IMS基本概念和网络架构
IMS基础概念和网络架构解析
IMS基础概念和网络架构解析IMS的基本概念包括用户终端（UE）、服务平台（SP）、用户业务平面（CIP）和控制平面（CP）。
用户终端是用户与IMS系统交互的终端设备，可以是手机、电脑或其他网络接入设备。
服务平台是IMS的核心，它提供了多媒体业务和服务，如语音通信、视频通话、多媒体消息等。
用户业务平面负责业务逻辑的实现，包括用户身份验证、订阅管理、计费等。
控制平面负责控制和管理各个业务平面之间的关系，以及与用户终端的交互。
IMS的网络架构由多个子系统组成，包括应用层（AS）、控制层（CS）和传输层（TP）等。
应用层提供了各种多媒体业务和服务功能，如呼叫控制、多媒体消息、会议等。
控制层负责控制和管理多媒体会话的建立、修改和终止，同时负责用户身份认证和订阅管理。
传输层负责将多媒体数据流从源用户终端发送到目标用户终端，包括信令传输和媒体传输。
IMS的标准化架构采用了依赖于IP网络的媒体流、呼叫控制和用户业务逻辑分离的原则。
这种架构使IMS系统更加灵活和可扩展，增加了多媒体业务的互操作性和可用性。
它还提供了一种基于开放标准的接口，使不同厂商之间能够实现互操作性和互联互通。
IMS的网络架构还引入了SIP（Session Initiation Protocol）作为呼叫控制协议。
SIP是一种基于文本的通信协议，用于建立、修改和终止多媒体会话。
它提供了一种灵活和可扩展的方式来管理和控制多媒体通信。
IMS还支持一种分布式的中央数据库，称为Home Subscriber Server （HSS）。
HSS存储了用户的认证、订阅信息和用户群组等。
HSS还提供了网络中的用户和服务提供商之间的身份验证和授权功能。
通过HSS，用户可以在不同的终端设备上访问他们的个人配置和服务。
总之，IMS是一种基于IP网络的多媒体子系统，提供了可互操作的多媒体业务服务。
它采用了分离呼叫控制、媒体流和用户业务逻辑的网络架构，使多媒体业务更加灵活和可扩展。
IMS简介__含网络拓扑
竞争 博弈 融合
电信业
3GPP在R5版本中提出支持 多媒体业务的子系统（IMS）技术标准， 在 版本中提出支持 多媒体业务的子系统（ 版本中提出支持IP多媒体业务的子系统 ）技术标准， 将蜂窝移动通信网技术和Internet技术结合了起来。 技术结合了起来。 将蜂窝移动通信网技术和 技术结合了起来
IMS相关的标准组织 相关的标准组织
DNS、ENUM Server：
DNS (Domain Name System)：服务器负责URL地址到IP地址的解析， 可以直接借助Internet公网上的分层DNS Server，也可直接在网内新建 DNS服务器 ENUM (E.164 Number URI Mapping)服务器负责电话号码到URL的转 换
1
2
INVITE
7
P-CSCF-A
Media Session
P-CSCF-B
Network visited by UE A
Network visited by UE B
OMA：开放移动联盟；3GPP：第三代合作伙伴计划；ETSI：欧洲电 ：开放移动联盟； ：第三代合作伙伴计划； ： 信标准化协会；IETF：Internet工程任务组；TISPAN：电信和互联 信标准化协会； ： 工程任务组； ： 工程任务组 网融合业务及高级网络协议。 网融合业务及高级网络协议。
IMS标准化的进展 标准化的进展
IMS简介 简
1. IMS概 概 2. IMS 网络架构 网络架 3. IMSf f 4. IMS发 发 关问题
ＩＭＳ
系结构 层 系结构
ＩＭＳ
系结构 层 系结构
ＩＭＳ的体系采用了分层结构 分为ＩＰ接入网络层（ＩＰ－ 的体系采用了分层结构， ＩＰ接入网络层 ３ＧＰＰ ＩＭＳ的体系采用了分层结构，分为ＩＰ接入网络层（ＩＰ－ ＣＡＮ）、ＩＰ多媒体核心网络层 多媒体核心网络层（ＩＭ ＣＮ）和业务网络层 和业务网络层。 ＣＡＮ）、ＩＰ多媒体核心网络层（ＩＭ ＣＮ）和业务网络层。 ＩＰ－ＣＡＮ完成的主要功能包括发起和终结各类ＳＩＰ会话；实现ＩＰ分组 承载与其他各种承载之间的转换；根据业务部署和会话层的控制实现各种 ＱｏＳ策略；完成与传统ＰＳＴＮ／ＰＬＭＮ间的互联互通等功能。 ＩＭ ＣＮ全部基于ＩＰ，该层与ＰＳ域共用物理实体，提供多媒体业务环 境。该层完成基本会话的控制，完成用户注册、ＳＩＰ会话路由控制，与应用 服务器交互执行应用业务中的会话，维护管理用户数据、管理业务ＱｏＳ策 略等功能，与应用层一起为所有用户提供一致的业务环境。 业务网络层是指通过ＣＡＭＥＬ（移动网络定制应用增强逻辑服务器 ）， ＯＳＡ／ＰＡＲＬＡＹ应用程序接口和ＳＩＰ技术提供多媒体业务的应用平台， 可以向用户提供多媒体业务逻辑，也可以实现传统的基本电话业务， 如呼叫前转、呼叫等待、会议等业务。
IMS基础知识解读
SIP 将从根本上改变通信服务提供方式以及用户的通信消费习惯，集成视音 频电话、消息、Web、电子邮件、同步浏览、会议等业务为一体的新的通信 方式将给电信业带来创新；
