IPv6的发展与NGN、3G的关系

摘要　本文介绍了IPv6的发展与NON、3G的关系。

关键词　IPv6　NGN　3G

由于IPv6标准在地址空间、安全性和移动性上，相比于IPv4，更有利于开展多种业务，因此从某种角度说，IPv6具有开展业务的优势。从业务开展的角度分析，由于IPv4本身的条件限制，开展基于IPv4的端到端的业务是有一定问题的，以P2P的发展为例，我们就可以清楚的比较出IPv6较之IPv4的优点，IPv6替代IPv4已经成为必然趋势，而NGN和3G则是IPv6业务的具体实施。NGN和3G的发展很大程度上受IPv6的发展影响，而IPv6的发展也随NGN和3G的完善得到促进，两者互相促进、互相作用。具体来说，NGN、3G是IPv6业务发展的推动力，而IPv6是NGN、3G进一步发展的基础。

1　IPv6与NGN、3G的关系

从发展理念上分析，IPv6的发展有助于NGN、3G业务从一个点的网络向一个"面"的网络发展。以NGN为例，在IPv4网络情况下，限于各种条件的限制(地址问题、带宽问题、设备问题)在开展NGN业务时，必须对IPv4网络进行优化，而这种优化工作必须一个点、一个点的开展。在利用IPv6开展NGN业务时，一方面IP地址空间足够大，提供便于部署的移动IP技术，在互联互通方面有很强的优势，另一方面在部署IPv6网络时已经考虑到承载综合业务的需求，网络的服务质量和安全性方面有保证，因此IPv6的网络从一开始就具备承载NGN业务的能力，也就是说，在IPv6网络上开展NGN业务是一个网络平"面"的问题。具体到CNGI的建设，在利用IPv6标准建立的试验网络上，通过开展NGN业务支持VoIP、视频会议等，不仅能够在试验技术的同时，探索网络运营的新方式，也就是如何在一个"面"的网络上开展业务，如何跨越不同的行政区划，管理范围如何协调的问题。

3G是移动网络由窄带迈向宽带的一个里程碑，3G网络的建立，将会对无线通信产生巨大影响，也同样会促进无线网络业务的发展，特别是多媒体业务的发展。在3G标准的R5阶段，网络IP化，特别是在PS域增加基于IPv6的IMS子系统，增强网络对多媒体业务的支持，比如允许用户使用超过100kByte长度、具有连续图像短片的MMS，也允许用户使用更快捷的直接基于IP系统的IM通信，这些业务无疑会提高用户使用数据业务的兴趣，也将会提高用户使用数据业务的次数和时长。从机制上分析，IPv6提供了巨大的地址空间，保证新的多媒体业务顺利的开展，而IPv6的移动IP技术也使用户能够在无线网络和WLAN等其它体制的网络间漫游成为可能。正是由于IPv6在3G体系中的重要地位，3GPP标准组织与IFTF共同组建了IPv6的3G应用研究小组，共同解决在3G中应用IPv6的问题。随着对业务的深入研究，针对3GPP R5阶段业务的开展问题，为了满足用户需求，设备开发商通常会提供一种混合体制的系统，比如先对系统的业务部分进行标准升级，而在基础架构上保持向下兼容，也就是说会有基础架构支持R99标准，而业务部分支持R4标准的R99+R4的混合系统，在当前国内肯定要使用R4标准的情况下，R4+R5的系统是今后无线网络演进的重要阶段，以便于无线网络能够在R4的基础架构下，为用户提供基于R5 IMS子系统的多媒体业务。随着完整支持R5标准的系统出现，在核心网基于NGN平台，在Iu接口上使用IPv6协议分组化的无线网络将会成为无线网络发展的主流，而关于IPv6的标准和应用也将会相应的得到极大的发展。

2　IPv6在NGN中的应用

NGN已经成为语音、视频通信的主流技术之一，3G标准的R5阶段也将是以NGN为核心网的业务平台，而IPv6将对NGN的发展起着推动作用，以数字奥运理念为例，大致包括新闻中心、场馆和家庭。

新闻中心应用：新闻中心的承载平台为IPv6(固定的和移动的)，业务平台为NGN系统，通过PUSH业务接收场馆中最新的比赛消息，并以电子报纸的方式散发到奥运电子报纸的订户手中。在新闻发布上，不仅可以通过现在的记者招待会的方式发布新闻，还可以采用虚拟记者招待会的方式在网络上开展新闻发布的工作，也可以提供可视电话、视频会议方式的远程采访工作。

