No lo he probado pero te funcionará casi SEGURO. Ya que la 3DS cuando ejecuta un juego de DS se pone en "modo DS" y he jugado a muchos otros juegos de DS en multi mezclando varias DSs y 3DSs.
Lo del cifrado WEP y TKIP es únicamente para conectarte a internet y como bien dices la DS solo soporta cifrados WEP, pero desde la DSi hacia delante (3DS) cualquier juego de DS es compatible con los cifrados WPA ya que la DSi y 3DS hace un "puente" y los hace compatibles con WPA.
Y por último, los infrarrojos vienen dentro del cartucho, así que con total seguridad te digo que funcionan. Lo he comprobado con las ediciones Blanca/Negra y Blanca/Negra 2.
Espero haberte ayudado!
Un saludo!