在經歷了十幾年的高速發展后，移動運營商越來越認清了一條重要的規律，那就是電信業務必須不斷地發展以不斷靠近經濟發展以及人們生活、工作和娛樂的通信和信息需求。目前，Yahoo!Messanger和騰訊QQ等多媒體業務早已風靡全球，然而它們是建立在固定的Internet網絡具有良好能力的基礎上的，沒有任何通信和接入的質量保證，因此，迅速開發移動IP多媒體業務是當前電信運營商的當務之急。

一、IP多媒體子系統

國際第三代移動通信組織3GPP一直在進行它稱為IP多媒體子系統IMS的標準化研究。在3GPP的文件R5中，IMS是UMTS核心網絡中提供端到端多媒體業務和集群多媒體業務的中心。在3GPP的R6中，IMS已經被定義為支持所有IP接入網的多媒體業務核心網，可以支持任何一種移動的或固定的、有線的或無線的IP-CAN(IPConnectivityAccessNetworks)，包括W-CDMA，CDMA2000，Ethernet，xDSL以及Wireless LAN等等。

IMS由控制多媒體會話的網絡實體組成，在UMTS中IMS是提供IP多媒體服務的核心。IP多媒體服務使用GPRS網絡來進行傳輸。網絡提供者同時為IP多媒體服務提供傳輸實體和網絡控制實體。網絡結構同時允許為第三方提供附加的IP多媒體服務。

在UMTS版本5或更高的版本中，新增加的主要內容就是添加了兩個全新的具有重要能力的IMS。第一，增加類似呼叫狀態控制功能(CSCF)的新的網絡實體來提供基本的IP多媒體服務，例如在兩個用戶間的多媒體會話的發起。第二，相互兼容已經發展到可以提煉一些網絡實體能力的階段，例如開放業務接入(OSA)服務能力。利用基本的IP多媒體服務和網絡提供的能力，OSA服務能力的功能被期望能夠激勵第三方新的IP多媒體服務的產生。

在UMTS版本5中的網絡結構如圖1所示。圖中顯示了提供實時IP多媒體服務的基本的網絡實體。一個IMS包括一個或多個CSCF、媒體網關控制功能(MGCF)、IMS媒體網關、多媒體資源功能處理器(MRFC)、訂閱位置功能、中斷網關控制功能(BGCF)和應用服務器。我們下面解釋IMS如何實現其主要功能和如何為UMTS增加支持多媒體業務。

IPv6--IMS的信令和會話業務都是通過IP承載的，但是，并不是任何版本的IP都是可以使用的，IMS要求只有IPv6才能在IMS域中使用。雖然這將使UMTS這一全球第一商業系統廣泛地發展IPv6，但是這仍將是一個大膽的要求，因為：

IMS中的IP尋址與分組域骨干網中使用的(例如IPv4)和電路域中使用的是不同的，所以IPv6和IPv4互通的問題需要解決。

缺少IPv6的實踐經驗。

用于移動臺接入IP多媒體服務的IP尋址范圍必須在IMS尋址域內，這個尋址域是在建立好IP連接時激活的PDP上下文中安排好的。IP地址可以從服務域而不是歸屬域的GGSN中獲得，從路由的效率來考慮，這是一個優點。

呼叫/會話控制--CSCF使用SIP在呼叫控制中發揮了核心作用。CSCF可以比作電路域語音通話中移動交換中心的信令部分和控制部分。除了語音通信之外，它還能支持多媒體會話。SIP是在移動臺和CSCF之間、CSCF之間、CSCF和MGCF之間、CSCF和應用服務器之間有關信令方面的協議。CSCF起到了很多作用：作為代理CSCF(P-CSCF)，這是移動臺和IMS連接最初的一點；作為提供服務的CSCF(S-CSCF)，可以用于會話控制；作為詢問CSCF(I-CSCF)，這是網絡中各個移動臺的有關IMS信令的一個主要的連接點。

PSTN互通--當會話的一端為IMS用戶，而會話的另一端是公共電話交換網用戶時,網絡需要四個新的功能實體-IMS媒體網關、MGCF、信令網關和BGCF。BGCF具有支持PSTN與PS域之間的呼叫的功能。媒體網關用來完成在兩端用不同格式編碼的媒體信號的翻譯。MGCF控制IMS媒體網關，提供在基于SIP的和基于ISUP信令之間應用級的信令翻譯，并且與S-CSCF進行通信。傳輸級的在基于IP的和基于SS7的信令翻譯由SGW完成。BGCF識別網絡和網絡中的MGCF，并確定進入PSTN的位置。

處理用戶簽訂的信息和用戶狀態的信息--歸屬用戶服務器(HSS)是主要的數據庫，它存儲用戶簽訂的業務信息和本地信息。它可以被考慮為一個增強型GSM網絡中的歸屬位置寄存器。因為在網絡中有幾個HSS存在，在注冊和會話建立過程中，為了找到有目標用戶信息的HSS，用戶位置功能被CSCF詢問。用戶位置功能不需要在單一的HSS環境下實現，因為CSCF知道哪一個HSS會被使用。

