IPv6如何與移動通信相結合？

2019-11-03 09:01:18

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供稿：網友

北京郵電大學計算機科學與技術學院陳淳鑫趙瑞鋒周俊 ipv6與移動通信的結合點

地址容量的擴展

　　IPv6 把 IP 地址的大小從 32 位增至 128 位，可以支持更多的地址層次，更大數量的節點，以及更簡單的地址自動配置。IPv6支持鄰居發現（Neighbor Discovery，ND）和地址自動配置（Auto configuration）技術，以上兩項技術可以分配給大量的無線移動終端固定的全球IP地址，從而避免了NAT-PT帶來的不足和限制，使各種移動終端快速，方便地接入到移動通信網絡中，使“時時在線”成為可能，使開展各種端到端的應用和業務，諸如游戲、話音、多媒體信息、聊天等成為可能，而這些業務不需要服務器的支持。

地址結構層次化

　　IPv6采用了層次化的地址結構，其具體優點是：第一，減少了路由表的量。第二，層次分明，易于用ND協議實現自動地址配置，并進行移動監測。第三，移動節點間可實現直接通信，這對移動通信中的點對點話音和交互、實時的多媒體通信，以及開展基于互聯網的“推”業務都有著十分重要的技術支持。

首部格式的簡化

　　IPv6首部格式簡潔、高效、靈活，一些IPv4首部字段被刪除或者成為可選字段，減少了一般情況下包的處理開銷以及 IPv6首部占用的帶寬。對于對帶寬和無線資源要求寶貴的無線通信，在分組數據傳輸中，對減少網絡傳輸時延，保證高速的數據速率，這一特征顯得特別有意義。

數據流標簽的能力

　　針對日益增多的多媒體數據通信和實時通信，在IPv6的首部中專門設有“流量類型”（Traffic Class）和“流標簽”（Flow Label）兩項域，以保證未來用戶的不同服務質量要求，這為需要大帶寬的數據通信在移動設備上的實現打下了基礎。其中流標簽域可以有效地應用于Intserv/RSVP服務模型；而流量類型域則可以在區分服務中定義不同類型的通信量，類似于IPv4的TOS。如何使用這些域還取決于當前的研究發展與應用需求。但是無論如何，它們都提供了層次性傳輸實時數據的可能性。

認證和保密的能力

　　鑒于安全的考慮，在IPv6中增加了兩個擴展首部：身份認證頭（AH，Authentication Header）和封裝安全性的凈負載（ESP，Encapsulating Security Payload）來保證傳輸數據的安全性和可靠性。AH和ESP支持兩種轉換模式，即隧道模式和網絡協議轉換模式。隧道模式的IP安全性提供網關之間的加密聯系，在公共Internet上構成虛擬專用網。網絡協議轉換模式的IP安全性用于移動主機和對應接入網服務器之間的加密聯系，加密數據鏈路建立在Internet上。

IPv6在3G中的進展

　　隨著3G全IP解決方案的提出，IPv6已成為互聯網和移動通信網的共用基本協議。Mobile IPv6使互聯網和移動通信網融合，可以提供無處不在和“永遠在線”的連接。以下從移動終端、接入網和核心網三方面，以3GPP規范為依據論述IPv6在其中的應用和進展情況。

終端方面

　　TS 27060：Packet domain；Mobile Station（MS）supporting Packet Switched services，版本5。該規范定義了終端支持的基于IP的話音和非話音數據業務，描述了支持包交換業務的協議和信令規范，也可以參見3GPP TS 22.060和3GPP TS 23.060規范。規范中定義了IPv6技術在終端中的應用。

　　與3G系統的終端地址（IPv6）分配標準定義在3GPP TS23.060規范中；DNS動態配置IPv6地址和用戶平面的信令描述在3GPP TS 29.061規范中；對UE的IPv6地址支持、分配以及與其它網絡的連接詳細規范見3GPP TS 23.221 V6.0.0中的第5小節：IP addressing。

接入網方面

　　3GPP中關于接入網方面的標準，主要是25 series。重要的規范是TR 25933 v5.3.0：IP transport in UTRAN（Release 5），該規范分析了IPv6技術在UTRAN中用作傳輸技術的理論基礎，詳細定義和描述了IP技術（IPv6）在UTRAN中應用，包括在用戶平面和控制平面的IP傳輸和路由，與其它網絡的互連和接口，以及Node B和RNC實體中IPv6的詳細技術細節描述。同時，在該規范中還定義了基于MPLS的傳輸解決方案。

　　需要說明的是該規范仍未最后定論，隨著技術的發展和業務的要求，一直處于升級和發展中。

核心網方面

　　3GPP TR23.922：Architecture for an All IP network，版本2000。該規范定義了3G系統中使用包交換技術和IP技術的全IP核心網絡，以及所能支持的實時和非實時業務的能力（包括話音、數據、實時多媒體，以及其它網絡元素支持的業務），多個接入網（包括UTRAN 和ERAN），以及使用IP協議的包傳輸，IP客戶終端；總之，在2000版本（就是版本4）中，在PS域中，已經能提供與CS域中相同的業務。

----《通訊世界》