IMS(IP Mutimedia Subsystem)是3GPP在Release 5版本提出支持IP多媒体业务的子系统，它的核心特点是采用SIP协议和接入的无关性。 IMS为未来的多媒体应用提供一个通用的业务平台，它是向ALL IP Network业务提供体系演进的重要一步。目前IMS支持2G和3G的移动接入方式，还不能支持固定接入方式。在网络融合的发展趋势下，3GPP、ETSI和ITU-T都在研究基于IMS的网络融合方案，目的是使IMS成为基于SIP会话的通用平台，同时支持固定和移动的多种接入方式，实现固网和移动网的融合。在本文中，主要介绍了IMS标准制定情况，以及目前IMS发展应用情况和存在问题的分析。
一、IMS的标准制定进展
目前研究基于IMS网络融合的标准组织主要包括3GPP、TISPAN和ITU-T FGNGN。
1. 3GPP的研究进展
3GPP定义的IMS的框架结构如图一所示。
图一 3GPP定义的IMS的框架结构
3GPP已在网络框架、QoS、安全、计费以及和其他网络的互通方面都制定了相关规范。但在SIP协议和BICC/IUSP协议的映射方面还没有定义，拟采用ITU-T的Q.1912与IETFSIP系统的互通正在研究，还没有制定规范。目前的版本为Release 6版本，已于2004年9月冻结。
目前3GPP对于IMS的研究主要集中在以下三个方面：研究使用IPv4的解决方案尽早实现IMS的问题、同时支持各种固定接入方式和移动接入方式、电路域承载问题。
2. ETSI TISPAN的研究进展
目前，ETSI TISPAN正在制订NGN相关规范，命名为TISPAN-NGN Release 1，预计在2005年中期完成整个Release 1，并在将来的Release中进行完善。TISPAN-NGN Release 1总体需求包括：固定终端可以获得3GPPIMS核心网提供的所有业务；能够全部或部分替代现有核心网提供的PSTN/ISDN业务；
关于IMS的研究，TISPAN和3GPP的合作比较紧密，并成立了联合工作组研究NGN-IMS相关问题。在3GPP与TISPAN的联合工作下，目前TISPAN NGN-IMS也取得了不少的进展。TISPAN-NGN重用了IMS的体系结构，对核心实体CSCF和终端的功能提出不少新的要求。同时还扩展了3GPP IMS的网络结构，新增SGF、BGF等实体以支持固定网络的业务。此外TISPAN的相关工作组也在研究IMS的安全、计费、QoS等其他问题。
下一阶段，TISPAN计划的主要工作包括制定NGN Release 1系列规范，IMS Release 6版本规范将包含其中，另一方面要继续和3GPP的各个TSG沟通，使各个WG和TSG相对应地工作，以便保持一致性。
3. ITU-TFGNGN的研究进展
2004年6月刚刚成立的ITU-TFGNGN (NGN专题组)也已经开始对IMS进行研究，涉及IMS的业务和网络框架方面。ITU-TFGNGN将研究NGN业务需求，IMS Release 6中定义的业务将作为业务研究的起点，但同时强调业务应具有灵活的生成能力。ITU-TFGNGN还将研究有关IMS的网络融合技术：NGN-IMS的框架结构应该是一个与接入技术无关的网络，应尽可能多地支持各种接入技术，包括有线的和无线的各种技术；对于基于SIP会话的业务，将以IMS为基础开展工作，并参考3GPP的一系列相关规范。
由于基于SIP的应用可以实现跨网络的使用，所以3GPP2完全采用了IMS作为cdma2000系统实现IP多媒体业务的网络框架。对于TD-SCDMA技术来说，因为采用和WCDMA相同的核心网，所以也同样采用IMS技术提供IP多媒体业务，这样3G的三种主流技术在核心网络的IMS层面得到了统一。同样由于IMS的接入无关性，研究NON技术的ETSI TISPAN和ITU-TFGNGN也都决定采用IMS作为NGN实现基于SIP会话的网络架构，并最大限度地重用了3GPP已经定义的系列规范，这就从标准的角度为网络融合提供了保证。目前各个标准组织正在研究xDSL接入IMS的方案，将来还会逐渐考虑其他固定接入方式。
总体看来，3GPP和TISPAN对于IMS的研究比较深入和具体，并且二者的合作比较紧密，但是在一些问题上还没有明确的结论，规范的制定方面还有很多工作要做。但是从会议提交的文稿情况看，FGNGN对于IMS的研究刚刚开始，还处于功能需求研究阶段。
二、IMS目前应用情况
1.IMS带来的新业务
由于标准化方案的固有特性使得IMS成为一个可重用的业务平台。IMS能够提供大部分新业务所需要的基础部件和功能件，满足注册、会话建立、安全、计费、网管等基础功能需求。特别值得注意的是，“接入无关性”作为IMS的核心特点之一，使得IMS不仅支持3G网的接入，而且支持GPRS接入，甚至还支持ADSL和WLAN接入。也就是说，IMS虽然在R5中被提出，但并不意味着只有等网络到了R5阶段才能部署IMS，在R99的基础上、甚至是在GPRS现网的基础上，都可以部署IMS系统，并开展“一键通”等一系列IMS多媒体业务。
