IPv6過(guò)渡技術(shù)在移動(dòng)核心網(wǎng)的部署研究

安　超　北京電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司工程師

李宗霖　北京電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司工程師

周寶瑞　北京電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司工程師

IPv6過(guò)渡技術(shù)在移動(dòng)核心網(wǎng)的部署研究

安超北京電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司工程師

李宗霖北京電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司工程師

周寶瑞北京電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司工程師

在對(duì)IPv6發(fā)展現(xiàn)狀及其主要過(guò)渡技術(shù)進(jìn)行介紹及分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)移動(dòng)軟交換、移動(dòng)分組域及IMS網(wǎng)絡(luò)向IPv6網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡演進(jìn)方式和策略進(jìn)行相關(guān)的研究和探討。

IMS 3GPP IPv6

1　引言

全球固定及移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的快速發(fā)展以及三網(wǎng)融合及物聯(lián)網(wǎng)等新興業(yè)務(wù)的快速崛起，導(dǎo)致對(duì)IP地址的需求量成倍增加。2011年2月3日，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)名稱和編號(hào)分配機(jī)構(gòu)（ICANN）宣布全球IPv4地址已經(jīng)分配完畢，IPv4地址總庫(kù)已經(jīng)枯竭，亞太區(qū)（APNIC）正常可分配的IPv4地址也于2011年4月宣告耗盡。為解決IPv4互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中的地址空間不足等問(wèn)題，IPv6應(yīng)運(yùn)而生，業(yè)界公認(rèn)IPv6是解決IPv4地址不足的根本方案。

在IPv4全球地址耗盡之時(shí)，國(guó)際組織明確提出目前應(yīng)開(kāi)始部署IPv6，全球主要運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)加強(qiáng)了IPv6網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，尤其在IMS、IPTV和物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)上大力推進(jìn)基于IPv6的試驗(yàn)和商業(yè)部署。

我國(guó)政府一直對(duì)IPv6非常重視，在下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃總體目標(biāo)中提出：2013年，電信運(yùn)營(yíng)商新上自營(yíng)業(yè)務(wù)應(yīng)支持IPv6；2015年，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)全面向IPv6演進(jìn)，發(fā)達(dá)地區(qū)的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)基本完成向IPv6過(guò)渡、中西部地區(qū)網(wǎng)絡(luò)IPv6支持率超過(guò)50%。總之，網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)層面支持IPv6已經(jīng)成為未來(lái)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要趨勢(shì)。

2　IPv6的產(chǎn)生背景及發(fā)展現(xiàn)狀

隨著互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)生活各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，大大加快了IP地址的耗盡，IPv4地址空間的緊缺直接限制了IP技術(shù)應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。為了更好地適應(yīng)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的發(fā)展，尤其是IPv4地址耗盡的過(guò)程使人們認(rèn)識(shí)到需要設(shè)計(jì)一種新的協(xié)議來(lái)替代目前的IPv4，并且這個(gè)協(xié)議不僅僅以擴(kuò)大地址空間為最終目標(biāo)，新的協(xié)議稱為IPv6。

IPv6是在1994年，由IETF批準(zhǔn)的RFC1752中第一次被提出；1995年，第一個(gè)IPv6國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（IETF RFC1883）正式發(fā)布。目前，IPv6標(biāo)準(zhǔn)體系已基本完善，IPv6的IP報(bào)文包頭格式和地址長(zhǎng)度都重新定義，IPv6地址是一個(gè)128位的二進(jìn)制數(shù)，相對(duì)于32位的IPv4而言，IPv6地址空間是IPv4的42.9億倍，可徹底解決IPv4地址空間不足的問(wèn)題。

在IPv4全球地址耗盡之時(shí)，國(guó)際組織明確提出現(xiàn)在應(yīng)開(kāi)始部署IPv6。國(guó)外政府高度重視IPv6，雖然互聯(lián)網(wǎng)發(fā)達(dá)國(guó)家的IPv4地址量相對(duì)充足，但政府要在以IPv6為基礎(chǔ)的下一代互聯(lián)網(wǎng)中搶先占據(jù)優(yōu)勢(shì)，因此很早就啟動(dòng)了IPv6工作，并主要通過(guò)制定發(fā)展規(guī)劃、利用政府采購(gòu)方式來(lái)推動(dòng)IPv6的發(fā)展。