IMS也是业界的共同发展趋势
运营商 部分先进运营商，如BT、FT、Telefornica等已经明确提出在 固定IP多媒体域应用3GPP的IMS架构
几个竞争对手控制层部件基本都是分话音处理和多媒体处理
厂商 两种部件，多媒体部件支持SIP协议，宣称未来支持3GPP IMS 架构，支持固定移动融合 基于SIP协议的3GPP IMS是目前较完善的体系结构，ITU-T、 ETSI等已经有固定领域应用IMS架构的提案，以后的多媒体 业务网络架构将朝着IMS兼容的体系架构方向发展。
IMS概貌
作为R5主要内容之一， 3GPP IMS子系统是3G移动网实现分组话 音和分组数据，提供统一的多媒体业务和应用的最终目标； 3GPP IMS采用分组域为其上层控制信令和媒体传输的承载通道， 业务/控制网络和承载网络分离，实现独立发展； IMS采用SIP信令为呼叫控制信令，支持SIP移动终端并通过MGCF 和IM-MGW提供与H.323/BICC/ISUP终端的互通， IMS为SIP用户提供全网全程漫游能力和VHE虚拟归属业务环境能 力，同时支持开放的OSA/VHE结构； 明确IPv6为必选，同时考虑与IPv4的互通，充分利用IPv6在QoS、 Security、Mobility、Autoconfiguration等方面的增强特性； 解决了在IP网络中的电信 业务所面临的运营问题， 如全网服务、安全、计费 和支付、网络互联互通
SIP协议
SIP (RFC 3261) 是IMS控制层协议，是IETF制订的多媒体通信系统框架协议 之一，是用于建立、改变或结束多媒体会话的应用层协议，与RTP/RTCP、 SDP、RTSP、DNS等协议配合，共同完成IMS中的会话建立及媒体协商； 一旦建立会话，媒体流将使用RTP协议在承载层中直接传送，在一次会话中 可以灵活的交互多种媒体； 采用SIP做为控制层协议的优势包括：
华为IMS基础技术及架构介绍PPT课件
支持多种固定/移动 接入方式的融合，支 持无缝的移动性和业 务连续性，为全业务 运营提供了便利
接入无关
呼叫控制和业务控制都由归属网络完
成，保证业务提供的一致性，易于实
现私有业务扩展，促进归属运营商积
极提供吸引客户的服务，区别于软交
换拜访地控制
归属地
控制
业务提供
能力
IMS主要特征
打破竖井式业务部署模式， 业务与控制完全分离，有利 于灵活、快速的提供各种业 务应用，更利于业务融合， 实现开放的业务提供模式
简言之：IMS在IP网络的基础上构建一个分层、开放、融合的核心网控制架构，是一个可运营、 可管理、可计费的系统。
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IMS基本特性
下一代网络的核心
IMS(IP Multimedia Subsystem)是3GPP/3GPP2 (移动）和TISPAN/ITU-T (固定) 网络架构的 核心
控制和承载分离，业务和网络分离， 开放业务环境提供 端到端IP架构 通过多媒体业务提供引入，
可提供VoIP业务和宽带数据类业务等 SIP
对智能终端的管理控制完善 SIP URI形式，兼容支持E.164
基于SIP的路由方式
融合业务部署简单，支持多业务嵌套
全集中的用户数据管理
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游限制信息 IMS用户的路由信息：HSS支持用户的注册，并且存储用
户的位置信息 IMS用户的业务签约信息：包括其他AS的增值业务数据
AS S-CSCF
HSS
HSS Centralized Databases
IMS简介__含网络拓扑
S-CSCF-A
S-CSCF-B
REGISTER
UE A
Call Control / Dialog
6
UE B
CSCF Call Session Control Function PProxy SServing IInterrogating HSS Home Subscriber Server UE User Equipment
9
IMS主要特征 IMS主要特征
华为ims
IMS解决方案概述1.1 IMS概述介绍了IMS的产生背景和特点。
IMS由3GPP（3rd Generation Partnership Project）在R5阶段引入，目的是将Internet的体验引入到移动网络，结合两者的优点。
IMS问世之后立即得到了3GPP2、ETSI（European Telecommunications Standards Institute）TISPAN（Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking）、ITU-T（International Telecommunication Union-Telecommunication Standardization Sector）等众多标准化组织的认同，IMS核心架构也得到了这些组织的完全重用。
