《3GPP网络中的IPv6部署:从2G向LTE及未来移动宽带的演进》内容涵盖互联网协议版本6(IPv6)在蜂窝移动宽带当前业界标准中的定义和采取这条路线的技术原因,以及当前部署的真实情况。本书给出了作者认为在未来数年如何改进IPv6相关的高级3GPP网络的观点、在3GPP移动宽带环境中正确地实现和部署IPv6的方法以及当具体实施时可能面对的问题。本书涉及从2G到LTE的3GPP技术,并提供了未来发展的思路。
《3GPP网络中的IPv6部署:从2G向LTE及未来移动宽带的演进》适合部署IPv6网络的运营商、网络厂商以及涉及IPv6相关开发的应用开发商或手机制造商的工程技术人员和研究人员阅读。本书也可为希望在IPv6网络知识和在3GPP网络中对IPv6过渡感兴趣的计算机、通信相关专业在校本科生和研究生提供参考。
译者序
原书序
原书前言
原书致谢
第1章引言
1.1互联网和互联网协议引言
1.2互联网原则
1.3互联网协议
1.3.1由网络组成的网络
1.3.2路由和转发
1.4互联网协议地址
1.4.1IPv4地址
1.4.2IPv6地址
1.5传输协议
1.5.1用户数据报协议
1.5.2传输控制协议
1.5.3端口号和服务
1.6域名服务
1.6.1DNS结构
1.6.2DNS操作
1.6.3顶级域
1.6.4国际化的域名
1.7IPv4地址耗尽
1.7.1IP地址分配
1.7.2IPv4地址耗尽的历史
1.8迄今为止IPv6的历史
1.8.1IPv6技术成熟度
1.8.2IPv6网络部署
1.9正在进行的蜂窝部署
1.10本章小结
1.11建议的阅读材料
参考文献
第2章3GPP技术基础
2.1标准化和规范
2.1.13GPP标准化过程
2.1.2IETF标准化过程
2.1.33GPP生态系统中的其他重要组织
2.23GPP网络架构和协议简介
2.2.1GSM系统
2.2.2通用分组无线服务
2.2.3演进的分组系统
2.2.4控制平面和用户平面及传输层和用户层隔离
2.33GPP协议
2.3.1控制平面协议
2.3.2用户平面协议
2.3.3GPRS隧道协议版本
2.3.4基于PMIP的EPS架构
2.4移动性与漫游
2.4.1移动性管理
2.4.2漫游
2.4.33GPP外的移动性管理
2.5IP连接能力的中心概念
2.5.1PPP语境和EPS载波
2.5.2APN
2.5.3流量流模板
2.5.43GPP链路模型原则
2.5.5多条分组数据网络连接
2.6用户设备
2.6.1传统3GPP UE模型
2.6.2分离的UE
2.7订购管理数据库和其他后端系统
2.7.1归属位置寄存器和认证中心
2.7.2归属用户服务器
2.7.3设备身份寄存器
2.7.4其他后端系统
2.8从用户设备到互联网的端到端视图
2.8.1GPRS
2.8.2EPS
2.9本章小结
2.10建议的阅读材料
参考文献
第3章IPv6简介
3.1IPv6寻址架构
3.1.1IPv6地址格式
3.1.2IPv6地址类型
3.1.3IPv6地址范围
3.1.4IPv6寻址区
3.1.5网络接口上的IPv6地址
3.1.6接口标识符和修改的EUI��64
3.1.7IPv6地址空间分配
3.1.8特殊的IPv6地址格式
3.1.9IPv6地址的文本表示
3.2IPv6分组首部结构和扩展性
3.2.1流量类和流标签
3.2.2IPv6扩展首部
3.2.3MTU和分片
3.2.4组播
3.3互联网控制消息协议版本6
3.3.1错误消息
3.3.2信息型消息
3.4邻居发现协议
3.4.1路由器发现
3.4.2参数发现
3.4.3在链路上判定
3.4.4链路层地址解析
3.4.5邻居不可达性检测
