[IMS(IP多媒体子系统)] IMS自我先容

鹏飞

IMS是3GPP在R5版本中提出的，3GPP中所定义的IMS是由提供IP多媒体业务(如话音、视频、文本、聊天等)的所有构架在分组传送网上的核心网元构成。
(1)呼叫会话控制功能
    呼叫会话控制功能CSCF主要由P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF3个功能实体组成。
    P-CSCF：用户设备(UE)和IMS子系统的第一个连接点，主要实现代理服务器的功能，同时也可以实现用户代理(UA)的功能。P-CSCF根据主叫/被叫SIPURI查询相应的归属域，完成用户的注册和呼叫连接。可以采用多个P-CSCF的方式来共同完成负载分担。
    I-CSCF：IMS域的互通关口局，其功能主要有：①管理S-CSCF并可以为用户分配相应的S-CSCF来处理用户的登记请求：②隐藏网络的拓扑/容量/配置；③产生相关计费数据。
    S-CSCF：具有SIP登记员和SIP代理服务器的功能，是整个IMS系统的控制核心。其主要功能有：用户管理、业务交换与业务控制、SIP消息处理、计费等。
    (2)媒体网关控制功能
    媒体网关控制功能(MGCF)：其控制媒体网关(MGW)中媒体通道的建立、释放以及呼叫的状态。它还提供根据被叫号码和来话情况选择CSCF，并完成ISUP与IMS之间的呼叫控制协议转换。
    媒体网关(MGW)将一种网络中的媒体格式转换成另外一种网络的媒体格式。MGW的功能在MGCF控制下完成音频流、视频流和数据流以及这些组合流的转换，实现不同网络之间的媒体的互通功能。
    (3)出口网关控制功能
    出口网关控制功能(BGCF)完成网络的选择和MGCF的选择功能。当收到S-CSCF的请求时，BGCF根据号码和来话情况判定呼叫最终去向，从而决定要前转的网元实体。
    (4)媒体资源功能
    媒体资源功能(MRF)分媒体资源控制部分(MRFC)和媒体资源处理部分(MRFP)。
    媒体资源功能控制部分控制MRFP中的媒体流资源，转化来源于应用服务器和S-CSCF的信令，并根据接收的信令消息控制相应的MRFP。它还产生计费数据格式。
    MRFP(多媒体资源功能处理器)：它可以混合媒体流并提供多媒体放音资源，还可以提供音频代码转换。
    上述IMS网络架构的核心特点就是采用SIP协议作为呼叫控制信令协议，其与接入无关并能较好地支撑多媒体业务，主要优势有：
    (1)普遍移动性：IMS架构首次为SIP用户提供了独立于接入网技术体制、强大的自动全网全程漫游能力和VHE虚拟归属业务环境能力。IMS终端无论在何时何地接入，均可获得拜访地SIP代理地址，并通过拜访地代理转接到归属地业务环境进行IMS业务处理和触发，从而享受到相同的业务。
    (2)统一认证：针对同一用户的不同可寻址号码(对应不同的接入方式)，以及同一用户的所有增值业务(对应不同的AS)，IMS架构提供了一个统一的业务接入授权认证入口，使得不同业务应用、不同号码可以共用相同的安全上下文、避免了在开放式IP环境中用户鉴权机制的重复建设。
    (3)集中数据库管理：IMS架构第一次真正实现了将相同个人用户的不同应用签约数据在网络层次的集中化统一管理，降低了由用户数据分散冗余所带来的建设及运维开销。
    (4)有利于固定、移动的融合：公共共享组件架构使得网络业务控制层与具体业务的底层网络无关，提供了一个公共共享的业务控制层，使得网络融合和业务融合成为可能；同时IMS架构提供了一个抽象的、无冗余的、安全的、开放的、可扩展能力强的业务平台，确保新增值业务的开发定制快速化、新增业务所带来的网络重复建设的代价最小化。
    (5)业务提供方便：其提供三类标准的业务开放接口：CAP/INAP、OSA/Parlay以及SIP接口。利用CAP/INAP接口可继承已有智能网提供的业务，利用OSA/Parlay可方便第三方业务开发，SIP接口可用于和应用服务器相互通信以提供多媒体增值业务。利用这些标准接口可方便、快速提供新业务。
    (6)QoS和安全：IMS架构在网络安全和QoS方面均有较全面和完善的规范定义和引导，允许在不同运营商间进行IMS网络路由的拓扑隐藏，支撑完善的IPQoS控制机制和网络安全机制。