IMS是未来统一核心网的基础，具有如下特点：●采用SIP（Session Initiation Protocol）协议作为会话控制协议，利用SIP简单、灵活、易扩展、媒体协商便捷等特点来提高网络的未来适应能力。
●业务逻辑分布在不同的应用服务器中，网络只提供传输能力，实现业务逻辑与网络传输的完全分离，以最大程度的支持端到端业务。
●采用标准的SIP协议为业务触发接口，签约数据为匹配规则，完成业务触发条件的匹配，最大程度的支持业务匹配与触发的灵活性。
●将用户签约数据集中存放在HSS（Home Subscriber Server）中，供会话控制网元与业务处理网元下载，最大程度的支持用户与业务的移动性。
●在归属域中统一提供用户签约的业务，最大程度的实现用户在不同时间、不同地点享受一致的业务体验。
●通过将会话与业务的全分布处理，最大程度的实现类似IP网络的可靠性、强壮性、可用性。
IMS除全面考虑了会话控制、业务提供、业务触发、移动性、计费、寻址方式等特性之外，还考虑了QoS （Quality of Service）、安全、NA T（Network Address Translation）穿透、与PSTN（Public Switched Telephone Network）和PLMN（Public Land Mobile Network）网络互通、固定移动融合等问题。
IP多媒体子系统IMS
IP多媒体子系统IMSIP多媒体子系统（IMS）是一种基于IP网络的集成电信解决方案，它将多种通信和媒体服务整合到一个统一的平台上。
IMS 是现代电信网络的核心，为用户提供了丰富的通信体验和更高质量的服务。
IMS的核心功能是实现多媒体通信服务，它支持语音、视频、短信和数据等不同形式的通信。
IMS通过使用IP协议，提供了一种开放的通信环境，可以与其他服务进行集成，如VoIP （Voice over IP）和视频通话。
IMS的设计基于多种协议和技术，包括SIP（Session Initiation Protocol）、SDP（Session Description Protocol）、RTP（Real-time Transport Protocol）、H.323（ITU-T推荐的一种多媒体传输协议）和MPEG（Moving Picture Experts Group）等。
这些协议和技术共同构成了IMS的基础架构，使其支持多种媒体通信服务。
IMS的架构包括以下几个核心组件：1. P-CSCF（Proxy-Call Session Control Function）：作为用户和IMS网络间的接口，负责呼叫的鉴权、路由和策略控制等功能。
2. S-CSCF（Serving-Call Session Control Function）：负责处理用户的呼叫请求，包括鉴权、会话管理、策略和访问控制等。
3. I-CSCF（Interrogating-Call Session Control Function）：负责处理呼叫路由以及用户鉴权请求，并将呼叫请求传递给适当的S-CSCF。
4. MGCF（Media Gateway Control Function）：负责控制语音和视频通信等媒体流的转发和转码。
5. HSS（Home Subscriber Server）：存储用户的个人信息和权限，辅助IMS进行会话管理和鉴权。
华为IMS基础概念和网络架构
CSCF
Mm Mw
IMS主要网元：
• CSCF：
C, D, Gc, Gr Cx
BGCF
Mi
IMS-MGW MGCF
Mn Mb Mg Mr
CSCF
Mw Dx
HSS SLF
- P-CSCF - S-CSCF - I-CSCF
MRFP
Mp Mb Mb Mb
MRFC
P-CSCF
Gm Gq PDF Go Gi
R5版本初步实现了3GPP最初提出的ALL IP网络――IP技术成为 所有信令消息的承载技术，改变了原有的呼叫流程。 R5版本2000年8月开始研究，于2002/03进行功能冻结，部分后延 到2002/06完成。 由于IMS在R5中并没有最终完成。所以R6将继续完成增强IP多媒 体业务（IMS phase2），最终实现完整的ALL IP网络。
P/S/I-CSCF在物理实体上完全可以是合一的，在实际组网时，其划 分和部署需综合考虑对IMS业务接入方式、IMS接入点位置、CSCF 的容量、能力及用户业务量需求等因素，另外也与运营商网络拓扑 隐藏及互通需求有关。
IMS网络架构示意
理解三种CSCF：
IMS网络架构示意
理解CSCF与其他网元的关系：
SIP 将从根本上改变通信服务提供方式以及用户的通信消费习惯，集成视音 频电话、消息、Web、电子邮件、同步浏览、会议等业务为一体的新的通信 方式将给电信业带来创新；
SIP消息格式