场馆应用：场馆的主流应用是会场的监控和集群通信，通过基于IPv6的宽带无线网络(WLAN、3G)对场馆进行监控，在场馆中进行工作联络，将会方便和安全得多。比赛场馆中有第一手的新闻资料，也有比赛直接相关的人、物，在加强场馆与用户的互动上，可以开展很多内容，比如运动员与体育爱好者的互动，场内观众与场外观众的互动，超级用户还可以控制场内某些摄像器材，观看特定的比赛内容，比如只关注姚明在比赛中的情景。

家庭应用：家庭应用是IPv6最难于普及的地方，除了可以开展普通的网络业务外，上文中所述的电子报纸、现场互动等都可以吸引很多观众的参与，但是开展基于IP的IPTV业务则是家庭应用的最重要的应用。由于IPv4的地址有限，IPTV通常很难做到大面积的推出，在IPv6的情况下，IPTV则可以通过多播方式由电视中心直接播发到网络上，并以IP的方式送到每个用户的电视机中。

3　IPv6在3G中的应用

3GPP既有传输层的IP层，也有业务层的IP层，是天然的双IP层，而3G R5网络对RNC，PS域，CS域没有做出必须采用IPv6的要求，而UE的实体、信令连接必选IPv6，Iu接口必选IPv6，IMS子系统必选IPv6，考虑到IPv4网络的既有规模和应用，传输层最有可能沿用已有的IPv4网络，而业务层，特别是多媒体相关的业务层使用IPv6网络。因此系统中存在着不同的IP承载域之间的通信问题，这个问题既存在于同一个运营商的网络之内，也存在于运营商之间、运营商和外部Internet、ISP之间的互通。另一方面，从发展的观点来看，对于同一个运营商，他的网络承载最终也是要向IPv6承载过渡的，这是必然的趋势。所以，使用IPv4承载的网络，如PS域等，也存在着向IPv6演进的问题，最终所有的承载都归于IPv6。IPv4、IPv6混合状态下的互联互通，以及当前IPv4网络向IPv6网络过渡的顺利与否，是与运营商的利益密切相关的。所以，IPv6网络的互联，IPv6与IPv4的互通，以及IPv4网络向IPv6网络的演进方案，都是3G网络整体解决方案中很重要的方面。

从长远的发展趋势看，移动网络与固定网络的一体化是在建设3G网络，运营商实现全业务运营时需要考虑的问题，包括两方面的问题，通过IPv6在不同业务系统间的互联互通，和在不同业务系统间使用IPv6和IPv4的互联互通，相比较而言，纯IPv6业务的互联互通比较易于实现，而IPv6与IPv4的互联互通涉及不同的情况，需要具体分析和实现，为了统一实现IPv6与IPv4互通的情况，在RFC 3574和draft-itef-v6ops-3gpp-ananlysis-07.txt中规定了5个基于GPRS系统过渡场景和2个基于IMS的过渡场景。

3G的发展是一个渐进式演进的过程，如何保护既有投资，又能够保持技术领先，并不断开展新业务是网络良性发展的要求。在技术路线上，以R4系统为基础，逐步向R5系统迁移过程中，可以考虑如下方式。(1)在R4系统的HLR、SGSN、GGSN的业务层支持IPv6，解决UE地址空间问题，使UE能够通过IPv6与其它网络的IPv6、IPv4用户互联互通；(2)在R4系统中，增加IMS子系统，使R5中基于IPv6的新业务能够在R4中应用；(3)全网逐步过渡到完整支持R5，形成一个以IPv6为基础的移动、固网一体化业务网络。

4　小结

本文主要分析了IPv6与NGN和3G的关系，并具体说明了IPv6在NGN和3G中应用的场景，但实际上在演进策略，互联互通技术的选择上，需要根据运营商的具体情况来确定，而不是仅仅依靠技术研究来决定的。在IPv6实施和应用的众多方案中，一般地可以综合利用，实现优势互补。

作为设备供应商，为了促进技术进步，满足用户需求，一方面要在设备规格上下功夫(协议栈的可升级性、功能的可扩充性、接口的开放性/兼容性)，为用户提供灵活的组网方案，另一方面，应该在网络的互通、互联和演进上进行研究，从而可以提供客户化的细致服务，提高竞争力。

作者：陈保江 来源：中国联通网站