3.4.6下一跳判定
3.4.7重复地址检测
3.4.8重定向
3.4.9安全邻居发现
3.4.10邻居发现代理
3.5地址配置和选择方法
3.5.1无状态地址自动配置
3.5.2DHCPv6
3.5.3IKEv2
3.5.4地址选择
3.5.5隐私和以密码学方式产生的地址
3.5.6路由器选择
3.6IPv6链路类型和模型
3.6.1点到点链路上的IPv6
3.6.2共享媒介上的IPv6
3.6.3链路编址
3.6.4链路类型的桥接
3.7移动IP
3.7.1监测网络附接
3.7.2基于主机的移动IP
3.7.3基于网络的移动IP
3.8IP安全性
3.8.1安全协议
3.8.2安全关联
3.8.3密钥管理
3.8.4密码学算法
3.8.5MOBIKE
3.9应用编程接口
3.9.1套接字API
3.9.2地址组无感知API
3.9.3IP地址字面文本和唯一的资源标识符
3.9.4“幸福的眼球”
3.10IPv6对其他协议的隐含意义
3.10.1传输层协议
3.10.2域名系统
3.10.3应用
3.10.4互联网路由
3.10.5管理信息库
3.11确认和认证
3.11.1测试套件
3.11.2IPv6就绪标志
3.12IPv6分组流的例子
3.12.1以太网上的IPv6
3.12.2采用DNS和TCP的IPv6
3.13本章小结
参考文献
第4章3GPP网络中的IPv6
4.1PDN连接服务
4.1.1载波概念
4.1.2PDP和PDN类型
4.1.33GPP中的链路模型
4.2端用户IPv6服务对3GPP系统的影响
4.2.1用户、控制和传输平面
4.2.2受到影响的联网单元
4.2.3计费和计账
4.2.4外部PDN接入和(S)Gi接口
4.2.5漫游挑战
4.3端用户IPv6服务对GTP和PMIPv6协议的影响
4.3.1GTP控制平面版本1
4.3.2GTP控制平面版本2
4.3.3GTP用户平面
4.3.4PMIPv6
4.4IP地址指派、配置和管理
4.4.1寻址假定
4.4.2无状态IPv6地址自动分配
4.4.3有状态IPv6地址配置
4.4.4延迟的地址分配
4.4.5静态IPv6寻址
4.4.6IPv6前缀委派
4.4.7NAS协议信令和CP选项
4.4.8带有IPv4和IPv6地址配置的初始E�睻TRAN附接例子
4.5载波建立和回退场景
4.5.1初始连接建立
4.5.2与较早期发行版本的后向兼容能力
4.5.3双地址载波标志
4.5.4在一个PGW中被请求PDN类型的处理
4.5.5回退场景和规则
4.5.6RAT间切换和SGSN间路由区域更新
4.6信令接口
4.6.1IPv6作为传输层
4.6.2信息元素层次中的IPv6
4.7用户设备特定考虑
4.7.1IPv6和被影响的层
4.7.2主机UE所必须支持的RFC
4.7.3DNS问题
4.7.4就绪提供
4.7.5IPv6栓链法
4.7.6IPv6应用支持
4.8组播
4.9已知的IPv6问题和异常
4.9.1IPv6邻居发现考虑
4.9.2PDN连接模型和多个IPv6前缀
4.10IPv6特定的安全考虑
4.10.1IPv6寻址威胁
4.10.2IPv6第一跳安全
4.10.3IPv6扩展首部被非法利用
4.11本章小结
参考文献
第5章3GPP网络的IPv6过渡机制
5.1过渡机制的诱因
5.2技术概述
5.2.1转换
5.2.2封装
5.2.3网状网络或星形网络
5.2.4可扩展性的考虑
5.3过渡工具箱
5.3.1未包含在内的过渡方案
5.3.2双栈
5.3.3NAT64和DNS64
5.3.4464XLAT
5.3.5主机中的隆块
