地址容量的扩展
IPv6 把 IP 地址的大小从 32 位增至 128 位 ， 可以支持更多的地址层次 ， 更大数量的节点 ， 以及更简单的地址自动配置 。IPv6支持邻居发现（Neighbor Discovery ， ND）和地址自动配置（Auto configuration）技术 ， 以上两项技术可以分配给大量的无线移动终端固定的全球IP地址 ， 从而避免了NAT-PT带来的不足和限制 ， 使各种移动终端快速 ， 方便地接入到移动通信网络中 ， 使“时时在线”成为可能 ， 使开展各种端到端的应用和业务 ， 诸如游戏、话音、多媒体信息、聊天等成为可能 ， 而这些业务不需要服务器的支持 。
地址结构层次化
IPv6采用了层次化的地址结构 ， 其具体优点是：第一 ， 减少了路由表的量 。第二 ， 层次分明 ， 易于用ND协议实现自动地址配置 ， 并进行移动监测 。第三 ， 移动节点间可实现直接通信 ， 这对移动通信中的点对点话音和交互、实时的多媒体通信 ， 以及开展基于互联网的“推”业务都有着十分重要的技术支持 。
首部格式的简化
IPv6首部格式简洁、高效、灵活 ， 一些IPv4首部字段被删除或者成为可选字段 ， 减少了一般情况下包的处理开销以及 IPv6首部占用的带宽 。对于对带宽和无线资源要求宝贵的无线通信 ， 在分组数据传输中 ， 对减少网络传输时延 ， 保证高速的数据速率 ， 这一特征显得非凡有意义 。
数据流标签的能力
针对日益增多的多媒体数据通信和实时通信 ， 在IPv6的首部中专门设有“流量类型”（Traffic Class）和“流标签”（Flow Label）两项域 ， 以保证未来用户的不同服务质量要求 ， 这为需要大带宽的数据通信在移动设备上的实现打下了基础 。其中流标签域可以有效地应用于Intserv/RSVP服务模型；而流量类型域则可以在区分服务中定义不同类型的通信量 ， 类似于IPv4的TOS 。如何使用这些域还取决于当前的研究发展与应用需求 。但是无论如何 ， 它们都提供了层次性传输实时数据的可能性 。
认证和保密的能力
鉴于安全的考虑 ， 在IPv6中增加了两个扩展首部：身份认证头（AH ， Authentication Header）和封装安全性的净负载（ESP ， Encapsulating Security Payload）来保证传输数据的安全性和可靠性 。AH和ESP支持两种转换模式 ， 即隧道模式和网络协议转换模式 。隧道模式的IP安全性提供网关之间的加密联系 ， 在公共Internet上构成虚拟专用网 。网络协议转换模式的IP安全性用于移动主机和对应接入网服务器之间的加密联系 ， 加密数据链路建立在Internet上 。
IPv6在3G中的进展
随着3G全IP解决方案的提出 ， IPv6已成为互联网和移动通信网的共用基本协议 。Mobile IPv6使互联网和移动通信网融合 ， 可以提供无处不在和“永远在线”的连接 。以下从移动终端、接入网和核心网三方面 ， 以3GPP规范为依据论述IPv6在其中的应用和进展情况 。
终端方面
TS 27060：Packet domain；Mobile Station（MS）supporting Packet Switched services ， 版本5 。该规范定义了终端支持的基于IP的话音和非话音数据业务 ， 描述了支持包交换业务的协议和信令规范 ， 也可以参见3GPP TS 22.060和3GPP TS 23.060规范 。规范中定义了IPv6技术在终端中的应用 。
与3G系统的终端地址（IPv6）分配标准定义在3GPP TS23.060规范中；DNS动态配置IPv6地址和用户平面的信令描述在3GPP TS 29.061规范中；对UE的IPv6地址支持、分配以及与其它网络的连接具体规范见3GPP TS 23.221 V6.0.0中的第5小节：IP addressing 。
接入网方面
3GPP中关于接入网方面的标准 ， 主要是25 series 。重要的规范是TR 25933 v5.3.0：IP transport in UTRAN（Release 5） ， 该规范分析了IPv6技术在UTRAN中用作传输技术的理论基础 ， 具体定义和描述了IP技术（IPv6）在UTRAN中应用 ， 包括在用户平面和控制平面的IP传输和路由 ， 与其它网络的互连和接口 ， 以及Node B和RNC实体中IPv6的具体技术细节描述 。同时 ， 在该规范中还定义了基于MPLS的传输解决方案 。