●2008年5月，歐盟發(fā)表《歐洲IPv6行動(dòng)計(jì)劃》，力爭(zhēng)在2010年底前實(shí)現(xiàn)歐盟1/4的用戶使用IPv6技術(shù)。

●2009年3月，日本通過(guò)數(shù)字日本創(chuàng)新計(jì)劃，支持基于IPv6技術(shù)的傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

●2010年9月，韓國(guó)宣布從2011年6月啟動(dòng)國(guó)內(nèi)的互聯(lián)網(wǎng)、IPTV、3G等移動(dòng)通信服務(wù)IPv6。

●2010年12月，美國(guó)通過(guò)IPv6部署策略，所有政府公共網(wǎng)站和服務(wù)到2012年底支持IPv6。

●中國(guó)政府一直對(duì)IPv6非常重視，并取得了一些成果，目前在基礎(chǔ)電信運(yùn)營(yíng)商的寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中，都逐步進(jìn)行了部署應(yīng)用。

3　核心網(wǎng)絡(luò)IPv6演進(jìn)的需求分析

隨著IPv4地址的日趨緊張，全球運(yùn)營(yíng)企業(yè)已經(jīng)加強(qiáng)了IPv6網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，尤其是在骨干網(wǎng)絡(luò)層面支持IPv6已經(jīng)成為趨勢(shì)，業(yè)務(wù)控制的核心網(wǎng)絡(luò)應(yīng)明確其IPv6的支持要求。雖然分組承載網(wǎng)呈現(xiàn)向IPv6過(guò)渡的趨勢(shì)，但目前包括電路域軟交換、PS域分組網(wǎng)以及統(tǒng)一IMS核心網(wǎng)支持IPv6的要求還不明確，尤其是軟交換、移動(dòng)PS域核心網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)設(shè)備在我國(guó)通信網(wǎng)中已經(jīng)廣泛地應(yīng)用和部署，但所支持和使用的IP協(xié)議都以IPv4為基礎(chǔ)。

對(duì)于IMS網(wǎng)絡(luò)，目前我國(guó)運(yùn)營(yíng)商正在進(jìn)行IMS網(wǎng)絡(luò)的試商用以及相關(guān)業(yè)務(wù)的部署。盡管IMS系統(tǒng)架構(gòu)要求支持IPv6和IPv4，但從現(xiàn)階段產(chǎn)品的研發(fā)現(xiàn)狀來(lái)看，構(gòu)建全I(xiàn)Pv6的IMS網(wǎng)絡(luò)還存在一定的困難，并且各大電信運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商早期部署的IMS網(wǎng)絡(luò)和IMS終端很多也都只支持IPv4。因此，在向全I(xiàn)Pv6IMS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的過(guò)程中，IPv4和IPv6的網(wǎng)絡(luò)和終端將長(zhǎng)期共存。

根據(jù)我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的發(fā)展目標(biāo)要求：2013年，我國(guó)IPv6用戶規(guī)模將達(dá)到1000萬(wàn)，移動(dòng)智能終端50%、固定終端80%都將支持IPv6，所有新建IP承載網(wǎng)100%支持IPv6；2015年，IPv6用戶數(shù)占互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)的10%，IPv6終端的普及率達(dá)到90%，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)全面向IPv6演進(jìn)。

綜上所述，在向IPv6演進(jìn)的過(guò)程中，存在不同IP制式用戶及終端的接入需求，作為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)接入控制的核心網(wǎng)絡(luò)必須具備IPv4和IPv6的接入能力。支持不同IP制式UE的接入和業(yè)務(wù)開(kāi)展，需要根據(jù)軟交換、PS域分組網(wǎng)以及IMS網(wǎng)絡(luò)自身業(yè)務(wù)承載的目標(biāo)定位。考慮向IPv6的演進(jìn)問(wèn)題，包括核心網(wǎng)網(wǎng)元設(shè)備對(duì)IPv6技術(shù)支持的演進(jìn)策略，以及在IPv4和IPv6混合組網(wǎng)等各種情況下，不同核心網(wǎng)絡(luò)之間以及與承載網(wǎng)設(shè)備之間的互通問(wèn)題。

