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在5G大行其道的今天，緣何會重提4G的寵兒——IMS（IPMultimediaSubsystem，IP多媒體子系統）？牛頓說：“我之所以成功，是因為我站在巨人的肩上”。5G也是個睿智的弄潮兒，他懂得找個巨人，找個肩膀站上去，那就是——IMS。經歷過數年巔峰歷練的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核心網的體系架構。IMS的目標是，使各種類型的終端可以建立起IP連接，通過這個IP連接，終端之間可以相互傳遞各種信息，包括語音、圖片、視頻、文件等。可以說，IMS通過IP網絡實現了端到端的多媒體業務。IMS豐富的業務和多種接入方式，如圖所示。IMS系統的終端可以是移動終端，也可以是固定電話終端、多媒體終端、PC機等，接入方式也不限于蜂窩射頻接口，可以是無線的WCDMA，或者是有線的LAN、xDSL等技術。所以說，IMS作為一個面向未來的通信架構，對于固定和移動接入方式的融合有著重要的意義。IMS網絡包含諸多網元，如同一個龐大的封建王朝，須各方官員（對應IMS中各網元）各司其職、互相協作，才能保證正常運轉。官員多了，為方便管理，于是將其劃分為了六部：禮部、戶部、吏部、工部、刑部、兵部。同理，IMS網絡中網元多了，就要劃分層次，恰也是六層：業務層、運營支撐層、控制層、互通層、接入和承載控制層、接入網絡層。若將IMS看作一個王朝，那么IMS的六部分別是何職責？且看一一道來。禮部的重要職能是外交，IMS的外交是開放和多樣化的業務。IMS的業務層與控制層完全分離。業務層主要由各種不同的應用服務器組成，除了在IMS網絡內實現各種基本業務和補充業務外，還可以將傳統的窄帶智能網業務接入IMS網絡中，并為第三方業務的開發提供標準的開放應用編程接口。IMS的經濟是計費，人口則是終端用戶。IMS的運營支撐層主要由歸屬用戶服務器（HSS）、在線計費系統（OCS）、計費網關（CG）等組成，為IMS網絡的正常運行提供支撐。控制層是IMS核心，地位之重要，如同封建王朝統治的根本——吏部。IMS控制層完成IMS多媒體呼叫會話過程中的信令控制功能，包括用戶注冊、鑒權、會話控制、路由選擇、業務觸發、承載面QoS、媒體資源控制以及網絡互通等功能。工部負責修筑道路，通達四方。就像IMS的互通層，完成IMS網絡與其他網絡的互通功能，如連接公共交換電話網（PSTN）、公共陸地移動網（PLMN）、其他IP網絡。接入和承載控制層可比刑部：實現接入控制、QoS控制、用量控制、計費控制等功能，這些控制功能如同刑部，有法可依、有法必依。策略和計費規則功能實體（PCRF）是該層唯一的網元。接入網絡位于IMS的邊界，如同駐守邊防的兵部，防止肆意侵擾，如：手機由A-SBC（接入會話邊界控制器）接入，A-SBC保障網絡安全。且，接入網絡支持多種接入類型（奉行開放式邦交），如：xDSL/LAN、WiMAX/WiFi。在IMS王朝的六部中，有幾個關鍵的職位（也就是網元），他們舉足輕重，不得不介紹給各位看官：戶部管的是國家中的人口，IMS中的HSS（歸屬用戶服務器），管的是眾人手中的通信設備。HSS存儲IMS網絡中與用戶相關的數據，包括用戶身份、鑒權數據、業務數據、接入參數、業務觸發信息、漫游信息。CSCF（呼叫對話控制功能）作為IMS的核心部分，坐鎮吏部，官居尚書。CSCF負責對用戶多媒體會話進行處理。根據功能又可劃分為：P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF。吏部尚書之職既已被CSCF占據，MRF就只能屈居侍郎了。MRF主要完成多方呼叫與多媒體會議功能。MRF由MRFC和MRFP構成：MRFC：負責維護、控制MRFP中的媒體資源。實現放音、收發號、多方會議、IVR以及語音編解碼轉換等功能。MRFP：在MRFC控制下完成IMS域內部的媒體資源功能。提供放音收號資源、會議資源。至此，我們對IMS已有了大致的了解。時間來到2008年底——4G面世。語音業務仍是4G的主要業務之一。4G語音業務的解決方案是VoLTE（VoLTE：VoiceoverLTE）。VoLTE將IMS為己所用：基于IMS網絡提供提供語音服務，使語音服務作為數據流在LTE數據承載網絡中傳輸。2019年，5G小鮮肉閃亮登場，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時的VoLTE，5G還推出了EPSFallback、VoNR（戳聆聽5G的聲音！）等語音方案。隨著5G網絡的逐漸成熟，5G語音方案會有所變化：5G建網初期，5GC（5G核心網）尚未部署、5G基站覆蓋不全，此時的語音業務主要采用VoLTE方案。5GC部署完成后，5G基站覆蓋不連續，為避免4G/5G頻繁切換，建議采用EPSFallback語音方案。5G基站連續覆蓋后，語音在NR（5G無線網絡）上承載，語音采用VoNR方案，如圖所示。以上三種5G語音方案，均少不了IMS的參與。歷史舞臺瞬息萬變，IMS也不能一招打遍天下無敵手，那他如何適應新角色？IMS自誕生起，就具先天的優勢：控制與業務分離、控制與承載分離。進入5G時代，EPC忙于向5GC演進（網元拆分、重組等，頗為費勁），而IMS已先天適應了5G的業務需求。為了實現5G語音解決方案，IMS雖須改動，但改動并不大：功能方面：終呼接入域選擇（T-ADS）時，SCCAS執行的策略需針對雙注冊場景進行增強。接口方面：Rx、Sh、Gm/Mw/ISC等需增加接入類型和位置信息等參數；Rf接口則要透傳5G計費信息。IMS為適應5G做出了改變，可謂識時務者為俊杰。江山代有才人出，你方唱罷我登場——5G作為未來幾年的主角，我們期待它的高光時刻。IMS已準備好，做堅實的后盾！本文來自微信公眾號：