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IPv6如何与移动通信相结合

发布时间:2020-02-14 03:57:30 阅读: 来源:瓜果类厂家

IPv6与移动通信的结合点

地址容量的扩展

IPv6 把 IP 地址的大小从 32 位增至 128 位,可以支持更多的地址层次,更大数量的节点,以及更简单的地址自动配置。IPv6支持邻居发现(Neighbor Discovery,ND)和地址自动配置(Auto configuration)技术,以上两项技术可以分配给大量的无线移动终端固定的全球IP地址,从而避免了NAT-PT带来的不足和限制,使各种移动终端快速,方便地接入到移动通信网络中,使“时时在线”成为可能,使开展各种端到端的应用和业务,诸如游戏、话音、多媒体信息、聊天等成为可能,而这些业务不需要服务器的支持。

地址结构层次化

IPv6采用了层次化的地址结构,其具体优点是:第一,减少了路由表的量。第二,层次分明,易于用ND协议实现自动地址配置,并进行移动监测。第三,移动节点间可实现直接通信,这对移动通信中的点对点话音和交互、实时的多媒体通信,以及开展基于互联网的“推”业务都有着十分重要的技术支持。

首部格式的简化

IPv6首部格式简洁、高效、灵活,一些IPv4首部字段被删除或者成为可选字段,减少了一般情况下包的处理开销以及 IPv6首部占用的带宽。对于对带宽和无线资源要求宝贵的无线通信,在分组数据传输中,对减少网络传输时延,保证高速的数据速率,这一特征显得特别有意义。

数据流标签的能力

针对日益增多的多媒体数据通信和实时通信,在IPv6的首部中专门设有“流量类型”(Traffic Class)和“流标签”(Flow Label)两项域,以保证未来用户的不同服务质量要求,这为需要大带宽的数据通信在移动设备上的实现打下了基础。其中流标签域可以有效地应用于Intserv/RSVP服务模型;而流量类型域则可以在区分服务中定义不同类型的通信量,类似于IPv4的TOS。如何使用这些域还取决于当前的研究发展与应用需求。但是无论如何,它们都提供了层次性传输实时数据的可能性。

认证和保密的能力

鉴于安全的考虑,在IPv6中增加了两个扩展首部:身份认证头(AH,Authentication Header)和封装安全性的净负载(ESP,Encapsulating Security Payload)来保证传输数据的安全性和可靠性。AH和ESP支持两种转换模式,即隧道模式和网络协议转换模式。隧道模式的IP安全性提供网关之间的加密联系,在公共Internet上构成虚拟专用网。网络协议转换模式的IP安全性用于移动主机和对应接入网服务器之间的加密联系,加密数据链路建立在Internet上。

IPv6在3G中的进展

随着3G全IP解决方案的提出,IPv6已成为互联网和移动通信网的共用基本协议。Mobile IPv6使互联网和移动通信网融合,可以提供无处不在和“永远在线”的连接。以下从移动终端、接入网和核心网三方面,以3GPP规范为依据论述IPv6在其中的应用和进展情况。

终端方面

TS 27060:Packet domain;Mobile Station(MS)supporting Packet Switched services,版本5。该规范定义了终端支持的基于IP的话音和非话音数据业务,描述了支持包交换业务的协议和信令规范,也可以参见3GPP TS 22.060和3GPP TS 23.060规范。规范中定义了IPv6技术在终端中的应用。

与3G系统的终端地址(IPv6)分配标准定义在3GPP TS23.060规范中;DNS动态配置IPv6地址和用户平面的信令描述在3GPP TS 29.061规范中;对UE的IPv6地址支持、分配以及与其它网络的连接详细规范见3GPP TS 23.221 V6.0.0中的第5小节:IP addressing。

接入网方面

3GPP中关于接入网方面的标准,主要是25 series。重要的规范是TR 25933 v5.3.0:IP transport in UTRAN(Release 5),该规范分析了IPv6技术在UTRAN中用作传输技术的理论基础,详细定义和描述了IP技术(IPv6)在UTRAN中应用,包括在用户平面和控制平面的IP传输和路由,与其它网络的互连和接口,以及Node B和RNC实体中IPv6的详细技术细节描述。同时,在该规范中还定义了基于MPLS的传输解决方案。

需要说明的是该规范仍未最后定论,随着技术的发展和业务的要求,一直处于升级和发展中。

核心网方面

3GPP TR23.922:Architecture for an All IP network,版本2000。该规范定义了3G系统中使用包交换技术和IP技术的全IP核心网络,以及所能支持的实时和非实时业务的能力(包括话音、数据、实时多媒体,以及其它网络元素支持的业务),多个接入网(包括UTRAN 和ERAN),以及使用IP协议的包传输,IP客户终端;总之,在2000版本(就是版本4)中, 在PS域中,已经能提供与CS域中相同的业务。

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