异构网络的融合与互通是未来网络重要发展趋势之一。网络融合与互通是未来融合网络持续发展的基础,移动性管理技术则是支持终端、业务、用户的移动性的关键技术。网络的异构特性、多种无线接入技术的快速发展是网络融合与互通研究及移动性管理技术面临的最大挑战,这不但体现在网络体系结构、网络接口协议、安全机制、QoS控制技术等方面,还体现在新型无线接入技术在覆盖范围、数据速率、移动性支持能力不断增强等各个方面。就网络融合与互通而言,现有研究还存在明显的不足：一是现有各种互通架构的优点和缺点都十分突出,缺乏一个在安全性、移动性支持能力、实现难度程度等各方面较为均衡的互通架构；二是缺乏安全便捷的用户接入控制和鉴权机制。现有的方法还不能很好地满足用户一次签约,即可球漫游、安全易用等方面的需求；三是异构接入网络的垂直切换机制在性能方面有待进一步优化；四是新型网络接入节点,如家庭基站,也需要适当的移动性管理机制,来保证其正常运营。因此,本论文的选题具有重要的理论和现实意义。本论文系统总结了异构网络互通中网络架构及移动性管理关键技术的研究现状和发展趋势,主要研究移动通信网络和WLAN网络的互通架构、用户接入控制及鉴权、垂直切换跨层优化技术、家庭基站的移动性管理机制等问题。主要工作和研究内容如下：在移动通信网络和WLAN网络互通架构及关键技术方面,本文分析了紧耦合、松耦合、混合耦合、对等集成等现有四大类互通模型,并在全球漫游支持、安全机制、切换管理、位置管理、QoS支持、实现难易程度等方面进行了对比。进而提出了一种新的互通模型：半紧耦和模型,并且提出了该模型在全球漫游支持、用户接入控制和鉴权、移动性管理等方面的关键技术,分析指出该模型具有一定的可行性。在用户接入控制和鉴权方面,本文基于对GSM、GPRS、UMTS、IEEE802.11等网络中安全机制的研究,分析对比了移动通信网络和WLAN网络在安全机制方面的异同。基于本文提出的半紧耦合模型,提出了一种新型的用户接入控制和鉴权机制,引入移动网络和WLAN网络签署漫游协议的前提下,利用移动通信网络传递用户接入鉴权所需的信令,实现了移动用户通过WLAN网络接入时的全球无缝漫游,提高了网络互通的安全性。在搭建的实际网络实验平台上,验证了该机制的可行性。在跨层切换优化方面,本文提出了一种提高网络层切换性能的跨层地址配置方法。移动检测和地址配置过程的时延是异构网络之间网络层切换时延的主要组成部分。通过预留多个转交地址并将其和对应的二层链路信息绑定,可以避免在网络层切换过程中执行路由器发现、地址生成、重复地址检测等子过程,移动终端直接依据新的网络接入点的二层链路信息确定要使用的转交地址。理论和数值分析表明,可以将切换时延降低到几乎和链路层切换时延相同的数量级。在家庭基站的移动性管理方面,基于本文提出的半紧耦合模型,提出了一种家庭基站的位置锁定机制。家庭基站装备终端模块,终端模块基于现有协议,在其接入过程中由网络确定并报告家庭基站的位置信息并实现工作位置的授权和锁定。针对进入工作状态后的移动攻击,在分析给出了移动攻击行为的特点及数学描述的基础上,确定周期性位置报告的周期,终端模块按照该周期进行周期性报告,触发网络检测家庭基站的位置,从而发现和防止移动攻击。分析表明,该方法可以实现以较少的信令开销、快速发现并制止移动攻击。本论文受国家高科技研究发展计划(863计划)项目(No.2005AA121510,No.2006 AA01Z229,No.2006AA01Z209,No.2007AA012222)资助。