1、引言

隨著我國電信市場的開放和3G牌照的發放，我國傳統的電信運營商將都會成為具有固定網絡和移動網絡的綜合運營商，因此如何實現下一代網絡(NGN)以進行網絡融合已成為目前業界研究的一個熱點。

而采用SIP協議并與接入方式無關的IMS(IPbasedmulitmediasubsystem)技術以其在網絡融合方面的優勢越來越受到廣泛的關注。其中3GPP從R5以后主要的研究重點就在IMS域，目前3GPP也正在研究基于IMS的固網和移動網絡融合，首先考慮的固定接入是WLAN(R6)和xDSL(R7)。

除了3GPP之外，還有很多標準化組織、電信運營商和設備制造商開始對NGN在移動網絡和固定網絡兩個方面進行全面的研究，其中最主要的是ITU-T的FGNGN和ETSI的TISPAN。到目前為止，ETSI、ITU-T等都已基本確定以基于IMS的架構為基礎來做為下一代網絡的解決方案。歐洲ETSI在2003年9月把專門從事固網標準化的SPAN組織和進行VoIP研究的TIPHON進行合并，成立了TISPAN，在3GPPIMS的基礎加入了固定接入網絡，從而進一步對下一代網絡的體系架構進行研究。ITU在2004年6月成立了ITU-TFGNGN(NGN專題組)開始對IMS進行研究，涉及業務需求、功能體系架構、移動性管理、IPQoS、控制和信令能力、網絡安全、網絡演進以及IP承載能力要求等方面。

2、3GPPIMS

IMS是3GPP在R5版本中為了解決如何向移動數據用戶提供IP多媒體業務而提出來的。其主要特征是在R4核心網PS域基礎上增加一個基于IP的多媒體子系統(IMS)。IMS利用PS域來傳輸呼叫控制信令和承載數據業務，并實現對通用移動性的支持。IMS獨立于CS域的，但保持與CS域的互通。如圖1所示。

圖1 3GPPIMS網絡架構

從理論上講，3GPP在R4版本的基礎上提出IMS概念的最初想法主要是為了提供多媒體業務，而不是網絡架構的進一步演進。隨著時間的推移以及無線和終端全IP化。R4網絡中的MSCServer架構將逐步退出，取而代之的是IMS網絡的擴大和擴張。因此3GPP在R6和R7版本對IMS做了進一步的深入研究。其中IMSR6版本主要特點包括：

IMS與CS的互通，支持SIP/ISUP互通和CS漫游情況;

(2)IP多媒體之間(如Internet)的互通，其中包括IPv4/IPv6互通;

(3)支持WLAN的接入方式;

(4)支持多種業務，如聊天、IMS會議、Presence等;

(5)支持基于IP流的計費。

IMSR7版本中主要研究以下的技術特征：

通過電路域承載提供IMS話音;

(2)通過分組域提供緊急服務;

(3)提供基于WLAN的IMS話音與GSM網絡的電路域互通功能;

(4)支持DSL或CableModem接入方式。

IMS在3GPP的定義中，主要包括了所有提供IP多媒體業務的核心網相關功能實體，主要包括如下：

CSCF

CSCF是整個網絡的核心，支持SIP協議處理SIP會話。負責對用戶多媒體會話進行處理，其功能包括多媒體會話控制、地址翻譯以及對業務協商進行服務轉換等。CSCF在IMS中實現了多媒體呼叫中主要的軟交換控制功能。根據各自不同的功能不同可分為P-CSCF(Proxy-CSCF)、I-CSCF(Interrogating-CSCF)和S-CSCF(Serving-CSCF)。其中P-CSCF是UE(UserEquipment)接入IMS系統的入口，主要功能是把UE發來的SIP注冊請求轉發給I-CSCF或把UE發來的SIP消息轉發給S-CSCF;I-CSCF位于歸屬域中，是從訪問域到歸屬域的入口點，用來為每個呼叫選擇相應的S-CSCF，主要實現為用戶指定S-CSCF來執行SIP注冊、轉發從HSS獲取S-CSCF地址的SIP請求以及將其他網絡傳來的SIP請求路由到S-CSCF等功能;S-CSCF與I-CSCF一起位于歸屬域中，是整個IMS的控制核心、IMS會話管理的執行節點，控制呼叫和業務的相關狀態，與SCP中的應用服務器互通。主要功能包括用來接受用戶注冊，進行URI分析和重定向路由、觸發應用服務器以及完成呼叫的控制和接續。S-CSCF維持了用戶位置和用戶SIP地址的綁定，S-CSCF包含有網絡運營上所需的狀態信息，以協助進行IMS網絡的注冊、會話控制和業務支持等。

(2)MGCF和IMS-MGW

MGCF和IMS-MGW是IMS與CS域和PSTN互通的功能實體。MGCF負責進行控制協議ISUP和BICC和SIP協議之間的轉換并且將會話轉發給IMS。IMS-MGW負責轉換CS網絡(PSTN,GSM)的承載信道和骨干網(如IP網絡中的RTP流或ATM網中AAL2/ATM連接)的媒體流之間的轉換，并且在需要時進行代碼轉換和信號處理。

(3)MRFC和MRFP

MRFC和MRFP是實現多方會議的功能實體，控制層面的MRFC解釋從S-CSCF收到的SIP信令，通過H.248控制MRFP。MRFC用于支持和承載相關的服務或者進行承載代碼轉換。MRFP提供被MRFC所請求和指示的用戶平面資源，如輸入媒體流的混合等。

(4)BGCF

BGCF是IMS域與外部網絡的分界點，負責選擇到CS域的出口位置。

(5)HSS

HSS是所有和服務相關的數據的主要的數據存儲器，主要包括用戶身份、注冊信息、接入參數和服務出發信息。

(6)PDF

PDF負責實現基于服務的本地策略(SBLP)，即根據從P-CSCF處獲得的會話和媒體相關信息來制定相應的策略。在R5中，PDF是P-CSCF的一個邏輯實體;而在R6中PDF是一個獨立的功能。

(7)SGW

SGW用戶不同信令網的互聯，如基于SCTP/IP信令網和SS7的信令網之間的信令轉換。