要聞：IMS ：相識已久，不說再見
在 5G 大行其道的今天，緣何會重提 4G 的寵兒 ——IMS（IP Multimedia Subsystem，IP 多媒體子系統(tǒng)）？
(資料圖片僅供參考)
牛頓說：“我之所以成功，是因為我站在巨人的肩上”。5G 也是個睿智的弄潮兒，他懂得找個巨人，找個肩膀站上去，那就是 ——IMS。
經(jīng)歷過數(shù)年巔峰歷練的 IMS，究竟是何面目？怎樣的蛻變，又使它改頭換面，成為了 5G 這個新晉霸主的得力助手？
早在 2004 年，3GPP 在 R5 版本中就引入了 IMS，將其作為 3G 核心網(wǎng)的體系架構(gòu)。
IMS 的目標(biāo)是，使各種類型的終端可以建立起 IP 連接，通過這個 IP 連接，終端之間可以相互傳遞各種信息，包括語音、圖片、視頻、文件等?？梢哉f，IMS 通過 IP 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了端到端的多媒體業(yè)務(wù)。
IMS 豐富的業(yè)務(wù)和多種接入方式，如圖所示。
IMS 系統(tǒng)的終端可以是移動終端，也可以是固定電話終端、多媒體終端、PC 機(jī)等，接入方式也不限于蜂窩射頻接口，可以是無線的 WCDMA，或者是有線的 LAN、xDSL 等技術(shù)。所以說，IMS 作為一個面向未來的通信架構(gòu)，對于固定和移動接入方式的融合有著重要的意義。
IMS 網(wǎng)絡(luò)包含諸多網(wǎng)元，如同一個龐大的封建王朝，須各方官員（對應(yīng) IMS 中各網(wǎng)元）各司其職、互相協(xié)作，才能保證正常運轉(zhuǎn)。官員多了，為方便管理，于是將其劃分為了六部：禮部、戶部、吏部、工部、刑部、兵部。
同理，IMS 網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)元多了，就要劃分層次，恰也是六層：業(yè)務(wù)層、運營支撐層、控制層、互通層、接入和承載控制層、接入網(wǎng)絡(luò)層。
若將 IMS 看作一個王朝，那么 IMS 的六部分別是何職責(zé)？且看一一道來。
禮部的重要職能是外交，IMS 的外交是開放和多樣化的業(yè)務(wù)。IMS 的業(yè)務(wù)層與控制層完全分離。業(yè)務(wù)層主要由各種不同的應(yīng)用服務(wù)器組成，除了在 IMS 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)實現(xiàn)各種基本業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)外，還可以將傳統(tǒng)的窄帶智能網(wǎng)業(yè)務(wù)接入 IMS 網(wǎng)絡(luò)中，并為第三方業(yè)務(wù)的開發(fā)提供標(biāo)準(zhǔn)的開放應(yīng)用編程接口。
IMS 的經(jīng)濟(jì)是計費，人口則是終端用戶。
IMS 的運營支撐層主要由歸屬用戶服務(wù)器（HSS）、在線計費系統(tǒng)（OCS）、計費網(wǎng)關(guān)（CG）等組成，為 IMS 網(wǎng)絡(luò)的正常運行提供支撐。
控制層是 IMS 核心，地位之重要，如同封建王朝統(tǒng)治的根本 —— 吏部。IMS 控制層完成 IMS 多媒體呼叫會話過程中的信令控制功能，包括用戶注冊、鑒權(quán)、會話控制、路由選擇、業(yè)務(wù)觸發(fā)、承載面 QoS、媒體資源控制以及網(wǎng)絡(luò)互通等功能。
工部負(fù)責(zé)修筑道路，通達(dá)四方。就像 IMS 的互通層，完成 IMS 網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)的互通功能，如連接公共交換電話網(wǎng)（PSTN）、公共陸地移動網(wǎng)（PLMN）、其他 IP 網(wǎng)絡(luò)。
接入和承載控制層可比刑部：實現(xiàn)接入控制、QoS 控制、用量控制、計費控制等功能，這些控制功能如同刑部，有法可依、有法必依。策略和計費規(guī)則功能實體（PCRF）是該層唯一的網(wǎng)元。
接入網(wǎng)絡(luò)位于 IMS 的邊界，如同駐守邊防的兵部，防止肆意侵?jǐn)_，如：手機(jī)由 A-SBC（接入會話邊界控制器）接入，A-SBC 保障網(wǎng)絡(luò)安全。且，接入網(wǎng)絡(luò)支持多種接入類型（奉行開放式邦交），如：xDSL / LAN、WiMAX / WiFi。