4　IPv6過(guò)渡技術(shù)分析

目前，網(wǎng)絡(luò)中IPv4設(shè)備和用戶數(shù)量龐大，并且IPv6 和IPv4網(wǎng)絡(luò)所采用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議地址和協(xié)議格式均有所差異，使得現(xiàn)行的IPv4網(wǎng)絡(luò)不可能在短時(shí)間內(nèi)全部升級(jí)為IPv6網(wǎng)絡(luò)。因此，IETF標(biāo)準(zhǔn)組對(duì)IPv4與IPv6網(wǎng)絡(luò)共存和平滑過(guò)渡技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，已形成3類基本的過(guò)渡技術(shù)方案，分別是雙棧技術(shù)、隧道技術(shù)和翻譯技術(shù)。

（1）雙棧技術(shù)

雙棧技術(shù)是IPv4向IPv6過(guò)渡的一種有效技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)同時(shí)支持IPv4和IPv6協(xié)議棧，源節(jié)點(diǎn)根據(jù)目的節(jié)點(diǎn)的不同選用不同的協(xié)議棧，而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)報(bào)文的協(xié)議類型選擇不同的協(xié)議棧進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)發(fā)。雙棧可以在一個(gè)單一的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，也可以是一個(gè)雙棧骨干網(wǎng)。雙棧技術(shù)是實(shí)現(xiàn)隧道、翻譯等其它過(guò)渡技術(shù)的基礎(chǔ)。雙協(xié)議棧容易實(shí)現(xiàn)，不存在多點(diǎn)部署的耦合性，可以規(guī)模化部署，但是在終端應(yīng)用時(shí)不節(jié)省IPv4地址，適用于地址消耗不大的核心網(wǎng)，由于網(wǎng)絡(luò)中有兩個(gè)協(xié)議棧同時(shí)運(yùn)行，操作維護(hù)復(fù)雜，占用設(shè)備資源更多。該過(guò)渡技術(shù)無(wú)法解決IPv4和IPv6互訪問(wèn)題。

（2）隧道技術(shù)

隧道技術(shù)是將一種IP協(xié)議嵌套在另一種IP協(xié)議中進(jìn)行傳遞，從而使得原協(xié)議流量在另一種IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)上傳送。對(duì)于采用隧道技術(shù)的設(shè)備來(lái)說(shuō)，在起始端（隧道入口處），將IPv6的數(shù)據(jù)報(bào)文封裝到IPv4，IPv4報(bào)文的源地址和目的地址分別是隧道入口和出口的IPv4地址；在隧道的出口處，再將IPv6的報(bào)文取出轉(zhuǎn)發(fā)給目的站點(diǎn)。隧道技術(shù)只是提供一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的透明傳送通道，無(wú)法實(shí)現(xiàn)IPv4和IPv6節(jié)點(diǎn)之間的通信。隧道技術(shù)在部署上要求兩端采用相同的隧道機(jī)制和相同的IP協(xié)議版本，即網(wǎng)絡(luò)多點(diǎn)部署具有耦合性，因此此種機(jī)制的網(wǎng)絡(luò)部署擴(kuò)展性較差，不適合全網(wǎng)互聯(lián)。

（3）翻譯技術(shù)

翻譯技術(shù)是指從一種IP協(xié)議族向另一種IP協(xié)議族的翻譯，包括網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的翻譯；翻譯技術(shù)提供了IPv4和IPv6網(wǎng)絡(luò)之間的互通技術(shù)，IPv6/v4互通技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)不同協(xié)議之間的互通，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)了在網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡期IPv4和IPv6節(jié)點(diǎn)之間的互相訪問(wèn)。目前，有多種層次的翻譯技術(shù)，其中網(wǎng)絡(luò)層翻譯技術(shù)包括：無(wú)狀態(tài)IP協(xié)議/ICMP協(xié)議轉(zhuǎn)換（SIIT）、CGN（CarrierGradeNAT）技術(shù)、棧內(nèi)凸塊（BIS）、無(wú)狀態(tài)的地址翻譯IVI技術(shù)等；傳送層翻譯技術(shù)包括：API內(nèi)凸塊（BIA）、傳輸層中繼轉(zhuǎn)換（TRT）、Socket64技術(shù)等；應(yīng)用層翻譯技術(shù)包括：應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)（ALG），對(duì)于要處理數(shù)據(jù)報(bào)中攜帶網(wǎng)絡(luò)地址的應(yīng)用，需要和ALG技術(shù)聯(lián)合處理。

