IPv6技术在移动通信中的应用

  互联网的持续飞速发展带来了许多问题,如IP地址耗尽、网络安全、QoS、移动特性等。IPv6技术的提出能解决互联网的上述问题。IPv6最突出的优势是大大地扩大了地址空间,恢复了原来因地址受限而失去的端到端连接功能,为互联网的普及与深化发展提供了基本条件。通过在网络中部署和实施IPV6会给网络带来许多优势。移动网络采用IPv6技术组网后,可以有效地简化业务流程、提高效率、保证一些实时业务的开展。

  一、IPv6技术在移动通信中的应用

  1.IPv6技术在push类业务中的应用

  在IPv4网络中由于手机终端没有公网IP地址,Push类业务只能通过变通的方式进行(如移动通信中的wappush)。Push类业务的PushServer只能先将消息下发给WAP网关,由WAP网关将Push消息下发给短信中心,再由短信中心发到手机终端上,然后手机终端到Push Server上提取服务信息,信息流程如图1所示。

  当系统应用IPv6技术后,系统信息流程如图2所示。

  在IPv6中手机终端可以在附着到GPRS后直接分配公网IP地址。通过公网地址PushServer可以直接访问手机终端。信息流程得到了最大的简化。信息流程由原来的5个步骤简化为2个步骤,减少了WAP网关和SMSC(短信中心)两个中间环节的处理,提高了效率和业务的稳定性。

  对比以上两个流程图可以看出,由于IPv6中手机终端具有公网IP地址,外部服务器可以直接访问终端。这样就简化了业务的流程,提高了效率,保证了业务的实时性。

  2.IPv6技术在3G系统中的应用

  3GPP已将IPv6列为3G全IP架构中的核心技术。2001年3GWCDMA标准化组织3GPP制定R5阶段IP多媒体子系统(IMS)规范时,明确规定应用多媒体域业务时,用户终端必须使用IPv6地址进行通讯。未来一体化的移动数据业务网络将提供一个通用的移动应用平台,实现应用与移动承载技术无关,支持业务的跨系统间切换,如图3所示。

  移动通讯设备一些特征需要IPv6技术的支持。当采用3G系统时,用手机上网的人数将大大增加,要实现一些新的业务如端到端业务,给客户提供良好的服务,需要为每一个移动终端配备一个公网的IP地址。现有的IP地址容量远远满足不了用户的需求,因此必须采用IPv6系统。其他像移动电子商务的安全性、实时多媒体处理能力、开机即可自动获得地址、移动设备的全球漫游、移动计算等,均需要IPv6技术的支持。IPv6技术庞大的地址空间、对移动性的良好支持、服务质量保证机制、安全性和地址自动分配机制等优越特性很好地满足了3G网络的需求。

  二、移动运营商的IPv6发展策略

  IPv6作为下一代网络的基础,要让它很好地发挥优势,有效地开展各种新的业务,同时要让它健康发展,有效地支撑国家信息体系。在构建网络之前,深入、策略地分析和规划制定是必不可少的。

  IPv6网络从一个策略方案的提出到实验、商业应用的逐步拓展,再到大规模网上的部署,这是一个庞大的系统工程。现有网络向IPv6网络的迁移主要取决于业务需要,新技术支持新应用,新应用推动新技术的标准化和商业化。另一方面,现有网络上大量的网络设备对迁移的成本压力很大,需要平滑升级以大大降低网络迁移成本。

  1.网络的迁移。各种过渡技术各有优劣、应用环境不同,如表1所示。网络的演进过程将是多种过渡技术的综合运用和维护管理的过程。

[table]

双栈

隧道

NAT-PT

优点

实现简单,互通性好

允许应用逐渐从IPv4过渡到IPv6

将IPv4的隧道作为IPv6的虚拟链路。

充分利用现有组网

骨干网内部设备无须升级

符合从边缘过渡的策略

用户透明,不需要用户进行设置就可访问IPv4/IPv6网络

配置简单,易于使用

缺点

每个IPv4节点都要升级,成本大

没有解决IPv4地址紧缺问题

核心层节点升级风险较大

额外的隧道配置,效率低

只能实现v6-v6设备互连

单点故障

应用层协议需要ALG的支持,即设备需要支持多种ALG

[/table]

  2.从业务开展模式上看,首先要解决好用户的接入、认证、计费、管理等工作。通过端局路由器提供多种隧道接入方式,为不同环境下的IPv4用户提供接入IPv6网络的手段。网络过渡到IPv6的关键是边缘设备的灵活性和过渡技术完整性。IPv6如此巨大的网络工程,涉及巨大的资金投入,如果没有有效的用户管理,合理的市场回馈,是肯定支撑不下去的。

  3.从目前网络设备的情况来看,如果是纯软件转发的设备,支持IPv6功能的效率至少会降低40%,这样的设备主要分布在网络边缘。对于硬件或准硬件转发的设备,效率影响不大,但原有的设备其硬件是否支持IPv6是一个很关键的问题,这样的设备一般分布在网络的汇聚层和核心层,如果是要升级硬件,那么存在大的经济投入和网络稳定性的问题。应及早关注其硬件是否支持升级IPv6,以保护网络投资。

  三、总结

  作为一项新技术,IPv6将促进传统业务模式的转变。以往的网络业务模式是客户主动访问服务器,各种资源、内容均在服务器上。而建立在IPv6基础上的网络服务模式转变为大量内容在用户终端上,网络服务强化内容管理和用户控制。IPv6网络是下一代承载网络,能解决地址问题,提供安全可信的承载网架构,提供业务与承载分离的网络平台。IPv6的最大意义还在于实现移动通信网、固定电话网和互联网的全面融合。IPv6协议的诸多优越特性则为3G网络提供了广阔的前景,将在未来移动数据业务网络中扮演重要角色。

----《通信世界》

作者:辽宁移动通讯有限责任公司 郎奎平


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