5.3.6地址和端口号映射
5.3.7其他隧道技术或基于翻译的过渡机制
5.43GPP的过渡场景
5.4.1过渡场景演进
5.4.2双栈
5.4.3纯IPv6
5.4.4双重转换
5.5过渡对3GPP架构的影响
5.5.1过渡对支撑基础设施的影响
5.5.2IP网络支持系统
5.5.3依据IP能力对用户分类的工具
5.5.4转换的隐含意义
5.5.5在传输平面中对过渡的支持
5.5.6漫游
5.5.7延迟过渡到IPv6产生的影响
5.6过渡到IPv6
5.6.1应用开发人员的过渡计划
5.6.2电话厂商的过渡计划
5.6.3网络运营商的过渡检查单
5.7本章小结
参考文献
第6章IPv6在3GPP网络中的未来
6.1基于IPv6的流量卸载解决方案
6.1.1蜂窝网络中的动机
6.1.2基于IPv6卸载方法的优势
6.1.3IP友好的卸载解决方案
6.1.4结论性的注释
6.2演进3GPP载波支持多前缀和下一跳路由器
6.2.1背景和动机
6.2.2多前缀载波解决方案建议
6.2.3整体影响分析
6.2.4开放问题和未来工作
6.3LTE作为家庭网络的上行链路接入
6.3.1IETF下的Homenet
6.3.2Homenet和3GPP架构
6.3.3其他3GPP部署选项
6.4端口控制协议
6.4.1部署场景
6.4.2协议特征
6.4.3PCP服务器发现
6.4.4协议消息
6.4.5级联的NAT
6.4.6与IPv6过渡的关系
6.5物联网
6.5.1典型用例
6.5.2研究IoT的标准化组织
6.5.33GPP观点的IoT域
6.5.4对UE的隐含意义
6.5.5对3GPP网络的隐含意义
6.6本章小结
参考文献
附录
附录A本书术语释义
附录B缩略语中英文对照表
坦白说,在阅读这本书之前,我对 IPv6 在 3GPP 网络中的具体部署细节和演进过程并没有一个清晰的认识。然而,这本书以其清晰的逻辑和详实的论述,彻底改变了我的看法。作者将 3GPP 网络从 2G 时代向 LTE 及未来移动宽带的演进,描绘成一幅波澜壮阔的画卷,而 IPv6 的部署,则是这幅画卷中至关重要的一笔。我尤其欣赏作者对不同技术演进阶段的细致勾勒。从 2G 时代相对简单的通信需求,到 3G 时代对数据传输的更高要求,再到 4G LTE 带来的高速率、低延迟体验,以及未来更智能、更互联的移动宽带场景,IPv6 始终扮演着关键的赋能者角色。书中对 IPv6 带来的技术优势,例如地址空间的极大扩展,以及其在提高网络效率、支持新型应用方面的潜力,都进行了生动的解读。更令我印象深刻的是,作者并没有止步于理论,而是深入探讨了实际部署中的各种策略和挑战,这对于希望将理论知识转化为实践的读者来说,极具参考价值。这本书不仅让我对 IPv6 有了更深的理解,也让我对整个移动通信技术的发展脉络有了更宏观的认识。
评分读完这本书,我仿佛经历了一次穿越时空的通信技术之旅。作者将 3GPP 网络从最初的 2G 时代,一步步演进到如今的 LTE 乃至更先进的移动宽带技术,并在此过程中,将 IPv6 的部署作为一个贯穿始终的主线。这种叙事方式非常吸引人,它让你不再是孤立地看待某个技术,而是能理解技术是如何在不断变化的需求和挑战中孕育、发展和应用的。我喜欢书中对不同技术演进阶段的描述,比如 2G 时代的语音为王,到 3G 的数据初露锋芒,再到 4G 的高速率、全 IP 化。在每一个阶段,作者都巧妙地引出了 IPv6 部署的关键节点,并解释了其必要性和带来的优势。这本书并非冰冷的教科书,它充满了对技术发展背后逻辑的思考。比如,它会让你思考,为什么 IPv4 地址终将枯竭?为什么 IPv6 才是未来海量物联网设备和移动终端的必然选择?这些问题在书中都得到了深入的解答,并伴随着具体的案例分析,使得内容更加生动和易于理解。对于希望全面了解移动通信技术演进脉络,并理解 IPv6 核心作用的读者来说,这本书绝对是一本不可多得的宝藏。
