下一代无线通信网络将是一个公共的、灵活的、可扩展的IP核心网络平台，使得各种各样的网络技术，都能够有效的接入到该平台上，实现拥有不同接入技术的异构网络之间的互连，以及网络协议兼容。伴随异构网络的整合，用户根据自己的服务需求，在各个网络之间移动切换，这就要求通信系统必须支持网络间的无缝切换。移动性管理和无缝切换正是这篇论文的研究核心。我们深入研究了MIP与SIP两个传统移动性管理协议，并对其切换性能进行理论推导和数值分析，发现它们虽然能够帮助移动节点在异构网络之间进行切换管理，但是很高的切换延时导致切换性能不佳，未能实现无缝切换。于是，我们引入“跨层软切换”的概念，而且提出了跨层SIP移动性管理系统CSMM，它能够利用各个网络协议层的重要信息，包括链路层误帧率FER、移动节点运动速度、接收信号RSS、应用层信令传输延时等，并对这些参数进行整体建模，实现移动切换性能的跨层优化。系统性能的仿真结果显示，跨层移动性管理在移动节点开始链路层切换之前完成有关切换任务，从而使得切换延时降低至链路层切换延时，达到无缝切换的目的。此外，我们还针对MAGNET项目PN网络的特定应用背景，研究IPsec Tunnel建立机制，分析其建立时延，并且将该时延参数引入到跨层SIP移动性管理系统当中，形成基于SIP的PN网络跨层移动切换的解决方案。