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。
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