在 IMS 王朝的六部中，有幾個關(guān)鍵的職位（也就是網(wǎng)元），他們舉足輕重，不得不介紹給各位看官：
戶部管的是國家中的人口，IMS 中的 HSS（歸屬用戶服務(wù)器），管的是眾人手中的通信設(shè)備。HSS 存儲 IMS 網(wǎng)絡(luò)中與用戶相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括用戶身份、鑒權(quán)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、接入?yún)?shù)、業(yè)務(wù)觸發(fā)信息、漫游信息。
CSCF（呼叫對話控制功能）作為 IMS 的核心部分，坐鎮(zhèn)吏部，官居尚書。
CSCF 負(fù)責(zé)對用戶多媒體會話進(jìn)行處理。根據(jù)功能又可劃分為：P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF。
吏部尚書之職既已被 CSCF 占據(jù)，MRF 就只能屈居侍郎了。
MRF 主要完成多方呼叫與多媒體會議功能。MRF 由 MRFC 和 MRFP 構(gòu)成：
MRFC：負(fù)責(zé)維護(hù)、控制 MRFP 中的媒體資源。實現(xiàn)放音、收發(fā)號、多方會議、IVR 以及語音編解碼轉(zhuǎn)換等功能。
MRFP：在 MRFC 控制下完成 IMS 域內(nèi)部的媒體資源功能。提供放音收號資源、會議資源。
至此，我們對 IMS 已有了大致的了解。
時間來到 2008 年底 ——4G 面世。語音業(yè)務(wù)仍是 4G 的主要業(yè)務(wù)之一。4G 語音業(yè)務(wù)的解決方案是 VoLTE（VoLTE：Voice over LTE）。
VoLTE 將 IMS 為己所用：基于 IMS網(wǎng)絡(luò)提供提供語音服務(wù)，使語音服務(wù)作為數(shù)據(jù)流在 LTE 數(shù)據(jù)承載網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
2019 年，5G 小鮮肉閃亮登場，是否 IMS 老前輩該隱退江湖了 ——No！5G 后輩崛起，尚顯稚嫩，還需磨練，IMS 豈可隱退？
除了 4G 時的 VoLTE，5G 還推出了 EPS Fallback、VoNR（戳聆聽 5G 的聲音?。┑日Z音方案。
隨著 5G 網(wǎng)絡(luò)的逐漸成熟，5G 語音方案會有所變化：
5G 建網(wǎng)初期，5GC（5G 核心網(wǎng)）尚未部署、5G 基站覆蓋不全，此時的語音業(yè)務(wù)主要采用 VoLTE方案。
5GC 部署完成后，5G 基站覆蓋不連續(xù)，為避免 4G / 5G 頻繁切換，建議采用 EPS Fallback語音方案。
5G 基站連續(xù)覆蓋后，語音在 NR（5G 無線網(wǎng)絡(luò)）上承載，語音采用 VoNR方案，如圖所示。
以上三種 5G 語音方案，均少不了 IMS 的參與。
歷史舞臺瞬息萬變，IMS 也不能一招打遍天下無敵手，那他如何適應(yīng)新角色？
IMS 自誕生起，就具先天的優(yōu)勢：控制與業(yè)務(wù)分離、控制與承載分離。進(jìn)入 5G 時代，EPC 忙于向 5GC 演進(jìn)（網(wǎng)元拆分、重組等，頗為費勁），而 IMS 已先天適應(yīng)了 5G 的業(yè)務(wù)需求。
為了實現(xiàn) 5G 語音解決方案，IMS 雖須改動，但改動并不大：
功能方面：終呼接入域選擇（T-ADS）時，SCC AS 執(zhí)行的策略需針對雙注冊場景進(jìn)行增強(qiáng)。
接口方面：Rx、Sh、Gm / Mw / ISC 等需增加接入類型和位置信息等參數(shù)；Rf 接口則要透傳 5G 計費信息。
IMS 為適應(yīng) 5G 做出了改變，可謂識時務(wù)者為俊杰。
江山代有才人出，你方唱罷我登場 ——5G 作為未來幾年的主角，我們期待它的高光時刻。IMS 已準(zhǔn)備好，做堅實的后盾！
本文來自微信公眾號：中興文檔 （ID：ztedoc），作者：媛
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