IP多媒体核心子系统IMS（IPmultimediasubsystem）是第3代移动通信合作伙伴项目3GPP（3rdGeneration Partnership Project）提出的支持IP多媒体业务的子系统，它的显著特点是：采用了SIP，通信与接入方式无关，可以提供多种媒体业务，控制功能与承载能力分离、呼叫与会话分离、应用与服务分离、业务与网络分离，移动网与Internet业务融合。IMS顺应了通信网络融合发展的趋势。
3.1IMS系统基本结构
IMS网络结构如图5所示，它的主要功能实体包括呼叫/会话功能实体（CSCF：callsessioncontrolfunction）、原籍用户服务器（HSS：home subscriber server）、媒体网关控制实体（MGCF）和媒体网关（MGW）等[6]。其中最重要的实体是CSCF和HSS。CSCF主要负责对多媒体会话进行处理，其功能包括多媒体会话控制、地址翻译以及对业务协商进行服务转换等，相当于SIP服务器。CSCF分为代理CSCF（P-CSCF：proxy-CSCF）、查询CSCF（I-CSCF：interrogating-CSCF）和服务CSCF（S-CSCF：serving-CSCF）。P-CSCF是IMS系统中用户的第一个接触点，所有的SIP信令都必须通过P-CSCF。I-CSCF提供到归属网络的入口，将归属网络的拓扑隐藏起来，并可通过归属用户服务器HSS灵活选择S-CSCF，并将SIP信令路由到S-CSCF。S-CSCF是IMS的核心，它位于归属网络，提供UE会话控制和注册服务。在SIP会话中他是SIP的代理服务器。HSS类似于现在移动网络的HLR，它是IMS中所有与用户和服务相关的数据的主要存储器。存储在HSS中的数据主要包括用户身份、注册信息、接入参数和服务触发信息等。
图5 IMS网络结构
3.2IMS呼叫流程
SIP信令消息从移动用户发起，经UMTS（universalmobiletelecommunicationssystem，通用移动通信系统）陆地无线接入网络进入核心网，通过SGSN（serving GPRS supporting node，GPRS服务支持节点）和GGSN（gateway GPRS supporting node，GPRS网关支持节点）到达CSCF，经过处理后送往其他IMS网络、MGCF/MGW网络或外部IP网络。在此过程中，SGSN和GGSN仅查看消息的目的IP地址，不分析消息的内容，起到路由器的作用。图6示出移动用户发起呼叫的信令流程示例，此处假设用户位于访问网络。用户发SIP invite请求，信息中包含初始SDP描述。消息经P-CSCF和I-CSCF转发至S-CSCF。S-CSCF根据用户文档信息进行起始呼叫授权控制，包括SDP媒体请求的合法性，同时根据to字段确定被叫方的位置，并利用DNS服务解析地址，将请求送往目的地。
图6 IMS呼叫流程示例
