IMS（IP多媒体子系统）是一种面向IP网络的多媒体业务架构，能够满足当前终端对更新颖和更丰富多样的多媒体应用的需求。它被广泛视为下一代网络的核心技术之一，推动移动网络与固定网络的融合，并为语音、数据、视频等差异化业务提供统一的控制与传输平台。全球范围内的IMS网络仍处于发展初期，应用模式也在持续探索与演进之中。
随着电信技术与业务的发展，以及互联网的广泛应用，通信格局发生了深刻变化。移动和固定网络都借助IP技术推出各类新型服务，运营商的市场定位也在由单纯的通信话音走向以增值信息服务为特征的综合信息服务。移动业务与IP业务成为冲击传统运营模式的两个关键领域。
IMS是由3GPP提出并作为核心网架构的一部分，旨在通过基于分组域的核心网络来提供、控制和管理IP多媒体业务。随着WCDMA等网络的发展，CS域（电路域）逐步向IP承载迁移，核心设计逐渐强调把语音等传统业务也通过IP承载与控制来实现。
IMS的出现源于对以带宽扩展为唯一途径的局限性认知，它将通过IP形式提供传统电路交换服务的能力，并向用户提供各类多媒体服务。IMS从根本上强调接入方式无关的特性，使得不同接入网络的终端都能够通过统一的IP连接访问IMS核心网，进而实现端到端的多媒体通信。
IMS之所以被视为下一代网络的核心，除了接入无关这一特点外，还具备以下重要优势：
- 接入无关性：IMS作为独立的IP标准体系，与固定或移动的接入网络互通，终端通过IP连接接入IMS网络即可获得所需服务，核心控制与接入无关。
- 基于SIP的会话控制：IMS以SIP作为唯一的会话控制协议，具备端到端的互操作性与扩展性，但在实际应用中也会结合其他协议以满足策略控制与资源管理的需要。
- 针对移动环境的优化：IMS在用户认证、漫游、QoS策略、计费等方面进行了专门设计，以适应移动场景下的会话建立、维护和切换需求。
- 丰富的业务组合与端到端多媒体能力：IMS支持端到端的IP多媒体通信，并在会话中灵活地添加、修改和撤销会话及相关业务，支持多方会议、即时通信、信息推送等丰富功能。
- 面向网络融合的平台：IMS提供计费、QoS、安全策略等关键能力，使运营商能够以统一的平台实现对多种接入网络的融合与管理，降低资本与运营成本。
IMS是一个由多种功能实体组成的复杂体系，这些实体协同工作，共同实现会话控制、身份认证、资源管理与计费等功能。核心功能实体及其职责包括：
- CSCF（会话控制功能）及其分支：P-CSCF（代理CSCF）、I-CSCF（寻呼CSCF）以及S-CSCF（服务CSCF）。P-CSCF是用户进入IMS网络的首个接触点，负责请求的转发、响应处理以及紧急会话的识别；I-CSCF充当入口点与路由决策的中转点，向S-CSCF或服务平台提供所需信息；S-CSCF是整个会话控制的核心，负责注册、认证、会话路由以及与服务平台和计费系统的交互。
- HSS（归属用户服务器）：集中存储用户身份、注册信息、接入参数及服务触发信息等，与S-CSCF等共享以完成认证、漫游授权、能力协商等功能。
- SLF（订购关系定位功能）：在存在多个HSS时，帮助I-CSCF、S-CSCF及应用服务器定位拥有特定用户订购信息的HSS。
- MRFC/ MRFP（多媒体资源功能控制器/处理器）：MRFC负责对多媒体资源的控制指令进行解释并向MRFP发出控制指令，MRFP则实际提供和管理多媒体资源、实现混音、混合会议、编解码转换等功能。
- MGCF（媒体网关控制功能）与IMS-MGW（多媒体网关）：实现IMS用户与CS用户之间的通信，完成信令与媒体流在不同网络之间的转换与对接。
- PDF（策略和许可功能），BGCF（出口网关控制功能）、SEG（安全网关）、AS（应用服务器）：PDF负责策略控制、授权与计费信息交换；BGCF负责选择CS域的出口网关并向相关网络传递信令；SEG用于在安全域内实现安全策略的执行与边界保护；AS提供具体业务逻辑与服务能力。
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- GPRS相关实体（SGSN、GGSN）：在GPRS/分组域中实现移动性管理、会话管理、数据承载与网络互联，并对IMS会话的IP传输和计费信息进行管理与对接。
IMS在不同实体之间通过一组标准化接口实现互联，这些接口及其使用的协议包括：
- Gm：UE与IMS网络之间的接口，采用SIP协议，承载注册与会话控制等SIP消息。
- Mw：用于不同CSCF之间的SIP信令传递。
- Cx：CSCF与HSS之间的接口，使用Diameter协议，完成路由指派、鉴权与参数下载等。
- Dx：CSCF与SLF之间的通信，使用Diameter协议，用于定位存放订购信息的HSS地址。
- Mg：I-CSCF与MGCF之间，采用SIP，负责将CS域信令转发到I-CSCF。
- Mn、Mi、Mj、Mk、Mm等：分别用于MGCF与IMS-MGW、CSCF与BGCF、BGCF之间及CSCF与其他IP网络之间的信令传递，部分采用H.248等协议，完成资源管理、会话控制和跨域协作。
- Gq：P-CSCF与PDF之间的接口，使用Diameter，传递会话相关的QoS信息以获取本地策略授权（SBLP）与授权令牌等关键数据。
- Go：PDF与GGSN之间的接口，使用COPS协议，用于在会话建立即时执行QoS策略、资源预留与策略控制的协同。
- Mr、Mp、ISC等接口：CSCF与MRFC、MRFP、AS之间的信令与控制实现，确保会话控制与多媒体资源管理的端到端协同。
IMS还包括GPRS领域的关键网络元素，如SGSN与GGSN。SGSN负责移动性管理、会话管理、认证与数据隧道的传输，确保数据流在分组网络中的QoS满足；GGSN则实现与外部数据网络的互联，提供IP地址分配、IMS信令路由、媒体包的转发与计费信息的生成等。
总体而言，IMS通过一整套分层、模块化的架构与统一的IP基础实现了跨接入网络、跨终端设备的端到端多媒体会话与服务能力。其设计目标是实现接入方式的无关性、丰富的业务组合、统一的策略与计费框架，以及面向未来网络融合的高扩展性与可管理性。
