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在5G大行其道的今天，緣何會(huì)重提4G的寵兒——IMS（IPMultimediaSubsystem，IP多媒體子系統(tǒng)）？牛頓說(shuō)：“我之所以成功，是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟稀薄?G也是個(gè)睿智的弄潮兒，他懂得找個(gè)巨人，找個(gè)肩膀站上去，那就是——IMS。經(jīng)歷過(guò)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(gè)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(lèi)型的終端可以建立起IP連接，通過(guò)這個(gè)IP連接，終端之間可以相互傳遞各種信息，包括語(yǔ)音、圖片、視頻、文件等?？梢哉f(shuō)，IMS通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(dòng)終端，也可以是固定電話(huà)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(wú)線(xiàn)的WCDMA，或者是有線(xiàn)的LAN、xDSL等技術(shù)。所以說(shuō)，IMS作為一個(gè)面向未來(lái)的通信架構(gòu)，對(duì)于固定和移動(dòng)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(gè)龐大的封建王朝，須各方官員（對(duì)應(yīng)IMS中各網(wǎng)元）各司其職、互相協(xié)作，才能保證正常運(yùn)轉(zhuǎn)。官員多了，為方便管理，于是將其劃分為了六部：禮部、戶(hù)部、吏部、工部、刑部、兵部。同理，IMS網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)元多了，就要?jiǎng)澐謱哟?，恰也是六層：業(yè)務(wù)層、運(yùn)營(yíng)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(gè)王朝，那么IMS的六部分別是何職責(zé)？且看一一道來(lái)。禮部的重要職能是外交，IMS的外交是開(kāi)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(shí)現(xiàn)各種基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)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(kāi)發(fā)提供標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放應(yīng)用編程接口。IMS的經(jīng)濟(jì)是計(jì)費(fèi)，人口則是終端用戶(hù)。IMS的運(yùn)營(yíng)支撐層主要由歸屬用戶(hù)服務(wù)器（HSS）、在線(xiàn)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)（OCS）、計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)（CG）等組成，為IMS網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行提供支撐?？刂茖邮荌MS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(huì)話(huà)過(guò)程中的信令控制功能，包括用戶(hù)注冊(cè)、鑒權(quán)、會(huì)話(huà)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(huà)網(wǎng)（PSTN）、公共陸地移動(dòng)網(wǎng)（PLMN）、其他IP網(wǎng)絡(luò)。接入和承載控制層可比刑部：實(shí)現(xiàn)接入控制、QoS控制、用量控制、計(jì)費(fèi)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(jì)費(fèi)規(guī)則功能實(shí)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(huì)話(huà)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(lèi)型（奉行開(kāi)放式邦交），如：xDSL/LAN、WiMAX/WiFi。在IMS王朝的六部中，有幾個(gè)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(hù)部管的是國(guó)家中的人口，IMS中的HSS（歸屬用戶(hù)服務(wù)器），管的是眾人手中的通信設(shè)備。HSS存儲(chǔ)IMS網(wǎng)絡(luò)中與用戶(hù)相關(guān)的數(shù)據(jù)，包括用戶(hù)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(duì)話(huà)控制功能）作為IMS的核心部分，坐鎮(zhèn)吏部，官居尚書(shū)。CSCF負(fù)責(zé)對(duì)用戶(hù)多媒體會(huì)話(huà)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(shū)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(huì)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(shí)現(xiàn)放音、收發(fā)號(hào)、多方會(huì)議、IVR以及語(yǔ)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(hào)資源、會(huì)議資源。至此，我們對(duì)IMS已有了大致的了解。時(shí)間來(lái)到2008年底——4G面世。語(yǔ)音業(yè)務(wù)仍是4G的主要業(yè)務(wù)之一。4G語(yǔ)音業(yè)務(wù)的解決方案是VoLTE（VoLTE：VoiceoverLTE）。VoLTE將IMS為己所用：基于IMS網(wǎng)絡(luò)提供提供語(yǔ)音服務(wù)，使語(yǔ)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(chǎng)，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(shí)的VoLTE，5G還推出了EPSFallback、VoNR（戳聆聽(tīng)5G的聲音！）等語(yǔ)音方案。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的逐漸成熟，5G語(yǔ)音方案會(huì)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(shí)的語(yǔ)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EPSFallback語(yǔ)音方案。5G基站連續(xù)覆蓋后，語(yǔ)音在NR（5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)）上承載，語(yǔ)音采用VoNR方案，如圖所示。以上三種5G語(yǔ)音方案，均少不了IMS的參與。歷史舞臺(tái)瞬息萬(wàn)變，IMS也不能一招打遍天下無(wú)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(shì)：控制與業(yè)務(wù)分離、控制與承載分離。進(jìn)入5G時(shí)代，EPC忙于向5GC演進(jìn)（網(wǎng)元拆分、重組等，頗為費(fèi)勁），而IMS已先天適應(yīng)了5G的業(yè)務(wù)需求。為了實(shí)現(xiàn)5G語(yǔ)音解決方案，IMS雖須改動(dòng)，但改動(dòng)并不大：功能方面：終呼接入域選擇（T-ADS）時(shí)，SCCAS執(zhí)行的策略需針對(duì)雙注冊(cè)場(chǎng)景進(jìn)行增強(qiáng)。接口方面：Rx、Sh、Gm/Mw/ISC等需增加接入類(lèi)型和位置信息等參數(shù)；Rf接口則要透?jìng)?G計(jì)費(fèi)信息。IMS為適應(yīng)5G做出了改變，可謂識(shí)時(shí)務(wù)者為俊杰。江山代有才人出，你方唱罷我登場(chǎng)——5G作為未來(lái)幾年的主角，我們期待它的高光時(shí)刻。IMS已準(zhǔn)備好，做堅(jiān)實(shí)的后盾！本文來(lái)自微信公眾號(hào)：