随着WiFi、3G/4G/5G等各种无线技术的蓬勃发展和各类智能终端数量的增加,越来越多的移动终端具备了多种网络接口,能够通过多种接入方式获得网络服务。而伴随着移动终端数量的剧增和IPv6的逐步部署应用,未来的无线网络将呈现高密度、异构的接入形态,移动终端将频繁发生异构切换。在此场景下若要保持连续的网络接入,亟需研究基于IPv6的异构网络切换技术。然而,当前异构切换方案主要针对IPv4网络,且普遍面临着切换时延较高、信令开销较大等问题。为此,本文提出一种高效异构切换方案,以改进异构切换性能,满足未来的多样化需求。本文的主要工作包括:(1)在研究当前异构网络切换技术和IPv6移动性管理方案的基础上,提出了一种跨层异构切换方案,设计了 MIH和FPMIPv6的信令交互流程,并通过扩展MIH信令消息来优化异构切换性能;(2)构建了基于异构网络随机模型的分析方法,在多种接入网络类型下,对所提异构切换方案进行了分析,研究了多种因素对所提方案的切换时延和信令开销的影响,验证了本方案的性能;(3)在NS-2环境下开发了FPMIPv6以及MIH融合模块,验证了其在UMTS和WLAN之间的异构切换性能,并与现有方案进行了对比分析。理论分析和仿真验证结果表明,与现有方案相比较本文所提的方案可以有效改善切换时延和信令开销等性能。