SIP消息分为请求和响应两类 消息中可以携带任意类型消息体 通过头域来表示消息、实体或者消息体的相关属性 SIP-Message = start-line *message-header CRLF [message-body] start-line = Request-Line/Status-Line Request-Line = Method SP Request-URI SP SIP-Version CRLF Status-Line = SIP-Version SP Status-Code SP Reason-Phrase CRLF
IMS和SIP介绍
IMS和SIP介绍一、IMS简介IMS是一种以IP为基础的多媒体通信体系结构，它提供了一个开放的、灵活的、可扩展的平台，用于实现语音、视频、数据等多媒体业务的互通和互操作。
IMS的架构采用了客户端/服务器模式，支持各种网络接入技术，如2G、3G、4G、Wi-Fi等。
IMS的主要特点有：1.多媒体业务融合：IMS支持语音、视频、消息、数据等多种业务类型的融合，用户可以通过同一个终端设备进行多种业务通信。
3.服务与应用的鉴权和计费：IMS提供了鉴权和计费的功能，使得服务提供商可以向用户收费，并根据用户的需求进行相应的鉴权。
4.可扩展性和灵活性：IMS的架构设计允许新增服务和应用，同时也支持不同供应商的设备和平台的集成，实现了系统的可扩展性和灵活性。
二、SIP简介SIP是一种基于文本的通信协议，用于建立、修改和终止多媒体会话，并支持在IP网络中传输多媒体数据。
SIP是一个开放的标准，可以与其他网络和通信协议集成，例如HTTP、POP3等。
SIP的主要特点有：1.建立会话：SIP提供了建立会话的机制，可以通过SIP消息与其他终端进行通信，从而建立语音、视频等多媒体会话。
2.会话管理：SIP可以对会话进行管理，包括修改、转移、终止等操作，从而实现会话的灵活控制。
3.位置服务：SIP支持用户位置服务，通过Domain Name System (DNS) 来查找终端设备的位置信息，从而实现对用户的呼叫和服务的定位。
4.用户鉴权和计费：SIP提供了鉴权和计费的功能，使得服务提供商可以向用户收费，并根据用户的需求进行相应的鉴权。
三、IMS和SIP的关系IMS和SIP之间有着密切的关系，可以说IMS是建立在SIP之上的。
IMS使用SIP作为信令协议，通过SIP进行会话的建立和管理，同时采用了SIP的扩展，实现了更多的功能和服务。
IMS同时还支持其他传输协议，如HTTP，以提供更广泛的互联互通能力。
IMS与SIP在实际应用中的配合主要有以下几个方面：1.会话控制：IMS使用SIP协议进行会话的建立和终止，SIP提供了丰富的会话控制能力，使得用户可以根据需求自由地建立、修改和终止会话。
ims
IMS 架构探讨第一,什么是IMS? IMS全程为IP 多媒体子系统, 由3GPP R5定义,在R6中完善与现有网络的兼容,在R7中逐步实现FMC(Fixed Mobile Convergence)的融合目标.IMS采用类似于软交换的分层网络结构,分为应用,控制和承载3层.第二,为什么我们需要IMS? 从终端用户的角度来看, IMS可以为移动或固网用户提供更多的多媒体应用(移动对讲机, 多媒体文件共享, 移动电视, 即时消息, EMAIL, 增强电话本,线上游戏等); 对运营商的角度来看IMS可以为运营商提供FMC的方案, 可以通过提供增值业务提高ARPU值,可以在IMS的基础结构上轻松的实现未来新的应用,可以完成传统电信网络向全IP网络过渡的目的.第三,谁在构建IMS? IMS的网络架构由3GPP(移动)和TISPAN(固网)来定义;IMS中的基于TCP/IP的协议(SIP,DIAMETER, MEGACO等)由IETF定义;应用部分有OMA, Parlay等组织提出.IMS的特点和体系结构1）特点：∙采用分层的架构，便于网络演进和业务部署：接入层、承载层、会话控制层、业务应用层∙接入无关性，提供优越的融合特性：核心功能与接入技术无关∙基于SIP的会话控制，具备良好的多媒体业务支持能力∙采用分布式开放性的体系结构，提供良好的可扩展性：开放的业务控制接口，拥有SIP的灵活和可扩展性∙统一的用户数据管理（HSS）∙归属网络服务控制，提供一致的用户通信体验∙基于iFC（初始过滤规则）的业务触发机制，实现呼叫控制和业务逻辑的分离分层体系结构：3）功能实体简要归类a)会话管理和路由类∙服务呼叫会话控制功能S-CSCF∙询问呼叫会话控制功能I-CSCF∙代理呼叫会话控制功能S-CSCFb）数据库∙归属用户服务器HSS∙用户定位功能SLFc）网间配合实体∙出口网关控制功能BGCF∙媒体网关控制功能MGCF∙IP多媒体媒体网关功能IM-MGW∙信令网关SGWd）服务∙应用服务器AS∙媒体资源控制功能∙媒体资源处理功能e）支撑实体∙拓扑隐藏功能THIG∙安全网关SEG∙策略决策功能f）计费网元功能简介:CSCF——Call Session Control FunctionIMS系统中完成呼叫控制功能的核心组件，主要功能：信令路由，会话管理，资源分配，安全认证，业务触发，计费控制。
IMS核心网基础原理介绍
