图2 移动IP实体连接方式
移动IP的工作机制是：家乡代理和外地代理周期地组播或广播一个代理广播消息。网络中的所有移动节点都会收到并检查这个代理广播消息以确定自己是连在家乡链路还是外地链路上。当它连在家乡链路上时，移动节点就可像固定节点一样工作，不再利用移动IP的其他功能。如果连在外地链路上，移动节点则从外地代理发出的代理广播消息中找到外地代理转交地址。然后移动节点通过外地代理向家乡代理注册转交地址。为防止服务攻击，注册消息要求进行认证。家乡代理收到移动节点的转交地址后，通过隧道把原本发往移动节点家乡地址的数据包传送给移动节点的转交地址。在转交地址处（可能是外地代理或移动节点的一个端口），原始数据包被从隧道中提取出来送给移动节点。对于反方向，由移动节点发出的数据包被直接选路到目的节点上，无需隧道技术。对所有来访的移动节点发出的包来说，外地代理完成路由器的功能。
通过这样的机制，移动IP技术可以使移动节点和目的节点之间的通信在链路发生切换后仍然保持连通，这也为在PS域实现蜂窝移动网络和WLAN之间的无缝移动提供了技术上的可能性。从R6开始，基于移动IP技术，3GPP在协议中（TS23.234）加入了3GPP网络和WLAN的融合方案（见图3）。
图3 3GPP网络和WLAN网络的融合方案
从移动IP的原理来讲，图3中的PDG（PacketDataGateway）相当于移动IP的家乡代理（实际上还有业务鉴权、计费、IP地址分配等更多功能），WAG（WLANAccess Gateway）有部分外地代理的功能。当多模终端从蜂窝网络切换到WLAN时，PDG就会通过隧道把来自Internet的数据发送给终端，进而保证了业务的连续性。
目前，移动IP技术本身还存在很多不足，如切换时间长、切换时丢包率高，而且它属于网络层的切换，对于更上层如应用层的移动性无法支持，这些缺点对于电信级别业务来说是不能接受的。为改进移动IP的性能，学者们提出了很多很好的方案，如缓存分组、宏移动和微移动的结合、绑定更新等；而通过与SIP的结合来解决应用层的移动性和支持IMS也得到了广泛的认同和支持，现在已有厂商推出了此类设备，法国电信等运营商也在开展基于移动IP和SIP的蜂窝网络与WLAN间数据业务无缝切换的试验。相信随着技术的发展，移动IP必将成为未来全IP异构网络间无缝移动技术的中坚力量。
4、VCC
VCC（VoiceCallContinuity），是一种基于IMS架构，用于在电路域和IMS域之间保持语音呼叫连续性的技术。它的标准化工作开始于2005年1月底，目前3GPP已完成Stage2的工作，Stage3正在制订中。3GPP2也有专门VCC工作组，工作进度基本与3GPP相当。
图4是VCC在蜂窝网络和WLAN之间的典型应用。VCCIWF，即3GPPTS23.206定义的VCC应用实体，它需要部署在用户的IMS家乡网络，它包括CAMEL业务、域选择功能、域切换功能和CS适配功能等4个功能实体。如果一个支持VCC的终端在蜂窝网络下处于CS语音通话中，那么它向WLAN网络切换的流程可以简要概括为如下步骤：
图4 VCC的典型应用
（1）终端进入WLAN覆盖范围并获得IP连接后向IMS域发起注册流程。
（2）注册之后，终端在IMS域发起会话建立过程，向域切换功能实体发起切入域会话接入连接，申请向IMS域切换。
（3）IMS核心网中的S-CSCF实体执行IMS域呼叫发起的处理过程，将会话路由到域切换功能实体。
（4）域切换功能实体执行域切换过程，替换蜂窝网络CS域原会话接入连接，更新WLAN接入连接。
（5）域切换功能实体要向WLAN连接发起媒体更新过程以将用户平面更改到切入域接入点，更新成功之后，蜂窝网络CS域原会话接入连接释放。
VCC的标准尚在完善之中，目前VCC只局限于语音呼叫的切换，无法支持补充业务，不支持紧急呼叫。同UMA等技术相比，运营商需要巨大的投入才能获得实现VCC方案，但作为未来核心网演进方向IMS的组成部分，VCC获得了有力支持，即便是标准还未定稿，还是有北电等设备厂商推出了支持VCC功能的相关产品。一旦标准成熟，VCC必将发挥出巨大潜力。
5、802.21
为解决802.3，802.11，802.16等802网络间以及802网络与3GPP/3GPP2等非802网络间的无缝切换问题，IEEE在2003年1月启动了相关的研究，并于2004年1月成立了802.21工作组专门制定相关标准。2007年年底之前802.21标准有望获得批准，2008～2009年将进入商用部署阶段。
802.21支持目前几乎所有主流接入网的网间切换。802.21的核心思想是在层2和层3之间引入一种新的功能模块——媒介独立切换功能（MediaIndependentHandoverFunction，MIHF）。MIHF对等存在于终端和网络设备中。MIHF定义了统一的业务接入点并通过独立于接入技术的业务与高层的各种移动性管理协议进行通信；对底层，MIHF则为不同的接入技术定义了不同的业务接入点以获得对各种介质的访问和控制。
如图5所示，MIHF中定义了3个不同的服务，即媒介独立事件服务（MediaIndependentEventService，MIES）、媒介独立命令服务（Media Independent Command Service，MICS）和媒介独立信息服务（Media Independent Information Service，MIIS）。MIES提供与链路特性和链路状态动态变化相对应的触发事件，如链路上下行的变化、链路即将发生切换等；MICS帮助高层来管理和控制与切换和移动性相关的链路行为，它使用从MIES获得的事件信息作为其执行切换等动作的依据；MIIS能够提供一种信息模型和相应的处理机制。通过它们，MIHF以发现邻近的网络并获得这些网络的相关信息，如信道信息、MAC地址、安全信息等。MIIS提供的信息有助于高层更加高效地判断是否需要切换。
图5 MIHF各部分功能示意
通过引入MIHF，802.21可以有效改善多模终端在网络发现、网络选择、切换发起、接口激活和功耗优化等方面的性能。在MIHF的协助下，异构网络间的切换时延及切换丢包率能够大幅改善。下面以一个在3GPP网络下正在进行流媒体业务的多模终端为例，简要介绍它向WLAN切换的流程。
首先，终端的MIHF会订阅一个事件，以便当有新的网络链路可以接入的时候MIHF会得到通知。接下来，终端会通过MIIS向存储有网络信息的信息服务器查询周边的网络情况，一旦确认有WLAN网络，终端会继续向信息服务器查询更多的信息，如WLAN的安全机制、DHCP服务器地址、接入点的MAC地址等，并且要确认这些WLAN。网络是否有足够的带宽来保证当前的服务质量。终端进入某个WLAN覆盖区域后，当满足事件触发条件时，如WLAN信号足够强、带宽足够大，MIES将启动并向高层上报事件信息。高层将根据切换策略和切换算法下发MICS命令启动切换流程。待终端在WLAN中的新链路建好后，原3GPP网络中的连接断开。至此终端切换从3GPP网络切换到了WLAN网络中并且原业务保持了连续性和服务质量。
