淺析IPv6與PLC的融合
全球已有超過40個國家進行100個PLC連網的實驗項目,以確保PLC技術與商業化的可行性。為擴大電力線通信市場,目前各界研究的熱點側重在電力線接入與IPv6的融合。
IPv6技術和PLC融合的可行性
最近幾年,通信技術的幾個重要領域有了長足的發展,包括IPv6、QoS、PLC、寬帶、無線等技術。目前IPv6已經趨于成熟,在市場上幾乎每天都有新的應用出現。高帶寬的PLC技術已經具有和其他寬帶技術,如Cable、DSL等媲美的優勢。
首先,IPv6技術對路由器和主機提供一系列自動配置機制,有可能在網上即插即用;其次,IPv6作為一種新的協議,將使電力線通信網絡的部署更快捷;第三,IPv6的地址空間幾乎是無限的,可以在大規模的PLC網上,以透明的方式提供端到端連接以及新的應用與服務。鑒于以上三點,對IPv6與電力線通信技術融合的研究已成眾矢之的。例如,歐盟共同投資制定一個稱之為“6POWER”的戰略計劃,研究在電力線上運行IPv6和有關協議的可能性。
即使PLC本身不是一種應用(實質上它是一種交換技術),它仍然具有潛力覆蓋廣泛的區域,這就要歸功于IPv6和PLC的融合。我們有理由認為,PLC就是我們一直在苦苦尋覓的“IPv6殺手級應用”。
當然,通信技術的幾個重要領域有了長足的發展,IPv6、QoS、PLC、寬帶、無線等技術已經趨于成熟,在市場上不斷有新的應用出現,高帶寬的PLC技術已經具有和其他寬帶技術,如Cable、DSL等相互融合應用的優勢。然而,IPv6和PLC的融合并非易事。但這種融合能夠讓兩種技術充分發揮自身潛力,尤其是在QoS和多播等先進的網絡條件下,而在NeighborDiscovery或自動配置等低層次協議下也一樣能夠更好發揮自身潛力。
現有的IPv6技術和PLC融合狀況分析
1.用戶快速增長的IP地址需求
未來幾年內,幾種支持PLC服務的設備將出現在普通家庭中。這些設備將覆蓋個人電腦和信息設備,促成“智能家電”的誕生,包括冰箱、空調、數碼相機等。要充分應用這些設備的能力,就需要給它們各自分配一個IP地址。因此,家電智能化等設備要真正啟動和實施,還必須克服以下幾個問題:最主要的是IPv4地址空間的缺乏。
由于需要端到端的連接,因此一些設備無法使用個人地址空間,這和目前IPv4領域的現狀如出一轍。PLC將加速服務提供商和網絡運營商從IPv4向IPv6演進的速度,因為人們將逐漸意識到,如果IP地址資源趨于枯竭,用戶將無法享受到更多、更優質的服務。
2.大多數支持PLC的設備都將應用于家庭環境,這類環境的要求之一就是產品必須易于安裝、使用和保養。由于用戶的期望是產品能夠實現“即插即用”,因此自動配置功能就顯得異常重要,而這正是IPv6技術優于IPv4的特征之一。
3.預計,未來將有為數不少的服務和應用被用在PLC網絡中,如VoIP電話、網絡游戲、Email轉換工具、音樂文件下載、多人會議、高分辨率視頻服務等。這些服務在帶寬、等待時間和數據損失率等方面有著不同的要求,但它們必須分享同一個網絡。此外,盡管服務和管理由服務供應商和網絡運營商提供,許多時候客戶端的安裝卻要由個人用戶在家里進行。顯然,這里需要復雜而強大的QoS和CoS體系。其中一些設備采用了IPv6體系并已經用于IP網絡的核心層,但這種應用還不夠接近用戶。這是IPv6進程加速的另一個原因。
4.多播特征一直以來是IP的一部分,盡管它從來不曾被ISP作為一種商業服務來提供。實際上,盡管目前被廣泛采用的許多互聯網接入技術,如撥號、DSL等都沒有利用多播技術(因為它是點對點傳輸的),但多播技術可以幫助ISP獲得帶寬、節約成本。隨著現有內容發送網絡和多媒體互聯網服務的增加,這種成本的節約的效果將是顯著的。在PLC的實際應用中,為了提高多媒體服務的帶寬利用率,多播技術是相當重要的一環。
即使PLC本身不是一種應用(實質上它是一種交換技術),它仍然具有潛力覆蓋廣泛的區域,這就要歸功于IPv6和PLC的融合。雖然IPv6和PLC的融合并非易事。但這種融合能夠讓兩種技術充分發揮自身潛力,尤其是在QoS和多播等先進的網絡條件下。我們有理由認為,PLC就是人們一直在尋覓的全新應用。
因為有以下理由足以證明它的優勢:(1)目前,QoS體系已經內置在IPv6和PLC兩種技術中,盡管這二者并不相同,但在它們之間并沒有標準的界限;(2)PLC多播技術仍在發展之中,要將PLC多播技術融入到IPv6技術中還需要很大的努力,這是因為電力線具有的特殊性為支持多播造成了一些困難;(3)IPv6的一些特征將受到特別的關注,它將對以太網和點對點的IP層連接很有好處。對于某些PLC技術來說,并不存在嚴格意義上的拓撲應用。因為在許多PLC網絡中,盡管有單電纜存在,節點之間仍然無法相互看到。在某些情況下,PLC模擬層必須嚴格要求,那么IPv6目前的情況就根本不必改變。