IMS核心网基础原理介绍1.网络结构- P-CSCF（Proxy Call Session Control Function）：作为IMS核心网的边界，负责处理与终端设备之间的信令和媒体流的交换。
- S-CSCF（Serving Call Session Control Function）：负责终端设备的注册、认证和鉴权等功能，以及会话控制和策略管理。
- I-CSCF（Interrogating Call Session Control Function）：作为终端设备与S-CSCF之间的信令路由点，负责将信令转发至正确的S-CSCF。
- HSS（Home Subscriber Server）：存储用户配置信息和认证数据，并负责 IMS 用户身份验证和鉴权等功能。
- MGW（Media Gateway）：负责音视频媒体传输的网关设备。
- MRF（Media Resource Function）：提供多媒体处理能力，例如语音识别、语音信号转换和语音合成等。
2.协议体系3.功能模块-用户认证和鉴权：IMS核心网通过HSS存储用户配置信息和认证数据，通过S-CSCF进行用户注册、鉴权和认证等功能，确保只有合法用户能够访问IMS服务。
-会话控制：IMS核心网通过SIP协议建立、修改和终止会话，确保多媒体通信的可靠性和稳定性。
-服务策略管理：IMS核心网通过S-CSCF实现服务策略管理，根据用户的需求和网络状态进行动态调整，以提供符合用户期望的多媒体通信服务。
-多媒体处理：IMS核心网通过MRF提供多媒体处理能力，例如语音识别和语音合成，以增强多媒体通信的功能。
总之，IMS核心网是一种基于IP的多媒体子系统，通过网络结构、协议体系和功能模块的设计，实现了传统电信网络与互联网的融合，提供统一的多媒体通信服务。
IMS核心网的基础原理包括网络结构的构建、协议体系的应用和功能模块的实现，通过这些基础原理，IMS核心网实现了多媒体通信的统一管理和交互。
IMS基本原理(网络整理)
前言IP 多媒体子系统 (IMS) 是一组规范，描述用于实现基于 IP 的电话和多媒体服务的下一代网络 (NGN) 体系结构。
IMS 定义了一个完整的体系结构和框架，允许在基于 IP 的基础设施上对声音、视频、数据和移动网络技术进行聚合。
它填补了两个最成功的通信范式（移动电话和 Internet 技术）之间的空白。
IMS 最初是由第三代合作伙伴计划 (3GPP) 定义的，3GPP 是多个电信标准组织间达成的协作协议，是其支持 GSM 网络和无线电技术发展的标准化工作的一部分。
IMS 最初是在 3GPP 第 5 版中推出的，其中将互联网工程工作小组（Internet Engineering Task Force ，IETF）定义的“会话发起协议”（Session Initiated Protocol，SIP）作为了 IMS 的主要协议。
3 GPP 的第 6 版和第 7 版对此进行了进一步的增强，以包括其他功能，如在线状态和组管理、与 WLAN 和基于 CS 的系统协作以及固定带宽接入等。
另一个标准组织，第三代合作伙伴计划 2（3rd Generation Partnership Project 2，3GPP2）也对自己的 IMS 进行了标准化。
成立 3GPP2 是为了将北美和亚洲移动无线电通信跨系统操作过渡到第三代系统。
3GPP2 规范有关 IMS 的最初版本主要源自 3GPP 第 5 版。
两个组织定义的 IMS 网络相当类似，但并非完全相同。
3GPP2 根据其特定的问题进行了相应的调整。
不过，这两个组织的目的都是为了确保 IMS 应用程序将跨不同的网络基础设施一致地工作。
除了 3GPP 和 3GPP2 外，开放移动联盟（Open Mobile Alliance，OMA）在制订和开发 IMS 移动标准化方面也扮演着重要的角色。
OMA 定义的服务构建于 IMS 基础设施之上，如即时消息传递（Instant Messaging，IM）、在线状态服务和组管理服务等。
ims研究报告
ims研究报告IMS 研究报告一、引言IMS（IP Multimedia Subsystem），即 IP 多媒体子系统，是一种基于 IP 网络的多媒体通信架构。
它的出现旨在为用户提供融合的语音、视频、数据等多媒体服务，以满足不断增长的通信需求。
随着通信技术的飞速发展，IMS 已成为通信领域的重要研究方向之一。
二、IMS 的基本概念与架构IMS 是一个基于 IP 网络的架构，旨在提供多媒体服务的控制和管理。
它将语音、视频、数据等多种媒体形式整合在一个统一的平台上，实现了不同类型业务的融合。
IMS 的架构主要由以下几个部分组成：1、控制层：包括呼叫会话控制功能（CSCF），负责处理会话的建立、修改和释放。
2、应用层：包含各种应用服务器，提供增值服务，如多媒体会议、即时消息等。
3、媒体资源层：负责处理媒体流的处理和分发。
三、IMS 的关键技术1、会话初始协议（SIP）SIP 是 IMS 中用于建立、修改和终止会话的主要协议。
它具有简单、灵活、易于扩展等特点，能够支持多种媒体类型的会话。
