IMS基础原理与系统架构解析

"IMS系统架构-IMS基础原理介绍" IMS（IP Multimedia Subsystem）是一种基于IP的多媒体服务系统，设计初衷是为了提供音频、视频、文本、聊天等多媒体服务，并且能够将这些服务组合在一起，通过分组域（PS domain）进行传输。这个系统由3GPP在TS23.002标准中定义，旨在实现通信网络的控制和承载分离，以及业务和控制的进一步分离，从而加速新业务的引入和网络演进。 IMS的核心架构包括以下几个关键组件： 1. 用户端设备（UE）：用户使用的终端设备，如手机、电脑等，通过固网或无线网络接入IMS网络。 2. 应用服务器（AS）：提供各种增值服务，包括SIP应用服务器、OSA应用服务器（基于Parlay接口）和SCP（智能业务控制平台）等。 3. 控制层：这是IMS的核心，主要包括P-CSCF（代理呼叫会话控制功能）、S-CSCF（选择呼叫会话控制功能）、I-CSCF（询问呼叫会话控制功能）、HSS（归属用户服务器）和SLF（会话定位功能）等。这些网元负责用户鉴权、会话路由和业务触发。 4. 承载层：包括MGCF（媒体网关控制功能）/MGW（媒体网关）、SGW（服务网关）、BGCF（边界网关控制功能）和IM-MGW（多媒体网关），它们负责IMS与其他传统网络（如PSTN/PLMN）之间的互通，以及媒体流的处理。 5. 业务层：包括ISC（交互服务器控制器）、AGCF（接入网关控制功能）、AG（接入网关）等，它们处理PSTN/SS和POTS（普通老式电话服务）等传统网络的互连。 6. IP-CAN网络（IP连接接入网络）：涵盖各种IP接入方式，如CDMA PS域、WCDMA PS域、WiMAX、WiFi和固定宽带接入，提供IP承载服务。 7. 安全和策略控制：通过PEF（策略执行功能）、PCRF（策略和计费规则功能）以及RACS（接入认证服务器）来确保网络的安全性和服务质量。 IMS的主要特征体现在以下几个方面： 1. 接入无关性：支持多种固定和移动接入方式，如3G、4G、Wi-Fi、WiMax等，实现无缝的移动性和业务连续性。 2. 归属地控制：呼叫控制和业务控制都在归属网络中完成，确保服务的一致性并促进私有业务的扩展。 3. 业务提供：通过标准化、开放的SIP接口，实现快速部署新的业务应用，同时允许业务之间的组合和相互调用。 4. 能力：IMS系统可以根据终端的能力提供个性化的服务，适应不同终端的需求。 5. 安全机制：通过统一的安全策略来保护用户数据和网络资源。 6. 统一策略控制：通过PCRF和PEF等网元，实现对用户访问和服务的策略控制，如流量管理、计费和授权。 IMS系统的架构设计使得它能有效利用现有网络资源，实现网络的简化和成本降低，同时为运营商提供了一个灵活、可扩展的平台，以满足不断变化的多媒体服务需求。