摘要介绍了WiMAX技术和IMS技术，阐述了WiMAX接入IMS网络中的必要性，然后引入了WiMAX接入IMS的典型网络结构，最后分析了WiMAX接入IMS的关键技术。
1、引言
IP多媒体子系统（IMS）是3GPP在R5版本提出的，支持会话类和非会话类多媒体业务，是未来多媒体应用通用的业务使用平台。IMS系统用PS域来传输呼叫控制信令，并负责承载数据业务，是独立于CS域的，但保持与CS域的互通。IMS建立了对呼叫/会话进行控制的软交换平台，控制信令在经过SGSN和GGSN节点后，与承载平面的消息分开，信令消息在CSCF间根据用户配置进行传送，媒体消息则在信令选择的路径上传送。IMS技术的核心特点是承载与控制分离、采用SIP协议以及与接入技术无关。
WiMAX（WorldwideInteroperabilityforMicrowave Access）标准，又称IEEE802.16标准或宽带无线接入（Broadband Wireless Access，BWA）标准，它是一项无线城域网（WMAN）技术，是针对微波和毫米波频段提出的一种新的空中接口标准。它用于将802.11a无线接入热点连接到互联网，也可连接公司与家庭等环境至有线骨干线路。它可作为线缆和DSL的无线扩展技术，从而实现无线宽带接入。
由于WiMAX技术能够提供较高的空口带宽，可有效补充目前2G/3G移动网络的带宽限制，部署投资也相对更小，因此受到了越来越多的关注，运营商对WiMAX的兴趣也越来越浓厚，目前国内外的很多运营商已启动WiMAX的试验和部署。
然而，WiMAX网络向用户提供的只是IP连接，虽然通过它用户可以访问互联网，但无法和移动核心网融合，无法和IMS系统共用用户的鉴权机制、计费机制，也无法接入IMS系统提供的业务，更无法在IMS系统和WiMAX之间保持业务的连续性，这些都不利于运营商有效融合WiMAX网络和IMS移动核心网，也无法统一管理这两个网络的用户。此外，IMS移动用户需要额外的WiMAX终端和用户标志，会给用户使用WiMAX网络带来不便，这些都不利于WiMAX技术的大规模应用。
可见，如果用WiMAX技术接入IMS网络，则能有效补充其他无线接入技术的带宽有限的缺陷，运营商将能更有效地运营WiMAX网络，使其对IMS业务提供更好的补充。
2、WiMAX接入IMS的网络结构
WiMAX接入IMS有多种方式，包括WiMAX直接接入IMS子系统以及WiMAX通过3GPP的PS域接入IMS子系统等。从WiMAX直接接入IMS子系统，WiMAX和IMS网络在商业行为上可以独立，也可以为同一运营商提供。它们各自完成承载层面和业务层面的鉴权、授权、计费，并在必要时互相通信交互信息。
WiMAX直接接入IMS子系统的网络结构示例参见图1。图1中，具有SIP能力的双模终端，支持接入IMS网络，同时也支持3G和WiMAX网络。由WiMAX网络为用户终端提供接入IMS的IP-CAN。
图1 WiMAX接入IMS的网络结构示例
ASN指接入服务网络，ASN为接入到WiMAX的用户提供一套完整无线接入的网络功能。ASN由一个或多个基站，一个或多个ASN网关组成。一个ASN可以由一个或多个CSN共享。ASN执行以下功能：
（1）与WiMAX终端的层2（L2）连接；
（2）传递AAA消息（用于用户会话的认证、授权和会话计费）到WiMAX用户的H-NSP；
（3）WiMAX用户最佳NSP的网络发现和选择；
（4）为建立与WiMAX终端的层3（L3）连接提供中继功能；
（5）无线资源管理；
（6）ASN-CSN隧道。
除了上述功能外，在便携或移动的场景下，一个ASN将支持ASNAnchored的移动，CSNAnchored的移动，寻呼和位置管理等功能。
CSN指连接服务网络，CSN是一套网络功能的组合，为WiMAX用户提供IP连接。CSN可以由路由器、AAA代理或服务器、用户数据库、互联网关设备等组成。CSN可以作为全新的WiMAX系统的一个新建网络单元，也可以利用部分现有的网络设备实现CSN功能。CSN提供的主要功能有：用户会话连接，终端IP地址分配，Internet接入，AAA代理或者服务器，基于用户系统参数的策略以及许可控制，ASN和CSN之间的隧道建立和管理，用户计费以及结算，CSN间漫游隧道，CSN间的移动性管理和WiMAX业务。
3、WiMAX接入IMS的关键技术
（1）认证
WiMAX接入IMS网络后有两种认证方式，即WiMAX认证和IMS认证相互独立的方式以及WiMAX认证和IMS认证在一次认证过程中完成的方式。
具有WiMAX能力的终端通过WiMAX接入网络第一次接入IMS网络时，需要进行P-CSCF发现的过程，如果P-CSCF的地址不是通过预先配置，而是通过DHCP机制发现，那么必须通过相互独立的两次认证（IMS认证与接入网认证）完成WiMAX终端接入IMS的认证。在其他情况下，IMS认证可与接入网认证相互独立，也可以一次完成。
