随着5G的商用，卫星通信与地面5G的融合已成为业界研究的一个重点方向。低轨卫星网络能够覆盖全球，实现任何时间、任何地点与任何人通信，是地面蜂窝网络的有效补充和扩展，尤其是OneWeb、Starlink等低轨卫星互联网星座的推进部署，加速了低轨卫星网络的发展。但是由于低轨卫星具有高动态性，其网络拓扑变化速度快，由此引发的网络管理问题成为低轨卫星应用的难点，而移动性管理又是其中的关键技术，如何构建适用于高动态低轨卫星网络的移动性管理机制是一个亟待解决的问题。基于地面分布式网关和卫星代理簇的思想，提出动态虚拟化分布式移动性管理模型，主要解决传统移动性管理的扩展性差、单点失效等问题，同时利用卫星组建虚拟网关解决在地面上建立卫星地面站困难的问题。
【低轨道卫星网络】
低轨道卫星网络是指卫星在距离地球表面较低的轨道上运行的卫星通信系统。这种网络能够提供全球范围内的通信覆盖，由于卫星的轨道高度相对较低，可以减少信号传播延迟，提高通信质量。随着5G技术的发展，低轨卫星网络成为与地面5G网络融合的重要组成部分，尤其在偏远地区、海洋或航空领域，它可以弥补地面蜂窝网络的不足，提供连续无死角的通信服务。
【分布式网关】
分布式网关是相对于集中式网关的一种架构设计，它将传统的单一入口点分解为多个分散的网关节点，这些节点协同工作来处理网络流量。在低轨卫星网络中，由于卫星的高速运动和网络拓扑的快速变化，采用分布式网关可以提高系统的稳定性和可靠性，避免单点故障，增强网络的可扩展性。每个分布式网关负责一部分区域或用户，通过智能调度和负载均衡，确保整个网络的高效运行。
【虚拟化网关】
虚拟化网关是利用软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术，在物理硬件上创建逻辑上的虚拟网关。在低轨卫星网络环境下，虚拟化网关能解决建立卫星地面站的困难，因为虚拟化允许在网络中灵活部署和迁移网关功能，而无需依赖特定的物理位置。这降低了对昂贵的地面基础设施的依赖，同时提供了更高的灵活性和资源利用率。
【移动性管理】
移动性管理是无线通信网络中的关键技术，尤其是在卫星通信系统中，需要应对卫星的快速移动和用户设备的动态位置变化。对于高动态低轨卫星网络，传统的移动性管理策略可能无法有效应对频繁的连接中断和切换需求。因此，研究动态虚拟化分布式移动性管理方法旨在提供无缝的用户体验，减少中断，保证服务质量（QoS），同时优化网络资源的分配和利用。
【动态虚拟化分布式移动性管理模型】
该模型结合地面分布式网关和卫星代理簇的概念，以适应低轨卫星网络的高动态特性。它通过动态调整和分配虚拟网关，实现对移动用户的跟踪和连接管理，确保在卫星快速移动时维持稳定的通信链路。同时，模型还解决了传统移动性管理中的扩展性问题，通过分布式架构避免单点失效，提高了整体网络的健壮性。
面向低轨卫星网络的动态虚拟化分布式移动性管理方法研究，是对当前卫星通信技术的一次重要创新，它有望解决高动态网络环境下的移动性挑战，为未来的全球无缝通信网络奠定基础。通过分布式和虚拟化的技术手段，该方法有望提供更高效、可靠且灵活的移动性管理解决方案，推动卫星通信与5G网络的深度融合。
