传统的地基网络受基础设施、输电线路规模、维护手段的制约,无法部署到环境复杂的地方。因此,为满足高可靠通信的需求,构建一个由卫星网络、临近空间网络以及地面网络组成的空天地网络已成为未来的发展趋势。但相互隔离的网络之间难以实现高效互联互通,随着移动节点的加入,将进一步增加网络复杂化的程度和网络管理的成本,难以满足低时延高可靠通信业务的需求。为应对以上问题,异构网络融合、网络切换等技术被提出来以实现空天地网络的高效管理与移动性支持。论文围绕空天地一体化网络架构、性能分析以及切换优化方面进行研究,主要包括以下三个方面:第一,提出空天地融合网络架构的设计方案。将软件定义网络（Software Defined Network,SDN）、网络功能虚拟化（Network Functions Virtualization,NFV）以及移动边缘计算（Mobile Edge Computing,MEC）技术引入空天地网络体系中。在数据层面上,针对各区域特点补充网络节点以实现全覆盖,利用MEC服务器完成对数据的高效计算处理;在控制层面上,SDN控制器通过获取全局网络元素的状态,做出网络决策,实现高效、可靠的网络资源管理,有效引导数据传输。第二,对频谱共享的星地一体化网络的可靠性能进行了分析。将地面基站建模为二维均匀泊松点过程,将低轨卫星建模为三维均匀泊松点过程。考虑了地面网络和卫星网络的组件间干扰和组件内干扰,利用随机几何模型,推导了平均中断概率和连续性业务数据的成功传输概率。最后通过仿真结果对理论结果进行验证,展示了卫星密度、基站密度等参数对星地一体化网络可靠性能的影响。第三,提出一种移动场景下基于时间演进图的网络切换优化策略。采用基于时间演进图的网络切换路径以及最佳切换时间预测策略来实现网络切换的优化。首先,对终端的运动状态进行建模,基于卫星运动规律、基站分布特点以及网络节点状态获取各节点对终端的有效覆盖时间,建立时间演进图;其次,通过最小路径法预测网络切换路径,通过计算最大累积信号质量预测最佳切换点。仿真结果表明,该策略可以很好的适应各种运动类型的终端,满足不同类型的通信业务需求。