2、服务质量（QoS）保障为了确保多媒体服务的质量，IMS 采用了多种 QoS 保障机制，如资源预留、流量整形等。
3、安全机制IMS 采用了多种安全措施，包括身份认证、加密、授权等，以保障通信的安全性和隐私性。
四、IMS 的应用场景1、融合通信实现语音、视频、短信等多种通信方式的融合，为用户提供更加便捷的通信体验。
2、企业通信解决方案为企业提供统一的通信平台，提高沟通效率，降低通信成本。
3、物联网通信支持物联网设备之间的通信，实现智能化的控制和管理。
五、IMS 的发展现状与挑战目前，IMS 在全球范围内得到了广泛的应用和部署。
然而，它也面临着一些挑战：1、互操作性问题不同厂商的 IMS 设备之间可能存在互操作性问题，影响了网络的融合和业务的开展。
2、网络复杂性IMS 的架构较为复杂，需要对现有网络进行大规模的改造和升级，增加了部署的难度和成本。
IMS基础知识和架构
S-CSCF（Serving CSCF）的功能 IMS用户注册认证 业务触发和控制 会话路由
S-CSCF
HSS
S-CSCF
S-CSCF
I-CSCF
P/S/I-CSCF在物理实体上可以是合设也可以是分设的，在实际组网时， 其划分和部署需综合考虑对IMS业务接入方式、CSCF的容量、 能力及用户业务量需求等因素.
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IMS在软交换的基础上进一步实现业务与控制的分离
从交换机到软交换是核心网，实现了控制与承载的分离
传统交换机 基本话音及补充业务
软交换 基本话音及补充业务
呼叫控制
呼叫控制
媒体服务器
媒体服务器
信令和媒体网关
信令和媒体网关
IMS是软交换的下一跳，进一步实现了业务与控制的分离
软交换 基本话音及补充业务
归属地 控制
IMS主要特征
业务提供 能力
打破竖井式业务部署模式，业务 与控制完全分离，有利于灵活、 快速的提供各种业务应用，更利 于业务融合，实现开放的业务提 供模式
统一策略 控制
安全机制
•多种安全接入机制共存 •部署安全域间信令保护机制 •部署网络拓扑隐藏机制
统一的QoS和计费 策略控制机制
Page **6
传统接入网
移动网 固定网 数据网 有线电视网
终端网络
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支持多种固定/移动接入 方式的融合，支持无缝的 移动性和业务连续性，为 全业务运营提供了便利
接入无关
呼叫控制和业务控制都由归属网络完成，保证 业务提供的一致性，易于实现私有业务扩展， 促进归属运营商积极提供吸引客户的服务，区 别于软交换拜访地控制
IMS网络架构
IMS是3GPP在Release 5版本提出的支持IP多媒体业务的子系统，并在Release 6与Release 7版本中得到了进一步完善。
IMS是一个独立于接入技术的基于IP的标准体系，它与现存的话音和数据网络都可以互通，不论是固定网络用户(例如PSTN、ISDN、因特网)还是移动用户。
IMS的核心功能实体是呼叫会话控制功能(CSCF)单元，并向上层的服务平台提供标准的接口，使业务独立于呼叫控制。
采用基于IETF定义的会话初始协议(SIP)的会话控制能力，并进行了移动特性方面的扩展，实现接入的独立性及Internet互操作的平滑性IMS网络的终端与网络都支持SIP，SIP成为IMS域唯一的会话控制协议，这一特点实现了端到端的SIP 信令互通，网络中不再需要支持多种不同的呼叫信令，使网络的业务提供和发布具有更大的灵活性。
IMS系统架构如下：CSCF：呼叫会话控制功能（Call Session Control Function ）是一个SIP服务器，基于它所提供的功能不同，CSCF可以分为三类逻辑实体P-CSCF(代理CSCF) ：UE到网络的第一个连接点，建立同终端间的安全联盟（SA）I-CSCF(查询CSCF) ：IMS系统对外的联系点，S-CSCF分配功能，被叫S-CSCF定位功能，提供本域用户服务节点分配、路由查询以及IMS域间拓朴隐藏功能S-CSCF(服务CSCF)：在IMS核心网中处于核心的控制地位，负责对UE的注册鉴权和会话控制，执行针对主叫端及被叫端IMS用户的基本会话路由功能，并根据用户签约的IMS 触发规则，在条件满足时进行到AS的增值业务路由触发及业务控制交互HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器) ：存储IMS用户的签约数据、Service Profile、位置信息、鉴权信息等；也可提供传统的HLR功能：CS签约数据、PS签约数据SLF(Subscription Locator Function，签约位置功能) ：根据SIP URI定位HSS、需要访问HSS的实体均需调用、单一HSS环境不需要SLFAS(Application Server，应用服务器)：SIP AS(SIP应用服务器)IM-SSF(IP对媒体转换功能)OSA-SCS(OSA业务能力服务器)MRFC (Multimedia Resource Function Control)：IMS域内部的媒体控制资源功能，维护、控制MRFP中的媒体资源：H.248MRFP (Multimedia Resource Function Processor ) 媒体资源功能：IMS域内部的媒体资源功能，接受MRFC控制：H.248，提供声码器、通知音等资源MGCF (Media Gateway Control Function)：IMS控制面与传统PSTN/CS网络的互通点控制IMS-MGW，以完成媒体面的互通：H.248IMS侧：与I/S-CSCF互通PSTN/CS侧：SIP到BICC/ISUP协议转换IM-MGW(IMS Media Gateway)：IMS媒体面与传统PSTN/CS域的互通点接受MGCF控制：H.248提供声码器、回声消除、通知音、DTMF等资源。
IMS基本概念和网络架构
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第2章 IMS网络架构
2.1 IMS网络架构 2.2 各网元功能 2.3 IMS主要接口
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学习完此课程，您将会： 3GPP协议的发展 理解IMS网络基本架构
了解几种主要网元CSCF、 HSS、 AS、 MGCF/IM-MGW、MRFC/MRFP等的主要作 用,以及各网元之间的接口
了解IMS网络的注册过程和会话过程
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IMS基本概念
IMS是3GPP R5阶段增加的WCDMA网络中的一个子系统，在3GPP相 关协议中对IMS的描述如下：
IMS ：IP Multimedia subsystem（3GPP TS 23.002 ）
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第1章 IMS背景知识与基本概念
1.1 IMS基本概念 1.2 3GPP协议的发展
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BICC），支持ATM/IP/TDM多种承载方式； 核心网PS域网络结构和R99保持一致，主要改动在信令网可用IP承载，其他还包括一些功能 的增强的和完善；接入网则主要是对R99版本的完善和优化，没有大的功能增加；
IMS网络介绍
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IMS相关运营商和厂商现状
运营商方面
全球已经部署了一百多个IMS 试点和试商用网络，其中 AT&T、Vodafone、BT、 Orange/FT、Telecom Italia、 匈牙利电信等已部署了正式商 用网络。 中国电信已进行了多处试点， 正在积极研究基于 IMS的统 一通信业务。 中国网通已进行多处试点，在 北京部署了IMS商用网络，主 要为高端企业用户提供IP多媒 体服务。
Internet Engineering Task Force
Defines SIP, SDP and other protocols underlying IMS IMS is driving some of the work in IETF
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IMS标准化现状
IMS最早由3GPP提出，为在移动通信网络上提供多媒体业务，后被业界 广泛认同，逐渐扩展为适用于固定宽带、cable等多种接入方式的统一核 心控制网络。
Home Network
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IMS基本信令流程 - IMS用户呼叫 IMS用户（多域）
1 Initiate SIP Invitation 2 Retrieve Subscriber Profile (if needed) 3 Apply Service Logic 4 Retrieve Address of CLD Party Home Network and Forward INVITE. 5 Identify Registrar of CLD Party and Forward INVITE. 6 Retrieve Subscriber Profile (if needed) 7 Apply Service Logic 8 Forward INVITE to CLD Party 9 SDP Negotiation / Resource Reservation Control 10 Ringing / Alerting 11 Answer / Connect
IMS基础概念和网络架构
IMS基础概念和网络架构IMS的基础概念包括会话控制、应用服务器、用户终端和传输网络。
