一、IMS|0″>IMS概述
IMS(IPMultimediaSubsystem)是3GPP在Release5版别中提出的支撑IP多媒体事务的子体系，它的中心特点是选用SIP协议和与接入的无关性。IMS是一个在PS域上面的多媒体操控/呼叫操控渠道，支撑会话类和非会话类多媒体事务，为未来的多媒体运用供给一个通用的事务使能渠道，它是向All IP Network事务供给体系演进的一步。
二、为什么要引进IMS
为什么移动运营商需求布置建造IMS这个新的中心网络?IMS给用户带来了什么样的新事务和事务体会?答复这个问题的最好办法便是将IMS与现有的CS、PS中心网络进行比照。
CS域首要供给端到端的语音、可视电话和短音讯等事务，跟着运营商间竞赛的加重，这些根本事务变得越来越一般，需求经过新的差异化事务来招引用户。PS域引进了IP传输和“永久在线”的才能，供给了新的数据事务，例如MMS，内容阅读等，但这些依据IP的数据事务却因为网络带宽、终端约束、匮乏的用户体会、不明朗的计费等要素而没有得到成功的运用。
而IMS是专为实时的、端到端的移动事务而规划的，例如richCAll、videotelephony，IMS经过一些关键性技能来完成这些端到端的通讯事务，这些技能包含：会话洽谈和办理、QoS办理、移动性办理等。一起，IMS使得运营商还能够供给一些非实时性的端到端事务，例如chat、IM；多方事务，multimediaconferencing、chat rooms；服务器到用户的事务，dynamic push services、click to dial等。
能够说IMS是真实能够进步用户体会、进步运营商收益的中心网技能，这也是需求引进IMS的根本原因。
三、IMS的关键技能
1、IMS网络架构
IMS网络架构如图1所示。
图1 IMS网络架构图
IMS的框架结构包含CSCF(CallSessionControlFunction)、MGCF(Media Gateway Control Function)、IMS-MGW(IMS-Media GateWay)、MRFC(Multimedia Resource Function Controller)、MRFP (Multimedia Resource Function Processor)、BGCF(Breakout Gateway Control Function)等功用实体。其间CSCF是整个网络的中心，支撑SIP协议处理SIP会话。P-CSCF是UE接入IMS体系的进口，完成了在SIP协议中的Proxy和UserAgent功用；MGCF和IMS-MGW是与CS域和PSTN互通的功用实体，别离担任操控信令和媒体流的互通；MRFC和MRFP是完成多方会议的功用实体，操控层面的MRFC经过H.248操控MRFP；BGCF是IMS域与外部网络的分界点，它挑选在哪里跟CS域或PSTN互联。
2、IMS协议
IMS域中运用的首要协议有：SIP、Diameter、COPS。其间SIP首要用于呼叫和事务操控，Diameter首要用于AAA方面，COPS首要用于QoS授权。别的涉及到的相关协议还有：媒体相关协议—SDP/RTP/RTCP/RTSP、承载/QoS相关协议—IPv6/IPSec/RSVP等、传统域互通协议—H.248/BICC/ISUP等。
3、IMS的事务架构
IMS为事务开发商供给了敞开的可编程环境，为运营商快速灵敏的开发下一代新事务供给了一个敞开的渠道。IMS的事务架构是IMS体系比较成功的一个方面，经过依据SIP的ISC(InternalServiceControl)接口，由S-CSCF与各种运用服务器组成。因为IMS交融了语音和数据事务，又结合了IP网的灵敏性和SIP的可扩展性，使得IMS支撑的事务愈加丰厚。
