面向3G移动通信系统IPv6解决方案
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:450
由于近年来 internet及互联网络应用的蓬勃发展, 使用网络的人口数量及新加入互联网的计算机迅速增加, 目前internet 上采用的32位ipv4地址结构的可用地址已经面临地址严重短缺的问题。全球宽带接入模式的普及和宽带上网人数的急剧增加,改变了过去人们使用拨号上网方式,用户终端设备始终在线数目的大量增加加剧了ipv4地址的消耗。
另外全球范围内wlan、2.5、3g无线移动数据网络的发展加快了以互联网为核心的通信模式的形成, 由于移动通信用户的增长要比固定网用户快得多,特别是各种具有联网功能的移动终端的迅猛发展,考虑到随时随地的、任何形式、直接的个人多媒体通讯的需要,现有的ipv4已经远远不能满足网络市场对地址空间、端到端的ip连接、服务质量、网络安全和移动性能的要求。
2.3g移动通信系统体系结构中的ipv6
无线通信方式是通讯网络的最灵活的接入方式,而数据通信产业和无线通信产业的技术融合是最终实现“any to any”的通信的关键所在。互联网及数据通信产业的发展加快了无线通信产业的演进,使无线通信产业在技术上能更好的满足对数据业务(主要是ip业务)快速增长的需求。而第三代移动通信系统3g将启动移动通信的互联网时代。
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的方向演进和发展的。包括对语音、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。
人们在了解3gpp/3gpp2体系中的ipv6时经常会产生混乱,这是由于ipv6处于两个不同的层面造成的。首先是数据承载层面,在这里用户数据流量经过运营商plmn从ms流向pdn。另一个是传输承载层面,它与数据承载层面是两个不同的逻辑层面。概括来讲,ipv6会出现在3gpp/3gpp2标准里的四个区域。如图2所示2个在用户数据承载层面, 2个在传输承载层面。下图介绍了ipv6在该体系中的应用环境及其作用.
有一点需要澄清. 首先“ip承载服务”它描述了plmn中的用户数据服务承载平面,并非传输承载平面。为了更好的理解数据承载平面与传输承载平面,请参见图3。我们看到图中有两个不同的ip层,橙色(包括ims使用的绿色)部分是承载用户数据的ip层。它是用来在ue和应用之间传送udp或tcp的网络层。另外在plmn中,运营商的网络里还存在另一套ip协议栈。但如图所示,它属于另一个层面,即传输承载层面。
3.数据承载层面的ipv6
数据承载层面的范围从ms到ms希望访问的提供服务的网络(在3g标准中称为pdn)设备,在端到端的呼叫模型中可能是另一个ms。在用户的数据承载层面,ims(ip multimedia subsystem,图2中绿色的部分)与ipv6是很重要的部分,因为3gpp标准要求ims使用ipv6,并确立了其唯一性。请注意,3gpp2出于两种体系融合的考虑,也同样采用了这样的ims协议模式。ims ipv6数据流会从ms流向pdn,进入移动运营商的im子域。ims使用sip作为控制平面来控制用户数据。用户数据会流向提供sip应用的intranet、internet、asp或wasp。这正是图2、3中绿色箭头所表示的部分。从支持双栈(ipv4、ipv6)的ms起,3g系统中所有关连ims呼叫流程的所有网元将必须支持ipv6。包括支持双栈的ms、分组网关及pi网络侧的网络地址,sip控制平面的cscf等,涉及ms的ipv6地址分配、简单ip、移动ip业务ppp会话的用户在pdsn路由汇聚,fa与ha的管道,ha的coa地址绑定表的更新等等。这意味着在实施ims的阶段,采用ipv6作为核心网络(包括分组、电路域)的承载网络将是最佳的选择. 同时通过ipv6网络中qos技术的实施,针对不同业务等级、流量模型的要求,充分保证对3g网络移动终端的不同等级的业务应用的、不同的sla要求实现端到端(同一管理域内)的服务质量保证。在3g正式商用前会有不同阶段,如不同厂家设备的融合、测试试验以及部署等。现阶段最突出的问题是ietf与3gpp/3gpp2 sip网元之间的差异,以及ims与外部使用ipv4的sip设备之间的互通性。
4.传输承载层面的ipv6
在传输承载层面有两个重要部分需要考虑。按3gpp/3gpp2术语讲就是核心网络(cn:core network)和无线接入网络(ran:radio access network),它们都可以或应该使用ipv6。传输承载层面存在于ran网络的承载层、r-p/gn接口和3g的cn网络层面(如gp接口), ipv6作为可选项出现。
