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UMTS中IP多媒体子系统及业务架构 摘要 在未来的移动通信网中，基于IP的多媒体业务将成为通信网的主要业务，为了适应未来移动通信网的发展，必须在核心网中增加专门处理IP多媒体业务的功能实体。本文先介绍UMTS的R5中引入的IP多媒体子系统，然后讨论该系统的业务架构。 1 引言 　　当前，移动通信和Internet的发展正如火如荼，分别成为通信技术和计算机网络的热点，通信网络与计算机网络的融合已经成为未来发展的目标。业界已经达成共识，这两个网络将会在IP层上统一起来，未来所有的电信业务都是基于IP的。这就要求现在的通信网络进行较大的改变，逐步过渡到分组网络中去，并建立适应分组网络的呼叫控制机制以及业务模型。 2 移动通信网络的发展概述 　　回顾移动通信的发展历程，通信技术的发展已经经过了第一代的模拟通信、第二代的数字通信，现在正在进入第三代多媒体通信的时代。但是当前的通信技术还不能满足人们的要求，人们一直在探讨下一代网络的技术。随着移动通信和Internet的迅速发展， 移动Internet将在未来移动通信中扮演重要角色。当前，人们已经对下一代网络（NGN）达成一个共识，就是下一代网络将是基于软交换技术的全IP的开放的网络。下一代网络有三大特点：（1）是业务驱动型的网络，业务与控制完全分离，控制与承载完全分离。（2）采用分层的全开放网络，具有独立的模块化结构。（3）是基于统一协议的分组网络体系。所以NGN将是一个四层结构的网络，分别是业务层、控制层、承载层和接入层。 　　NGN的描绘为当前移动通信网的发展指明了方向。当前第二代移动通信系统向第三代移动通信系统演进的过程中也逐步向NGN的目标靠拢，在GSM向UMTS的演进过程中，3GPP分别提出了R99、R4和R5三个版本，为GSM向UMTS过渡提供了一条平滑的演进之路。在R5中，为了与NGN的目标一致，3GPP提出了全IP的核心网结构。在该网络中语音业务、数据业务以及新开发的多媒体业务都会运行在IP网之上。据预测，未来的业务将会是多媒体业务占主导地位，但是SGSN和GGSN将无法完成对多媒体业务的复杂控制，所以专门增加了IP多媒体子系统（IMS），用来处理日渐增多的IP多媒体业务以及控制整个呼叫流程。可以看到，IMS的核心功能实体是呼叫会话控制功能（CSCF）单元，它控制了整个呼叫的流程。另外，它还向上层的服务平台提供标准的接口，使业务独立于呼叫控制。 3 IP多媒体子系统（IMS） 3.1 IP多媒体子系统概念 　　IP多媒体核心网系统是由所有能提供多媒体服务的核心网功能实体组成，包括了与信令和承载相关的功能实体的集合。IP多媒体业务是基于IETF定义的会话控制能力，利用PS域和多媒体承载来实现的。 　　为了实现接入的独立性和支持无线终端与Internet互操作的平滑性，IP多媒体子系统尽量采用与IETF一致的因特网标准。因此，定义的接口跟IETF的因特网标准也是尽可能的一致，例如，采用了IETF的SIP协议。 　　IP多媒体核心网子系统使PLMN的运营商能给他们的用户提供基于因特网的应用、服务和协议的多媒体业务。这里并不是要把这些业务变成IP多媒体子系统的标准，而是为了让PLMN的运营商和第三方的业务提供者来发展这些业务。IP多媒体核心网子系统能集中语音、图像、消息、数据和基于Web的技术来为无线用户服务，并把因特网的发展和无线通信的发展结合起来。 　　支持IP多媒体应用的全套解决方案是由终端、GERAN或UTRAN无线接入网、GPRS核心网和IP多媒体核心网子系统的一些特殊的功能单元。这些功能单元包括呼叫会话控制功能（CSCF）、媒体网关控制功能（MGCP）、IP多媒体网关功能（IM-MGW）、多媒体资源功能控制器（MRFC）、多媒体资源功能处理器（MRFP）、签约定位功能（SLF）、出口网关控制功能（BGCF）、应用服务器（AS）、信令网关功能（SGW）。 　　IP多媒体子系统的结构，所有的功能实体被认为在不同的逻辑结点中实现，如果在同一个物理设备中实现两个逻辑结点的功能，那么这两个逻辑结点的接口就成为该设备的内部接口。 3.2 IP多媒体核心网子系统实体 　　IP多媒体子系统像CS域、PS域子系统一样，可以完成呼叫的发起、保持、释放等功能。另外，它还要对多媒体流进行转换控制以及对多媒体业务的支持，所以包含更多的功能实体，它们分别完成不同的功能。 3.2.1 呼叫会话控制功能CSCF（Call Session Control Function） 　　根据CSCF在网络中所处的位置不同，它所承担的作用也不一样，它可以分为如下三种类型： 　　（1）代理CSCF（P-CSCF） 　　在移动终端获得IMS服务时，代理CSCF是第一个联系节点。用户设备通过