初识IMS架构：千呼万唤始出来

IMS架构分为4层，从上到下依次为应用层、业务能力层、会话控制层、承载控制与接入层，如图5-1所示。

图5-1 IMS网络架构

1）应用层：主要为用户提供包括传统SCP在内的第三方开发的各种应用业务，如会议、游戏、第三方应用等。

2）业务能力层：为应用服务器提供各种业务能力，以及为第三方提供开发业务的标准接口。

通常来说，可以把上述这两层看成一层，即应用层，因为IMS业务都是由这两层共同提供的。提供业务的设备称为AS（Application Server）。

3）会话控制层：是整个IMS架构的核心，负责完成用户的注册、号码分析和路由功能，是IMS最重要的一部分。IMS原理的讲解主要围绕着这部分来展开。同软交换相比，IMS的会话控制层要复杂得多，网元也多了很多，所以灵活性有所增强，也真正实现了固网和移动网的融合。

4）承载控制与接入层：可细分为承载控制层和接入层两层。承载控制层完成对用户媒体流承载通路的控制功能，实现用户业务的QoS；接入层实现各种不同形式、不同功能的网关或终端的接入，如有线的、无线的，IAD用户网关、TMG中继网关，多媒体用户、普通POTS用户等。而从核心网来看，这些接入层设备都使用了标准通信协议（如SIP等），各种终端的差异被屏蔽掉了。对核心网来说，这些接入网设备的性质都是一样的，无须进行区分，这就是FMC实现的基础。(www.xing528.com)

下面介绍会话控制层各网元的主要功能。

P-CSCF（Proxy-CSCF）是所有IMS用户的接入入口，IMS用户的所有注册和会话请求都必须先送到PCSCF进行处理。I-CSCF（Interrogating-CSCF）用于完成以下两个功能：一个是在用户注册时查找SCSCF并把注册消息转发到SCSCF，另一个是呼叫时作为被叫域的呼入入口网元。S-CSCF（Serving-CSCF）是完成呼叫接续控制功能的真正网元。实际上，用户注册鉴权、分析会话建立时的主被叫用户标识、呼叫路由、触发业务到应用服务器等都是由S-CSCF完成的，其他网元则是辅助S-CSCF进行这些工作。

BGCF（Breakout Gateway Control Function）和MGCF（Media Gateway Control Funtion）一起完成IMS域与传统PSTN/PLMN域之间的互通功能。BGCF根据被叫字冠在多个MGCF中选择一个合适的，MGCF通过中继网关MGW所提供的E1/T1实现物理上与传统网络的相互连通。

AGCF（Access Gateway Control Function）支持H.248协议用户网关接入IMS，为NGN用户平滑过渡为IMS用户提供有效途径。

MRFC（Multimedia Resource Function Control）和MRFP（Multimedia Resource Function Processor）协同工作提供媒体资源功能，包括提示语音和视频、DTMF消息的收集、多媒体或语音会议等。其中MRFC负责解析来自S-CSCF及AS的SIP资源控制命令、实现对MR-FP的媒体资源控制，MRFP则提供媒体资源通道。

运维支撑系统包括运营支撑系统OSS、操作维护服务器OMS（Operation and Maintenance Server）、计费服务器CCF（Charging Collection Function），以及放置所有用户数据消息的服务器HSS（Home Subscriber Server）。HSS是IMS网络中保存所有用户签约信息的网元，包括用户标识、用户安全上下文及用户业务的触发信息等。

从IMS网络架构可以清楚地看出，IMS彻底实现了会话控制与承载分离、业务提供与会话控制分离，这是以往任何解决方案都不能做到的。