（4）IPv6過(guò)渡技術(shù)的比較

IPv6過(guò)渡技術(shù)的比較參見(jiàn)表1。

（5）核心網(wǎng)向IPv6過(guò)渡技術(shù)的選擇

目前，IPv6的產(chǎn)業(yè)鏈尚不夠成熟，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IPv6相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)也還需要結(jié)合應(yīng)用的實(shí)際需要進(jìn)一步完善，從現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)向NGI網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)將是一個(gè)長(zhǎng)期的、復(fù)雜的過(guò)程。在過(guò)渡技術(shù)的選擇上必須遵循相應(yīng)的原則，不能對(duì)現(xiàn)有IPv4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、性能和運(yùn)行產(chǎn)生較大的影響和沖擊，過(guò)渡方案必須是易于理解和實(shí)現(xiàn)的，易于管理不能太復(fù)雜。

從目前3種過(guò)渡技術(shù)的技術(shù)發(fā)展來(lái)看，雙棧技術(shù)相對(duì)比較成熟，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及實(shí)施相對(duì)簡(jiǎn)單，業(yè)務(wù)互通性也比較好，符合規(guī)模化部署的要求，且移動(dòng)核心網(wǎng)設(shè)備對(duì)IPv4/v6雙棧能力的支持已經(jīng)在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中有明確的定義，對(duì)主流設(shè)備廠家都要求支持IPv4/v6雙棧接入能力；隧道技術(shù)雖然成本較低，但技術(shù)成熟度和產(chǎn)品的支持程度上均不太理想，存在服務(wù)質(zhì)量較差、傳輸開(kāi)銷大的固有缺點(diǎn)，因此在核心網(wǎng)中不推薦采用；對(duì)于翻譯技術(shù)，由于移動(dòng)業(yè)務(wù)是面向端到端的應(yīng)用，而協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備的引入必然破壞了IPv6協(xié)議的端到端特性，且增加一種新的業(yè)務(wù)應(yīng)用，就需要配備相應(yīng)的ALG來(lái)配合，網(wǎng)絡(luò)實(shí)施復(fù)雜度較高，不建議在網(wǎng)絡(luò)中大范圍地部署應(yīng)用。從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展和設(shè)備支持程度來(lái)看，采用雙棧技術(shù)是移動(dòng)核心網(wǎng)向IPv6過(guò)渡的一種優(yōu)選方案。

表1　IPv6過(guò)渡技術(shù)的比較

5　IPv6過(guò)渡技術(shù)在移動(dòng)核心網(wǎng)中的部署策略

5.1移動(dòng)軟交換網(wǎng)絡(luò)

移動(dòng)電路域軟交換網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元設(shè)備主要為MSC Server和MGW，主要承載移動(dòng)語(yǔ)音及可視電話業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)相對(duì)單一。電路域沒(méi)有IPv6業(yè)務(wù)承載需求，3GPP也沒(méi)有要求3G移動(dòng)軟交換核心網(wǎng)絡(luò)支持IPv6，目前電路域軟交換主要采用私有IPv4地址進(jìn)行互通，且軟交換電路域處于比較封閉的VPN，對(duì)于引入公有IPv6地址并不急迫。

軟交換網(wǎng)絡(luò)向IPv6的過(guò)渡主要是考慮到隨著IP承載網(wǎng)絡(luò)IPv6的部署，軟交換網(wǎng)絡(luò)能夠直接部署在IPv6的IP承載網(wǎng)之上或者和支持與IPv6承載網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互通，包括軟交換網(wǎng)絡(luò)核心控制設(shè)備對(duì)IPv6的支持，以及在IPv4和IPv6混合組網(wǎng)等各種情況下，軟交換網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備之間、軟交換網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備和承載網(wǎng)設(shè)備之間的互通。

現(xiàn)階段軟交換對(duì)IPv4地址消耗有限，向IPv6演進(jìn)不是特別迫切，因而其核心網(wǎng)元可以繼續(xù)保持IPv4地址不變，可結(jié)合后續(xù)自身演進(jìn)逐步向IPv6過(guò)渡。后期要求移動(dòng)軟交換網(wǎng)絡(luò)向IPv6進(jìn)行演進(jìn)，建議采用軟交換設(shè)備支持IPv4/v6的雙棧技術(shù)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)方式如圖1所示。