R5在事务方面除原有的CAMEL、OSA之外，新支撑SIPAS。IMS的事务架构如图2所示：
图2 IMS事务构架示意图
IMS的事务架构要能习惯不同事务的接入要求，其事务架构由S-CSCF以及各种运用服务器组成，与当时遍及选用的敞开性事务架构共同，都是三层结构：第一层是运用服务器(AS)；第二层是事务才能服务器(SCS)；第三层是S-CSCF。事务能够在散布式架构中开发。
4、IMS供给的事务
IMS依据在CSCF上的事务渠道的类型，别离支撑不同品种的事务：
(1)依据SIP的事务运用。
在IMS事务体系中，S-CSCF适当所以软交流的呼叫操控渠道，IMS依据SIP的事务渠道是经过专用的SIPAS完成的，完成IM(即时通讯)、点击呼叫、Web800、Presence、会议电话、数字传真、多媒体音讯、VOD、彩铃、彩名、可视电话等丰厚的实时和非实时的多媒体事务。
(2)依据OSA的事务运用。
IMS支撑PAR-LAY/OSA规范事务接口，不只能够完美地完成传统的根本电信事务，如：呼叫前转、呼叫等候、多方通话、主叫显现、主叫显现约束、呼叫约束等，并且能够为第三方事务供货商供给规范接口，大大进步运营商供给新事务的才能。
(3)依据CAMEL的事务运用。
为维护运营商已有的出资，还供给了对传统智能网络的接口，其能够经过SIP/INAP/CAMEL/WIN接口接入SCP，支撑传统的智能事务，如预付费、虚拟专网、卡类事务等。现在移动网络中运用的预付费事务、VPN等事务都是选用这种方法完成的，然后完成了对已有智能事务的承继。
四、引进IMS相关问题评论
1、IMS的引进方法
对运营商而言，可行的一种IMS引进方法是经过具有商场远景的事务引进(例如PTT，IM，出现等)驱动IMS展开。即点状实验，跟着事务的展开，设备的老练而逐步大规划商用。
规划商用后的IMS，不是代替PSTN/ISDN/CS等传统网络，而是互通和并存，逐步吸收话务，终究跟着PSTN/ISDN/CS等传统网络的消亡而演变为全IMS网络。
关于移动网络向IMS演进，需求考虑以下问题：
(1)承载网络的老练性。
(2)终端的老练性。
(3)IMS之上的事务界说和事务的商场时机。现在缺少规范的事务界说(停留在POC/Presence/IM/Conference等)，以及十分有商业远景的事务。
(4)运营商自身网络展开的阶段性。(例如国内大部分运营商正在或现已出资建造软交流网络，这部分网络有必定的生命周期。还有的运营商主体是传统PSTN/GSM等TDM网络，直接过渡到IMS不是一种很好的解决方案)。
2、IMS与移动网CS域和PS域的联系
IP多媒体子体系运用PS域来进行多媒体信号的承载和传输。PS域为IMS供给服务，终端的移动性关于IMS来说是屏蔽的。IMS建立了对呼叫/会话进行操控的软交流渠道，操控信令在经过SGSN、GGSN节点后，就会与媒体平面的音讯分隔，信令音讯将在CSCF间依据用户装备进行传送，媒体音讯则在信令挑选的途径上传送。
IP多媒体子体系和CS域之间是相对独立的，只要一些网络设备或许需求和CS域进行通讯。在布置一个IP多媒体子体系时，并不必定需求布置CS域。
3、引进IMS对已有移动网的影响
(1)IMS对中心网的影响。
IMS是在PS域上的叠加，引进IMS对CS没有影响，需求对PS进行扩展。
能够在R99/R4设备的基础上引进IMS，在PS域上叠加一个多媒体子体系。对中心网络的CS域根本没有影响，需求对PS域进行扩展，如添加%&&&&&%/PEP功用完成对QoS的操控，需求将IMS计费和PS承载计费进行相关等一系列问题。
(2)IPv4和IPv6。
在现在环境下布置可商用的IMS应该考虑IMS支撑IPv4和IPv6，并对怎么从IPv4滑润演进到IPv6进行研讨。