评分作为一名在移动通信领域摸爬滚打多年的工程师,我深知 IPv6 部署在 3GPP 网络演进中的复杂性和重要性。而这本书,恰恰以一种极其专业且实用的视角,为我们揭示了这一过程的方方面面。它不仅仅是理论的堆砌,更是对实际部署中遇到的种种技术难题、解决方案以及最佳实践的深入剖析。我尤其欣赏作者对于“从 2G 向 LTE 及未来移动宽带的演进”这一宏大主题的把握。书中细致地描绘了不同时期网络架构的演变,以及 IPv6 在每一次关键升级中所承担的角色。例如,书中对 3GPP Release 5、Release 6 等关键版本的介绍,以及 IPv6 在这些版本中的整合过程,都非常详尽。更重要的是,作者并没有回避部署过程中可能遇到的挑战,比如与现有 IPv4 网络的互通性问题、运营商的迁移策略、以及安全性方面的考量。这些内容对于实际操作的工程师来说,无疑是“干货”十足,能够帮助我们规避潜在的风险,并制定出更有效的部署计划。这本书的价值在于,它能够帮助我们理解 IPv6 部署不仅仅是协议的更换,更是一场涉及网络架构、服务能力、以及运营模式的系统性变革。
评分这本书的独特之处在于,它将 3GPP 网络演进的宏大图景,与 IPv6 部署这一关键技术细节完美地融合在一起。作者以一种极富洞察力的方式,梳理了从 2G 时代萌芽,到 3G 蓬勃发展,再到 4G LTE 席卷全球,直至未来移动宽带的演进历程。在这个过程中,IPv6 的角色被清晰地描绘出来,它不仅仅是一个协议的更新,更是支撑下一代移动通信发展的基石。我被书中对技术演进逻辑的深入剖析所吸引。它会让你明白,为何从早期的电路交换到后来的分组交换,再到如今的全 IP 化网络,IPv6 都是顺理成章的趋势。书中对 IPv6 带来的好处,如海量地址空间、更优化的头部结构、以及对移动性的支持等方面,都进行了详实的阐述。而且,作者并没有局限于理论,而是结合了实际部署的考量,例如运营商如何在 IPv4 和 IPv6 并存的环境下进行平滑过渡,以及如何利用 IPv6 的特性来提升网络性能和服务能力。对于那些渴望深入理解移动通信技术底层逻辑,并把握未来发展方向的读者,这本书提供了一个绝佳的视角和详实的参考。
评分这本书以一种非常引人入胜的方式,将读者带入了 3GPP 网络演进的宏大叙事之中。当我翻开第一页,就立刻被作者描绘的从 2G 时代那个模糊的移动互联网雏形,一路穿越到如今 LTE 乃至未来移动宽带的澎湃浪潮所吸引。作者没有枯燥地罗列技术名词,而是巧妙地将 IPv6 部署这一关键技术,嵌入到整个移动通信演进的历史进程中。你仿佛能亲眼看到,运营商们如何在时代的浪潮下,一步步拥抱新的协议,解决地址枯竭的困境,并为未来更海量、更智能的连接奠定基础。书中对不同代际网络的特性、以及 IPv6 在其中扮演的关键角色,都进行了深入浅出的阐述。比如,它会让你理解,为什么从 2G 的简单数据传输,到 3G 的多媒体时代,再到 4G 的高速率、低延迟,IPv6 的引入是如何成为不可或缺的支撑。作者的叙述逻辑清晰,结构紧凑,让你在阅读过程中,不仅能获得扎实的专业知识,更能体会到技术发展背后的深层驱动力和挑战。尤其是对于那些对移动通信发展史和底层技术演进感兴趣的读者,这本书无疑是一份珍贵的梳理和解读,它能够帮助你构建一个全面而深刻的理解框架。
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