了采用二层触发器来提前触发三层切换的设想，本文也对此进行了深入的研究。首先对移动通信中的切换过程、切换方式和切换准则进行了深入研究，在充分研究的基础上，提出了新的二层触发器的概念，本文提出的方案中，只需要4个二层触发器(原有的方案为5个)，其中1个和原方案基本相同，另外3个则完全不同，而对于三层切换的控制则更加准确和简单。根据二层触发器的概念，提出了双路由提前注册(DRPR)的方案，该方案采用双路由的方式，在保持MN的旧FA和DA(domain agent)之间的路由的同时，在新FA与DA之间建立一条新的路由，需要发给MN的报文，在交叉节点处拷贝一份，分别发给新FA和旧FA，这样虽然增加了一些带宽消耗，但是对实时性要求较高的应用则带来了极大的好处。对于何时触发二层触发器，目前一直没有明确的方法，也没有人进行过深入的研究，本文从移动模型出发，研究了多种小区环境下不同类型用户在切换区域的停留时间分布，对于不同的三层切换提前量带来的多余切换和不足切换进行了仿真计算和分析。提出了基于信道质量预测的触发二层触发器的方法，在每次MN进行信道质量测量时，通过相应的切换参数，计算是否可以触发二层触发器。文中还对采用此方法带来的多余切换和不足切换进行了仿真计算和分析。对MN在切换区域内的时间分布概率密度函数的深入研究，为触发L2T的时机选择提供了很好的指导作用，仿真结果表明我们提出的采用信道质量预测提前触发L2T的方案可以获得非常理想的结果。