(3)对无线网络的影响。
无线网络需求供给对QoS的支撑、对RTP、RTCP紧缩复用技能(ROHC)的支撑。
4、引进IMS对UE中SIM/USIM的影响
IMS网络运用SIP作为会话操控协议，要求终端有必要支撑SIP协议。到时是否需求替换SIM卡问题视具体状况来承认，也能够不替换SIM卡，运用WCDMAR4的USIM卡，可是需求修正终端的客户软件来支撑IMS事务。也能够替换USIM卡，换成ISIM卡。
5、IMS与软交流网络的联系
IMS网络与软交流网络的联系，需求分固定软交流和移动软交流网络(例如3GPPR4电路域中心网，3GPP2的LMSD)来别离加以剖析。对固定网络中的软交流，是一个互通和演进的联系。对移动网络中的软交流，不是一个简略的演进联系，而是一个事务互补，网络互通，交融代替的联系。
固定软交流现已具有了依据SIP的智能终端接入才能和SIP的会话操控才能，经过首要将用户数据从软交流中提取出来，建造独立的用户数据库并经过规范的信令进行拜访，再将软交流的事务逻辑从交流中提取出来，经过支撑依据SIP的ISC接口，完成事务与操控的别离。这时的软交流网络现已具有了IMS的中心技能特征。在网络的演进过程中，会天然的构成S-CSCF、P-CSCF、I-CSCF的散布。
相比之下，移动网络的状况要杂乱一些。以3GPP的R4的电路域(CS域)网络为例，首要CS域不支撑端到端的SIP，终端不是经过IP而是经过依据ATM的Iu口接入网络的。其次，CS域不支撑SIP信令，局间选用B%&&&&&%C进行互通。这使得移动软交流的CS域和IMS域不是滑润演进的联系，而是一个事务互补、网络互通、交融代替的联系。
CS域是一个以供给话音事务为首要目标的网络，其引进软交流技能只完成了中心网的承载IP化，但没有解决多媒体事务的供给问题。IMS域具有了多媒体事务的供给才能，而3G网络的建造和运营必定是需求丰厚的多媒体事务来充分发挥无线带宽的优势的。因而，IMS在3G网络中的引进，应该是以与CS互补的多媒体类事务来引进，例如POC，即时音讯/出现/视频会议等。
6、IMS与NGN的联系
现在NGN与IMS的联系是一个热点问题，一些炒作的观念把IMS等同于NGN，或许以为IMS包罗万象，无所不能。
NGN的展开还有很多不承认性。在国际上ITU和ETSI别离成立了NGN研讨安排，展开了包含事务、网络结构、QoS、信令、安全、承载、测验、网管等多方面的研讨。两个NGN安排研讨方向尽管各有偏重，仍有很多范畴彼此堆叠。从现在开展来看，TISPAN的开展比较快。
NGN规范的事务列表还在评论中，可是NGN需求包含依据SIP的事务(会话服务、出现和及时音讯)、非SIP的事务(例如视频流媒体和播送事务)、PSTN/ISDN的代替事务(即PSTN/ISDN仿真)，它包含下列子体系：
●PSTN/ISDN仿真子体系；
●IP多媒体子体系(IMS)；
●流媒体子体系；
●接入网附着子体系；
●资源和接收操控子体系；
IMS是NGN在会话和呼叫操控层的一个重要组件，供给依据IP的多媒体会话事务，但它不是NGN的悉数。NGN在会话和呼叫操控层还包含了PSTN/ISDN仿真子体系和流媒体子体系等。
总结
经过以上的介绍和剖析能够看到，IMS的提出适应了通讯网络展开的趋势，在未来的移动通讯网、全IP网络中，IMS将会是最为重要的部分。特别是在移动通讯网中，老练的IMS体系能够供给愈加丰厚的运用。
业界一直在寻觅3G杀手锏运用，现在比较看好的有POC、IM等都需求IMS的支撑。OMA安排关于POC和IM的规范拟定也都是依据IMS的。在IMS之上能够开发丰厚的IP多媒体运用。能够说，IMS是移动中心网的展开方向，是布置新事务的柱石。
作者：夏勇