会话控制是IMS的核心，负责处理不同服务之间的请求和控制信令。
应用服务器则提供各种多媒体应用和服务，例如语音通话、视频通话和即时通讯。
用户终端是实现多媒体通信的设备，可以是手机、电脑等。
传输网络则是指IMS中的网状网络结构，可以使用传统的电信网络、以太网和互联网等。
IMS的网络架构是一个分层结构，包括用户平面、控制平面和应用平面。
用户平面是实现用户之间的传输和通信的层，由传输网络和用户终端组成。
控制平面负责处理会话控制和信令传输，包括呼叫建立、呼叫保持和呼叫释放等。
应用平面则提供各种多媒体服务和应用程序的支持，例如实时语音、视频通话和短信等。
IMS的网络架构还包括多个关键节点，如P-CSCF（Proxy-Call Session Control Function）、S-CSCF（Serving-Call Session Control Function）和HSS（Home Subscriber Server）。
P-CSCF位于边界处，负责处理终端设备发起的会话请求，并将其传递给S-CSCF。
S-CSCF是IMS的核心节点，负责处理会话控制和信令传输。
HSS则是IMS的用户数据库，存储了用户的身份信息和服务配置等。
IMS的通信流程是基于SIP（Session Initiation Protocol）的，它使用SIP信令对会话进行建立、修改和释放。
用户终端通过P-CSCF发起通话请求，P-CSCF将请求转发给S-CSCF，S-CSCF根据用户的身份和服务配置等信息进行会话控制。
S-CSCF还可以将请求转发给应用服务器进行相应的处理。
会话建立后，用户终端可以通过传输网络进行媒体数据的传输。
IMS的优势在于能够提供丰富的多媒体通信服务，具有较高的灵活性和可扩展性。
它将传统的电信网络和互联网相结合，充分利用了互联网的资源和技术，并能够与其他网络进行互操作。
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IMS基本概念和网络架构
1.服务平台：IMS是一种软件架构，可以将传统电信网络和互联网业务无缝集成。
它提供了一种适应多种应用和业务需求的服务平台。
2.多媒体通信：IMS支持多种多媒体通信方式，例如语音、视频、短信等。
用户可以通过不同的终端设备进行通信，如智能手机、电脑等。
3.网络连接：IMS支持不同类型的网络连接，包括无线网络、有线网络和互联网等。
它可以在不同的网络之间提供无缝的通信服务。
4.用户终端：IMS允许用户使用不同类型的终端设备进行通信，例如智能手机、平板电脑、电视等。
用户可以随时随地进行通信，无论在家还是在外。
5.电信运营商：IMS提供了一种灵活的服务架构，使电信运营商能够推出新的业务和服务。
他们可以根据市场需求和用户需求来设计和提供各种各样的服务。
IMS网络架构：
IMS架构是一种分层结构，包括多个不同的功能组件。
每个组件负责特定的功能，并通过标准化的接口进行通信。
以下是IMS网络架构的主要组件：
1. 用户终端（User Equipment，UE）：用户可以通过不同类型的终端设备接入IMS网络，如智能手机、电脑等。
用户终端可以通过IMS客户端与IMS核心网络进行通信。
2. P-CSCF（Proxy Call Session Control Function）：P-CSCF是IMS核心网络的接入点，负责处理用户终端和IMS核心网络之间的通信。
它提供了用户身份验证、寻址转发和会话控制等功能。
3. I-CSCF（Interrogating-CSCF）：I-CSCF是IMS核心网络中的信
令节点，负责处理用户注册和会话建立请求。
它通过向HSS（Home Subscriber Server）请求用户配置信息，并选择合适的S-CSCF
（Serving-CSCF）来处理会话请求。
4. S-CSCF（Serving-CSCF）：S-CSCF是IMS核心网络中的服务节点，负责处理用户的会话请求和会话控制。
它与用户终端之间建立会话，并提
供多媒体通信服务。
5. IMS应用服务器（IMS Application Server，IMS AS）：IMS应用
服务器提供了各种多媒体应用和服务，如语音通话、视频通话、即时消息等。
它可以根据用户需求和运营商策略来提供个性化的服务。
6. HSS（Home Subscriber Server）：HSS是IMS网络中的用户数据库，存储了用户配置信息、服务权限和用户位置等。
它与其他组件进行交互，提供必要的用户信息。
7. MGCF（Media Gateway Control Function）：MGCF是IMS核心网
络中的媒体网关控制功能，负责处理与传统电路交换网络（PSTN）的通信。
它将IMS信令与传统电路交换信令进行转换，并提供媒体流的互通。
以上是IMS的基本概念和网络架构。
IMS提供了一种灵活、可靠、安
全的多媒体通信服务，可以满足各种应用和业务需求。
通过将传统电信网
络和互联网业务相结合，IMS为电信运营商提供了推出新的创新服务的机会。