基于SIP协议的会话控制
这是IMS最核心、最根本的特点。
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- 协议标准：IMS完全采用IETF（互联网工程任务组）制定的会话初始协议作为其核心的信令协议，SIP是一个成熟、灵活、可扩展的应用层信令协议，广泛用于互联网上的语音和视频通话（如VoIP）。
- 优势：
- 开放性：SIP是开放的互联网标准，便于与各种第三方应用和设备（如软电话、视频会议终端）互联互通。
- 灵活性：SIP支持创建、修改和终止任何类型的会话（语音、视频、即时消息、游戏等），不局限于传统电话。
- 互操作性：基于SIP的IMS可以与采用SIP的其他网络（如企业级IP-PBX、互联网软电话）无缝对接。
控制与承载分离
这是IMS实现网络灵活性和高效性的关键架构设计。
- 控制面：由IMS核心网负责，处理所有的信令（如呼叫建立、释放、能力协商），但不直接传输用户的媒体数据（如语音流、视频流）。
- 承载面：由IP网络（如运营商的IP骨干网或固定/移动接入网）负责，负责建立和维护媒体数据的传输通道（即“承载”）。
- 优势：
- 灵活性：控制面可以独立于承载面进行演进和升级，而无需改变底层的传输网络。
- 高效性：可以实现承载资源的动态分配和优化，例如在通话间隙释放带宽，或根据业务需求（如高清视频）动态调整带宽。
- 多接入性：同一个IMS核心网的控制面，可以为多种不同的接入技术（如LTE、5G、Wi-Fi、xDSL、光纤）提供服务，实现了“核心网与接入网解耦”。
统一的核心网与业务融合
IMS旨在打破移动和固定的界限,提供一个统一的平台来提供所有多媒体业务。
- 融合：通过一个统一的IMS核心网，运营商可以为固定宽带用户（如FTTH用户）和移动用户（如4G/5G用户）提供完全一致的业务体验。
- 业务一致性：用户无论通过手机、固定电话、还是电脑客户端，都能享受到相同的高清语音、视频通话、即时消息、状态呈现等丰富的多媒体服务。
- 简化运维：运营商只需维护一个核心网平台，大大降低了网络复杂度和运维成本。
独立的业务能力层与开放架构
IMS将业务逻辑与底层网络能力分离开来,这是其业务创新能力的基础。
- AS（Application Server，应用服务器）：IMS核心网中包含一个或多个AS，它们负责执行具体的业务逻辑（如呼叫前转、彩铃、会议业务等）。
- 开放接口：IMS通过标准化的接口（如Parlay/OSA 和 SIP AS）将网络能力（如呼叫控制、用户定位、发送消息）开放给AS。
- 优势：
- 业务快速部署：运营商和第三方开发者可以独立于IMS核心网的开发，快速开发和部署新业务，无需对核心网进行大规模改动。
- 鼓励创新：开放的架构催生了大量创新应用，实现了“网络即平台”（Network as a Platform）的理念。
- 业务隔离：不同的业务可以运行在不同的AS上，互不影响，提高了系统的稳定性和安全性。
策略控制与QoS保障
IMS为实时多媒体业务提供了服务质量保证,这是确保用户体验的关键。
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- P-CSCF (Proxy-CSCF)：作为用户接入IMS的第一个接触点，负责对用户请求进行策略检查。
- PDF (Policy Decision Function)：与P-CSCF配合，根据用户权限、业务类型和网络资源状况，做出策略决策。
- GQ (Gateways)：执行由PDF下发的策略，对媒体流进行流量控制和门控（如限速、丢弃不符合QoS的报文）。
- 优势：
- 端到端QoS：通过在网络边缘和核心进行策略控制，确保语音、视频等对时延和抖动敏感的业务能够获得优先传输，保障了通话质量和用户体验。
- 资源有效利用：防止网络被滥用，确保关键业务有足够的资源。
统一的用户数据管理
IMS采用了先进的数据库技术来管理用户信息,实现了数据与控制逻辑的分离。
- HSS (Home Subscriber Server，归属用户服务器)：是IMS中的核心数据库，存储了所有IMS用户的鉴权信息、签约信息（订阅了哪些业务）、位置信息等。
- 统一数据源：HSS为所有需要用户数据的网元（如CSCF、AS）提供统一的查询接口。
- 优势：
- 数据一致性：避免了用户数据在多个网元中重复存储导致的不一致问题。
- 高可靠性：HSS可以采用集群化部署，提供高可用性和快速备份，确保用户数据安全。
- 支持漫游：当用户漫游到其他网络时，拜访网络可以通过与归属HSS交互，快速获取用户信息，提供服务。
| 技术特点 | 核心思想 | 带来的主要优势 |
|---|---|---|
| 基于SIP的会话控制 | 采用互联网标准的SIP协议作为信令基础 | 开放、灵活、互操作，易于扩展新业务 |
| 控制与承载分离 | 将信令控制与媒体传输解耦 | 架构灵活、高效、支持多接入技术 |
| 统一的核心网与业务融合 | 为固定和移动用户提供统一的核心平台和业务体验 | 打破网络壁垒、简化运维、提升用户体验一致性 |
| 独立的业务能力层 | 将业务逻辑与网络能力分离，通过开放接口调用 | 业务创新快、易于引入第三方、系统稳定 |
| 策略控制与QoS保障 | 通过策略决策和执行机制，保障实时业务质量 | 确保高清语音/视频体验、有效利用网络资源 |
| 统一的用户数据管理 | 使用HSS作为唯一的用户数据源 | 数据一致、高可靠、支持无缝漫游 |
IMS的设计思想是模块化、分层化、开放化，它不仅是一个技术架构，更是一种业务驱动的网络演进理念，为运营商从传统的“管道”提供商向“综合信息服务”提供商转型奠定了坚实的技术基础，其技术特点至今仍在5G核心网（5GC）的架构设计中得到了充分的继承和发展。
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