在cn和ran中传输承载层面并不作任何用户界面的数据转发决定。只有在pdsn/ggsn
由于近年来 internet及互联网络应用的蓬勃发展, 使用网络的人口数量及新加入互联网的计算机迅速增加, 目前internet 上采用的32位ipv4地址结构的可用地址已经面临地址严重短缺的问题。全球宽带接入模式的普及和宽带上网人数的急剧增加,改变了过去人们使用拨号上网方式,用户终端设备始终在线数目的大量增加加剧了ipv4地址的消耗。
另外全球范围内wlan、2.5、3g无线移动数据网络的发展加快了以互联网为核心的通信模式的形成, 由于移动通信用户的增长要比固定网用户快得多,特别是各种具有联网功能的移动终端的迅猛发展,考虑到随时随地的、任何形式、直接的个人多媒体通讯的需要,现有的ipv4已经远远不能满足网络市场对地址空间、端到端的ip连接、服务质量、网络安全和移动性能的要求。
2.3g移动通信系统体系结构中的ipv6
无线通信方式是通讯网络的最灵活的接入方式,而数据通信产业和无线通信产业的技术融合是最终实现“any to any”的通信的关键所在。互联网及数据通信产业的发展加快了无线通信产业的演进,使无线通信产业在技术上能更好的满足对数据业务(主要是ip业务)快速增长的需求。而第三代移动通信系统3g将启动移动通信的互联网时代。
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的方向演进和发展的。包括对语音、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。
人们在了解3gpp/3gpp2体系中的ipv6时经常会产生混乱,这是由于ipv6处于两个不同的层面造成的。首先是数据承载层面,在这里用户数据流量经过运营商plmn从ms流向pdn。另一个是传输承载层面,它与数据承载层面是两个不同的逻辑层面。概括来讲,ipv6会出现在3gpp/3gpp2标准里的四个区域。如图2所示2个在用户数据承载层面, 2个在传输承载层面。下图介绍了ipv6在该体系中的应用环境及其作用.
有一点需要澄清. 首先“ip承载服务”它描述了plmn中的用户数据服务承载平面,并非传输承载平面。为了更好的理解数据承载平面与传输承载平面,请参见图3。我们看到图中有两个不同的ip层,橙色(包括ims使用的绿色)部分是承载用户数据的ip层。它是用来在ue和应用之间传送udp或tcp的网络层。另外在plmn中,运营商的网络里还存在另一套ip协议栈。但如图所示,它属于另一个层面,即传输承载层面。
3.数据承载层面的ipv6
数据承载层面的范围从ms到ms希望访问的提供服务的网络(在3g标准中称为pdn)设备,在端到端的呼叫模型中可能是另一个ms。在用户的数据承载层面,ims(ip multimedia subsystem,图2中绿色的部分)与ipv6是很重要的部分,因为3gpp标准要求ims使用ipv6,并确立了其唯一性。请注意,3gpp2出于两种体系融合的考虑,也同样采用了这样的ims协议模式。ims ipv6数据流会从ms流向pdn,进入移动运营商的im子域。ims使用sip作为控制平面来控制用户数据。用户数据会流向提供sip应用的intranet、internet、asp或wasp。这正是图2、3中绿色箭头所表示的部分。从支持双栈(ipv4、ipv6)的ms起,3g系统中所有关连ims呼叫流程的所有网元将必须支持ipv6。包括支持双栈的ms、分组网关及pi网络侧的网络地址,sip控制平面的cscf等,涉及ms的ipv6地址分配、简单ip、移动ip业务ppp会话的用户在pdsn路由汇聚,fa与ha的管道,ha的coa地址绑定表的更新等等。这意味着在实施ims的阶段,采用ipv6作为核心网络(包括分组、电路域)的承载网络将是最佳的选择. 同时通过ipv6网络中qos技术的实施,针对不同业务等级、流量模型的要求,充分保证对3g网络移动终端的不同等级的业务应用的、不同的sla要求实现端到端(同一管理域内)的服务质量保证。在3g正式商用前会有不同阶段,如不同厂家设备的融合、测试试验以及部署等。现阶段最突出的问题是ietf与3gpp/3gpp2 sip网元之间的差异,以及ims与外部使用ipv4的sip设备之间的互通性。
4.传输承载层面的ipv6
在传输承载层面有两个重要部分需要考虑。按3gpp/3gpp2术语讲就是核心网络(cn:core network)和无线接入网络(ran:radio access network),它们都可以或应该使用ipv6。传输承载层面存在于ran网络的承载层、r-p/gn接口和3g的cn网络层面(如gp接口), ipv6作为可选项出现。
在cn和ran中传输承载层面并不作任何用户界面的数据转发决定。只有在pdsn/ggsn