关于移动通信5G与互联网协议IPv6的关系
2019-09-24 李志民

  5G是指第五代移动通信技术,5G网络是下一代无线通信网络,与4G相比,是为了满足智能终端的快速普和人们对联网速度的高要求的移动通信技术升级。5G网络的理论下行速度为10Gb/s(相当于下载速度1.25GB/s),手机用户在不到一秒时间内即可完成一部高清电影的下载。听起来很棒,但5G是无线网络,只是解决本地无线链接,若是异地下载,电影视频服务器在互联网上,需要有基础互联网的支撑,并不是有些人想象的有了5G就不需要下一代互联网(IPv6)了。虚拟现实、无人机、自动驾驶,在这些炫酷的热门技术背后,都能看到5G移动通信系统的身影,如果没有互联网技术的支撑,仅靠5G提供的通信信道,是难以实现的。

  移动通信技术已经经历了四代,1G通信技术基本上是只能模拟通话的模拟技术,2G是可以使用互联网个别功能的数字技术,3G则是通过采用CDMA无线接入技术,通过提供中高速数据,从而实现多媒体服务,4G通信技术通过采用多天线载波技术,在大幅度提高传输速率的同时,也提供很多多样化的个性服务。第五代移动通信技术(Fifth-Generation,5G)是新一代移动通信技术发展的主要方向,与4G相比,是为了满足智能终端的快速普及和移动互联的高速发展,在互联网的支持下,满足未来万物互联的应用需求。是面向2020年以后人类信息社会需求的第五代移动通信网络。

  5G技术的发展将会在信息技术新的发展中逐渐形成自己的特点:一)更加注重用户的体验,提高和改善通信网络的传输速率;二)完善和健全网络,实现多点、多面、多用户,提高系统性能;三)技术将实现无处不在的无线信号覆盖,优化系统的设计目标;四)充分利用高频段频谱资源,实现5G的普遍广泛应用;五)可灵活化的配置5G移动无线通信网络,相关通信运营商可根据实时的流量动态调整网络资源,降低通信信道成本和消耗。

  IPv6(Internet Protocol Version 6)是用于替代IPv4的下一代互联网协议。IPv6的地址长度为128位,可供2的128次方台不同设备接入互联网。而IPv6的产生大大解决了IP资源缺乏的问题,如此巨大的地址空间号称“可为地球上的每一粒沙子配备一个IP地址”。IPv6被视为未来互联网创新和可持续增长的基础。

  IPv6的优势不仅仅体现在地址空间的增长上,与IPv4比它在技术上还有以下明显优势:1. IPv6使用更小的路由表,减小了路由器中路由表的长度,提高了路由器转发数据包的速度;2. IPv6增加了增强的组播支持及对流的控制,为服务质量控制提供了良好的平台;3.IPv6加入了对自动配置的支持,对网络管理更加方便快捷;4. IPv6具有更高的安全性,因为IPv6一个重要的应用是互联网身份证(VIeID);5. 在新技术或新应用需要时,IPv6允许协议进行扩充。

  从以上可以看出,5G是从1G的移动通话功能逐步发展成为移动通信的技术,主要解决本地无线连接问题,IPv6是下一版本的互联网协议,通过5G链接互联网的设备需要IPv6定义其IP地址。另外,5G网络的理论下行速度为10Gb/s,这样的传输速度与理论上的IPv6协议下(DWDM)的大带宽传输速度不在一个量级上。如果我们用路网比喻的话,5G是胡同和小街道,IPv6是主干道,车辆(各类信息)从小路上汇集到主干路上;如果我们用大城市交通工具比喻的话,5G是自行车,IPv6是地铁;随着技术的进一步发展,也许我们可以把5G比作汽车,IPv6将可比作是高铁。

  由于物联网、工业互联网等领域的快速发展,其对联网速度有着更高的要求,这成为推动5G网络发展的重要因素。不久的将来,5G网络将涵盖各个应用领域,移动互联网、物联网、工业互联网等等,云计算、大数据、人工智能等新兴领域对更大的地址空间、安全性、移动性和服务质量都提出了新的要求,从传统的动态IP变成固态IP十分必要。而IPv6从设计之初就充分考虑了移动性的需求,还同时考虑了网络侧和应用侧的需求,可以保证物联网的安全性、可靠性和服务质量。IPv6将是5G和物联网的基础协议,可以极大地提升网络效率,通过5G技术实现超快的移动互联网链接,通过IPv6的无限地址资源给每个智能设备分配一个专属地址,将可高效支撑相关领域的革新发展,不断催生新技术新业态,使我们的生活更加信息化、智能化,也更便捷。(李志民,图片源自网络)

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