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从分层架构看移动终端IPv6支持方案【摘要】文章以移动终端内部分层架构的视角，从IPv6移动终端功能需求出发，分析了移动终端IPv6实现的三种层次模式和各层次对IPv6特性支持问题，并对其技术发展趋势进行了展望。 【关键词】IPv6 移动终端 QoS 网络代理方案 通信芯片透传方案 通信芯片解析方案 1 IPv6对移动终端的技术需求 IPv6已经成为下一代网络协议的标准，目前各级网络都处在向IPv6的演进过程之中；其中，从进度来看，核心网快于接入网，有线网快于无线网，因此移动终端相对成了瓶颈。 从移动终端服务角度审视，IPv6对移动终端的技术需求可归类如表1： 表1 IPv6对移动终端的技术需求 需求分类 需求描述 需求程度 ①IPv6应用访问需求 IPv6网络资源日渐增多，终端需要支持IPv6资源/应用的访问； 网络不断向IPv6演进，应用也将进行相应的演进，终端需要支持IPv6应用。 核心需求 ②IPv6地址和连接需求 IPv4地址即将枯竭，而IPv6拥有充足的地址，终端需要支持IPv6地址和连接建立； IPv6地址和连接的支持，独立于IPv4，因此终端要有双连接、单连接等形式。 核心需求 ③IPv6协议各种特性需求 相对于IPv4，IPv6具备安全性、移动性、QoS、自组网等多种特性； 终端应支持以上各种协议和应用。 ④IPv6与移动网承载的结合和影响 IPv6通信的同时，与终端其它功能的结合及影响； 移动网络具备一些特性，如空口QoS、GPSOne等，需考虑IPv6通信对这些功能的支持。 IPv6本身是传输层的协议，移动终端的特殊性在于表1的第4点，因为IP层以下由移动网承载，将带来一些不同于有线网络的变化。下文将从移动终端的内部结构出发，进一步分析各类需求的实现模式。 2 三种不同层次的IPv6实现方案 2.1 网络代理方案 网络代理方案（图1）是实现移动终端支持IPv6应用访问的解决方案之一，主要适应情景包括：在IPv4网络下访问IPv6资源，在IPv6网络下访问IPv4资源。智能终端实现该方案只需要安装代理软件APP，并做简单设置即可；但网络侧需要建设代理服务器，使用该方案时大业务量的支持存在风险。 该方案主要实现原理如图2：所有目的地指向为IPv6的数据包，都通过Proxy APP协议栈代理来进行，Proxy APP本身对数据包进行封装、拆封等处理，从而实现不同网络（IPv4←→IPv6）之间的通信。 图2 网络代理方案原理图 该方案实现简单，占用系统资源较少；但是功能有限，不能节省IPv4地址，不支持IPv6各种特性；同时大规模的兼容性有待验证。 2.2 通信芯片透传方案 通信芯片透传方案是实现移动终端支持IPv6应用访问以及IPv6/IPv4地址分配的解决方案。目前，很多移动终端都使用AP/TE和Modem两个处理器，其中Modem处理器不涉及任何PPP层数据包的处理，利用PPP实现AP/TE与网络侧的PDSN之间的端到端连接，Modem仅仅起无线连接作用。 该方案支持IPv6的工作原理：对Modem来说没有特殊要求，不需要支持IPv6/IPv4双栈，AP/TE通过PPP协议把IP层的IPv6协议数据包封装起来传送，完成AP端和PDSN之间的数据包透明传输。IPv6/IPv4双栈地址的获得和IPv6的会话简历都是由AP/TE侧来实现的，与Modem无关。 从图3可看出，通信芯片透传方案能完成IPv6应用访问以及IPv4/IPv6地址分配等功能；但是Modem对AP传递过来的PPP数据包一概以同样的优先等级和资源分配进行空口传递，无法针对不同优先等级的IPv4或者IPv6数据包进行不同的空口资源保障。 图3 通信芯片透传方案 2.3 通信芯片解析方案 通信芯片透传方案虽然能支持IPv6应用访问以及IPv6/IPv4地址分配，但是不支持移动网络其他的一些特性，如空口QoS、GPSOne。有鉴于此，笔者提出了通信芯片解析方案（图4）。该方案需要AP/TE承载的操作系统以及Modem都支持IPv6/IPv4双栈，AP与BP之间的通信可采用PPP或者虚拟以太网（Ethernet）接口，利用PPP实现BP与网络侧的PDSN之间的端到端连接。 图4 通信芯片解析方案 该方案支持IPv6的工作原理：Modem需要支持IPv6/IPv4双栈，AP/TE通过PPP协议（或Ethernet虚拟接口）把IP层的IPv6协议数据包封装起来传送，完成AP端和Modem之间的数据包透明传输。PDSN分配的IPv6/IPv4双栈地址由Modem获得，而AP与Modem之间的通信又重新协商一组IPv6/IPv4地址。