5.2移動(dòng)分組域網(wǎng)絡(luò)

隨著3G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展和廣泛部署，豐富多彩的移動(dòng)寬帶數(shù)據(jù)應(yīng)用已成為電信業(yè)務(wù)發(fā)展的重點(diǎn)所在。近年來(lái)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶比例快速增加，未來(lái)分組域LTE網(wǎng)絡(luò)的永遠(yuǎn)在線屬性將會(huì)導(dǎo)致IP地址的需求量成倍增加。針對(duì)移動(dòng)分組網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，在移動(dòng)分組域引入IPv6能夠避免巨大數(shù)量的用戶享受移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí)地址限制問(wèn)題，提供豐富的基于IPv6的終端和內(nèi)容服務(wù)，充分發(fā)揮移動(dòng)分組網(wǎng)絡(luò)IPv6帶來(lái)的終端和內(nèi)容服務(wù)優(yōu)勢(shì)。

圖1　移動(dòng)軟交換網(wǎng)絡(luò)向IPv6的演進(jìn)方式示意圖

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP對(duì)GGSN/SGSN雙棧能力的支持已經(jīng)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，圖2給出了3GPP對(duì)于3G分組域各節(jié)點(diǎn)支持IPv6的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)。

由圖2可見(jiàn)，UE訪問(wèn)3G網(wǎng)絡(luò)外部服務(wù)器上的IPv6應(yīng)用，3G接入側(cè)除用戶終端與GGSN節(jié)點(diǎn)外，其他設(shè)備都與IPv6協(xié)議棧無(wú)關(guān)。用戶端的IPv6數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)PDCP封裝到達(dá)RNC，在RNC上轉(zhuǎn)為GTP（GPRS TunnelingProtocol）封裝，通過(guò)RNCGGSN之間的GTP隧道傳送到GGSN設(shè)備上。這部分?jǐn)?shù)據(jù)傳送功能即3G系統(tǒng)為IPv6數(shù)據(jù)應(yīng)用提供數(shù)據(jù)鏈路層通道接入骨干網(wǎng)絡(luò)，可見(jiàn)IPv6的引入可以不改變現(xiàn)有分組域網(wǎng)元之間通過(guò)底層IPv4建立的互聯(lián)。但對(duì)于GGSN節(jié)點(diǎn)，作為3G接入系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的邊緣節(jié)點(diǎn)，收到從GTP隧道轉(zhuǎn)來(lái)的IPv6數(shù)據(jù)包，需要具備終端IPv6地址分配、路由與轉(zhuǎn)發(fā)的功能。

從目前來(lái)看，IPv6應(yīng)用尚未普及，無(wú)論從移動(dòng)終端還是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，要真正地實(shí)現(xiàn)IPv6還有相當(dāng)長(zhǎng)的一段路要走。在IPv6目前發(fā)展的狀態(tài)下，在對(duì)現(xiàn)有分組網(wǎng)絡(luò)改造和影響最小的基礎(chǔ)上，IPv6的引入不改變現(xiàn)有網(wǎng)元之間通過(guò)底層IPv4建立的互聯(lián)，僅對(duì)作為3G分組域的對(duì)外網(wǎng)關(guān)的GGSN進(jìn)行升級(jí)改造要求具備IPv4/v6的雙棧能力；通過(guò)GGSN實(shí)現(xiàn)終端IPv6訪問(wèn)的路由與轉(zhuǎn)發(fā)功能，后續(xù)等到IPv6成為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用主導(dǎo)協(xié)議棧時(shí)，再進(jìn)一步把3G分組系統(tǒng)中從UTRA到GGSN的傳送平面網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議棧也支持IPv6功能。圖3為分組域網(wǎng)絡(luò)向IPv6的演進(jìn)方式。

圖2　3GPP網(wǎng)絡(luò)支持IPv6的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)示意圖

圖3　移動(dòng)分組域網(wǎng)絡(luò)向IPv6演進(jìn)方式示意圖

5.3IMS網(wǎng)絡(luò)