可以使用各種不同的應用服務器，包括基于SIP的應用服務器和OSA應用服務器，這些應用服務器可以實現各種服務，例如語音提示服務和預付費服務。支持多種服務的應用服務器還可以促進新的業務的產生。在這兩種情況下，SIP為S-CSCF的信令服務，然而，在一個OSA應用服務器的例子中，一個OSA容量服務器應該插入在OSA應用服務器和S-CSCF之間。

多方會議-媒體資源功能處理器(MRFP)和媒體資源功能控制器(MRFC)支持多方多媒體會議，并能體現媒體資源(例如，語音提示功能)的實際能力。MRFP處理和混合實際的媒體流，MRFC控制MRFP的媒體流資源。

其他問題-在設計和標準化UMTS的過程中，產生了很多復雜的問題。例如，在2000年底才確定下來一個用戶的服務控制由它的歸屬網絡來執行，并且，當用戶漫游到國外網絡時，這個功能仍然適用，但是，因為存在僅僅由歸屬域控制產生的潛在的劣勢，例如，歸屬域的過載和處理分組上的延遲，所以由訪問域進行控制的問題也已經開始考慮了。而且，關于支持由訪問域和歸屬域通過IMS共同控制的問題，3GPP已經討論了一段時間了。然而支持兩種模式必定會使網絡結構更加復雜。因此，3GPP最終決定使用歸屬域來控制，但是，以后可能會重新進行這一問題的討論。

二、IP多媒體業務的應用

1 即時通(Pushto talk)

又叫做一鍵通業務，該服務使得手機終端用戶能夠在分組交換網絡上，通過只按一個按鍵就進行一對一或群體即時通話。該服務采取“半雙工” 模式，也就是說同一時間只有一人能夠講話，從而更便于群體交流，該服務可以使用戶能夠在通話群中靈活地選定或者變換通話對象。從而用戶可以輕易地與通話群體中所有人或選擇部分人進行 Push to talk 通話。它是一種全數字傳輸的 VoIP 技術，其完全基于 SIP協議和IMS的設計，很好的保證了互通性、可量測性和向未來 3G 的平滑過渡。

2 IP電話業務

隨著寬帶IP接入的普及，IP終端電話成為新的熱點，例如現在一些運營商正在推廣的IP超市(類似于IP公用電話亭)，基于H.323的IP終端電話未能普及除了以前缺乏IP寬帶接入這個原因外，還因為H.323 的用戶認證一直是一個問題，另外H.323終端價格昂貴也是一個原因。現在采用SIP基本上克服了這些問題，SIP軟件被免費集成在 Microsoft WinXP 操作系統中，因為SIP如此簡單，甚至有運行在 Linux ，PocketPc ，Symbian 上的SIP Client軟件，使得手持終端上的SIP應用也成為可能，而且SIP還支持完善的用戶認證機制。所以基于SIP的IMS完全可以被用來作為IP終端電話系統。

3 串行振鈴和并行振鈴業務

因為一個SIP用戶可以同時在很多終端上注冊，比如他可能有幾個固定辦公電話，還有無繩電話，移動電話，便攜PC等，每種終端可以實現不同的功能，比如便攜PC支持視頻而固定SIP電話可能連P&M都不支持，用戶不需要總是帶著所有終端，在各種情況下他只帶著其中一些，比如開會時他可能只帶著便攜PC。

串行振鈴業務是當另外一個用戶呼叫該用戶時，系統會根據該用戶設定的次序和等待時間依次振鈴該用戶的各種終端，直到該用戶接通為止。

而并行振鈴業務則是系統同時振鈴該用戶的所有注冊終端，直到該用戶接通為止。

4 會晤轉移業務

會晤轉移業務包括無條件轉移，無應答轉移和遇忙轉移，該用戶可以定制轉移的統一資源標識(URI)，當條件符合時，呼叫被轉移到設定的目標。這種業務和傳統電話呼叫轉移業務功能相同，只是增加了新的媒體類型。

5 主叫標識顯示業務

和傳統電話的主叫號碼顯示意義相同，只不過顯示在被叫終端上的不只是主叫的SIPURI，而可能是任何媒體，比如一張主叫的照片、一段聲音或者視頻片斷。根據系統的提示，主叫可以事先將要傳送的標識上傳到系統中存儲，當主叫呼叫被叫時，SIP消息報文將主叫標識的統一資源地址(URL)傳到被叫，被叫終端自動打開該URL，從而看到主叫的標識。

三、結論

目前電信業務的發展已經到達了個人通信的重要階段，傳統的多媒體業務結構無法支持移動(個人化的)多媒體通信的需求，3GPPR5/R6采用的SIP體系結構和IP多媒體子系統為滿足下一代的電信業務需求打下了基礎，結合OSA技術和虛擬駐地環境技術，電信用戶可以獲得他們急需的新的移動多媒體通信業務，電信運營商也將在第三代移動通信上找到自己的業務增長點。