移动IPv6技术在3G移动通信中的应用前景

4、移动IPv6技术在3G核心网中的应用

无论是3GPP的UMTS还是3GPP2的CDMA2000系统，它们的系统架构都将向全IP的方向演进和发展，包括对、数据、多媒体等业务形式的承载是基于IP的;端到端的业务呼叫模型是基于IP的;RAN及CN核心的网络交换和呼叫控制也是基于IP的。而在3G/B3G的系统规划中，3GPP、3GPP2规范的方向均确定了IPv6是3G/B3G网络承载、业务应用的发展方向。在3G/B3G的IMS阶段，网络系统(包括分组域和电路域)将全面基于或兼容IPv6。

移动IP技术是在原有IP技术上引入的一种新的路由策略，上层基于IP地址的业务不会因为节点的移动而中断，这种可移动性是建立在第三层的基础上的，因而可以屏蔽底层链路的异质性。在UMTS中引入移动IP技术是为了弥补原有移动通信系统中移动性管理的不足。

在UMTS中应用移动IPv6的原理如图2所示。图中，实线表示UE到归属地的注册过程;虚线表示UE和通信节点间的绑定过程，这是UE给通信节点发送数据的通道，也是UE和通信节点绑定后，数据从通信节点到UE的通道;点划线表示CN发向UE的数据报首先被路由到归属地代理。

一个移动的UE开机时，首先检测是否在其归属地网络中。如果是，则不需要移动IP的相关操作(包括地址分配和隧道建立)，但是，必须每隔一段时间检测是否在归属地网络。防火墙的安置随安全性要求的强弱而定，一般安置在GGSN和外部网络的连接处。如果UE检测到当前的网络不是归属地网络，那么，当前网络的GGSN或者与GGSN相连的DHCP(动态主机配置协议)服务器通过动态地址分配方案给UE分配一个临时的IP地址，称为转交地址(Care of Address，CA)。然后，UE将CA和HA(归属地地址)向HPLMN(归属公共陆地移动网)的归属地代理(在图2中的归属地代理可以由GGSN或者归属地网络的边缘路由器来充当)发送绑定请求报文，告诉归属地代理当前的CA。归属地代理接收后，发送绑定响应给UE，这样绑定过程完成。归属地代理将引导所有发送给UE的数据报传输到归属地代理，然后通过隧道传送到UE当前的CA处(UE实际位置)。移动节点发送数据包时，把一个CA作为源地址，将归属地地址写入归属地地址选项中，这样可以解决入口过滤的问题(因为有的路由器具有源路由过滤功能)。与UE通信的节点(CN)将归属地地址拷贝到源地址中，这样对上层来说，就认为数据报是从源地址发送过来的，并没有感受到UE的移动，这保证了移动对上层的透明性。UE收到CN的数据报后，会直接发送绑定请求给CN，CN接收后，发送绑定响应给UE，以后的数据报直接发送到CA处，而不用通过归属地代理进行中转，这是移动IPv6优化路由的特点。所有这些都是在第三层完成的，上层的数据通信感觉不到这种变化，也就是说，基于IP的应用不会因为UE的移动而终止。

5、结束语

3G的发展方向将是一个全IP的分组网络，3G业务将以数据和互联网业务为主，在3G网络上将承载实时、移动多媒体、移动电子商务等多种业务，因此在计费、漫游、应用、终端等方面会更加复杂，IPv6将是实现这些服务的关键。如果说3G的发展推动了IPv6的发展和标准化，那么IPv6协议的诸多优越特性则为3G网络的发展奠定了坚实的基础，IPv6有庞大的地址空间、对移动性有良好的支持、有服务质量的保证机制、安全性和地址自动分配机制等。3GPP将IPv6作为3G必须遵循的标准，国内外很多通信厂商正致力于构建基于IPv6的全IP的3G核心网(All-IP Core)。

但是移动IPv6是一项新的网络基础技术，从标准到研发到部署到应用的过程中还有很多细节没有经过验证。对于运营商来说，将面临着来自多方面(如技术、成本、经济、应用等)的挑战。在对当前技术、市场需求了解以及对IPv6、3G等技术发展趋势深刻把握的基础上，中国的移动运营商需要在建设IPv6商用网之前，积累足够的IPv6网络建设和运营经验，以便为建设基于IPv6的3G网络和顺利地将现有的移动互联网向IPv6迁移做好准备。