IMS作為未來(lái)NGN的核心架構(gòu)，在標(biāo)準(zhǔn)制定的開(kāi)始就要求IMS系統(tǒng)架構(gòu)對(duì)于IPv6的支持，盡管國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求IMS系統(tǒng)架構(gòu)支持IPv6和IPv4，但從現(xiàn)階段產(chǎn)品的研發(fā)現(xiàn)狀看，構(gòu)建全I(xiàn)Pv6的IMS網(wǎng)絡(luò)還存在一定的困難，因此在向全I(xiàn)Pv6IMS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)過(guò)程中，IPv4和IPv6的網(wǎng)絡(luò)和終端將長(zhǎng)期共存，IMS必須具備IPv4和IPv6雙棧能力，支持不同IP制式UE的接入。從IMS雙棧系統(tǒng)的組網(wǎng)來(lái)看，IMS系統(tǒng)內(nèi)部的核心控制網(wǎng)元設(shè)備I/P/S-CSCF應(yīng)具備雙棧能力，組網(wǎng)時(shí)內(nèi)部使用IPv4或者IPv6中的一種協(xié)議以降低IMS內(nèi)部組網(wǎng)的復(fù)雜性，IMS對(duì)外接口的邊界設(shè)備（SBC、MGCF/MGW、AGCF、IM-SSF）等需要支持IPv4/v6雙棧，并對(duì)信令和媒體進(jìn)行IPv4和IPv6的轉(zhuǎn)換。

在IMS向IPv6的演進(jìn)初期，大部分終端為IPv4終端，少數(shù)終端為IPv4/v6終端。IMS核心網(wǎng)內(nèi)部和業(yè)務(wù)平臺(tái)建議均使用IPv4組網(wǎng)，為保證IPv4和IPv4/v6終端的互通，IMS的邊界設(shè)備SBC要求支持IPv4/v6雙棧。當(dāng)IPv4/v6終端要求使用IPv6地址進(jìn)行注冊(cè)和會(huì)話時(shí)，SBC應(yīng)為該終端提供信令和媒體的IPv4/v6轉(zhuǎn)換；在IMS向IPv6演進(jìn)的中后期，IPv4/v6終端數(shù)量增多，仍有一定數(shù)量的存量IPv4終端，建議IMS核心網(wǎng)內(nèi)部和業(yè)務(wù)平臺(tái)采用IPv6進(jìn)行組網(wǎng)，IMS核心網(wǎng)網(wǎng)元應(yīng)能支持IPv6終端的注冊(cè)和呼叫。為保證IPv4和IPv6終端的互通，SBC需要支持IPv4/v6雙棧，基于盡量使用IPv6承載的原則，SBC應(yīng)為IPv4終端提供媒體的IPv4/v6轉(zhuǎn)換。圖4 為IMS域網(wǎng)絡(luò)向IPv6演進(jìn)的方式。

圖4　IMS域網(wǎng)絡(luò)向IPv6演進(jìn)方式示意圖

6　結(jié)束語(yǔ)

目前，IPv6的產(chǎn)業(yè)鏈尚不夠成熟，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)IPv6相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)也還需要結(jié)合應(yīng)用的實(shí)際進(jìn)一步完善。國(guó)內(nèi)外各移動(dòng)設(shè)備廠家對(duì)IPv6的支持也參差不齊，移動(dòng)核心網(wǎng)向IPv6的演進(jìn)還需要一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程，移動(dòng)核心網(wǎng)自身CS、PS和IMS域網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)定位不同，各自向IPv6的演進(jìn)方式也有所區(qū)別。但從總的演進(jìn)思路來(lái)看，采用雙棧技術(shù)是移動(dòng)核心網(wǎng)向IPv6過(guò)渡的優(yōu)選方案。

1 趙慧玲，陳運(yùn)清，孫瓊，王茜.雙棧基礎(chǔ)上的下一代互聯(lián)網(wǎng)過(guò)渡技術(shù)及策略.電信科學(xué).2010，4

2 朱愛(ài)華，楊艷松.移動(dòng)分組網(wǎng)向IPv6演進(jìn)策略研究.郵電設(shè)計(jì)技術(shù).2013，7

Deployment of IPv6TransitionTechnology in3GCoreNetwork

On the basis of introduction and analysis of the present situation of IPv6 development and its main transition technology，this paper focuses on the research and Discussion on the transition evolution mode and strategy of mobile soft switchingnetwork，mobilepacketdomainnetworkandIMSnetworktoIPv6network.

IMS，3GPP，IPv6

2015-10-12）