IMS给人们带来的最直接好处就是实现了端到端的IP多媒体通信。它不同于传统的多媒体业务是人到内容或人到服务器的通信方式，而是直接的人到人的多媒体通信方式，所以能够降低运营商对各种游戏服务器的投资，节省运营费用和网络资源。
目前，基于SIP协议可以在IMS上得以实现的多媒体业务包括：
(1)交互类业务，如交互式的端到端游戏；
(2)多媒体通信类业务，如视频共享业务、终端内容和文件的共享、基于IMS的“一键通”(PoC)等；
(3)信息类业务，如语音信息、即时信息(IM)、图片聊天等；
(4)网络融合业务，包括在移动电话和PC及固定电话之间的通信业务。
IMS的提出顺应了通信网络发展的趋势，在未来的移动通信网、全IP网络中，IMS将会是最为重要的部分。业界一直在寻找3G杀手锏应用，目前比较看好的有POC、IM等都需要IMS的支持。OMA组织对于POC和IM的标准制定也是基于IMS的。在IMS之上可以开发丰富的IP多媒体应用。可以说，IMS是移动核心网的发展方向，是部署新业务的基石。
2. IMS的试商用情况及应用前景
基于对新业务开发快速推广、优化网络结构及资源建设的需求，全球许多运营商积极联合供应厂商，共同推动IMS的开发。2004年以来，ITUT开始把重点放在NGN标准化工作上。短短几个月来，IMS标准化工作取得了很大的进展。运营商都宣布基于IMS的策略。2004年日本NTT、日本电信、韩国电信、巴西电信等运营商成立FMC联盟，志在推动、推广固定电话和移动通信的联合经营模式。
进入到2005年以来，设备制造商和电信运营商也都对IMS非常的热心，IMS一方面是运营商为提供下一代服务在基础设施方面的战略步骤，另一方面又为设备供应商带来新的创收机会。因此，在2005年2月法国嘎纳举行的3G大会上，IMS再次成为最引人注目的话题。
目前，推出了IMS商用解决方案的设备商有爱立信、诺基亚、西门子、北电网络、中兴、华为、朗讯、NEC、索尼爱立信等多家公司。实力最强的是爱立信、诺基亚、朗讯。
其中，爱立信和诺基亚均已签署了多个商用和测试合同，遍及美洲、欧洲和亚洲，涵盖了GSM/GPRS、WCDMA、CDMA2000以及有线网络，并涉及一系列丰富的应用，如一键通(push to talk)、组合服务(combinational service)、IP语音电话和IP Centrex。
基于IMS的固定/移动网络融合业务(FMC)得到认同，主要是因为IMS兼有两个基本点，一个是技术融合的汇聚点——IP，一个是业务融合的汇聚点——多媒体。21世纪将是以信息为核心的时代，在这个时代中基于IP的信息网络化是发展大趋势。以IP为代表的数据业务不仅会超过话音业务，而且仍将继续高速增长。所以IP虽然是最理想的技术，但在可预见的将来，却是最适合网络环境的技术，技术融合的汇聚点必然是IP。多媒体是下一代服务的主要特征之一，把声、像、图、文结合在一起的多媒体，是最符合21世纪的信息形态，也是人们最乐意接受的信息形态。多媒体通信已经成为各国信息实施的主要部分，业务融合的汇聚点必然是多媒体。它一定会在生产、管理、教育、科研、医疗、娱乐等领域得到越来越多的应用，成为一个一个可持续发展的增长点。
三、IMS目前存在的问题与分析
目前，以欧洲ETSI为代表的TISPAN计划提出了基于IMS的体系架构是NGN的主体架构，认为IMS代表了NGN网络发展的方向。IMS系统采用SIP进行端到端的呼叫控制，这就为IMS同时支持固定和移动接入提供了技术基础，也使得网络融合成为可能。对于运营商而言，基于IMS的网络融合方案可以使其基于统一的核心网络为固定和移动用户提供相同的业务，相对固网和移动网的核心网并存的网络架构，不仅可以减少网络结构的复杂度，也应该可以降低网络的运维成本，但是同时也对网络的运营和管理提出了挑战，运营商需要针对网络融合的新架构研究相应的管理对策。IMS将来如何提供统一的业务平台，标准乃至商品的成熟性等问题仍有待进一步的探讨和解决。
1. 网络融合必将会带来功能的复杂
技术上，IMS为网络融合提供了基础，但是由于移动接入方式和固定接入方式在终端、接入网络以及资源调度方式上存在一些差别，这将导致IMS域功能实体的功能需要作相应的扩展，接口以及所采用的协议也需要相应的修改。例如针对终端的鉴权方式的不同，CSCF不仅需要支持AKA的鉴权机制，还需要支持其他鉴权机制和流程。另外由于固定接入网与无线接入网的带宽资源不同，所以对于固定接入方式不必使用SIP压缩功能，具体体现在Gq接口的功能和处理方法的变化。总之由于新的接入方式的引入，必然要对核心网络IMS提出新的要求，这也使得IMS网络的功能变得更加复杂。
2. IMS技术还不够成熟稳定
由于基于IMS的网络融合的研究刚刚开始，技术上还不够成熟稳定。从标准上看，虽然ITU-TFGNGN、3GPP、TISPAN都已经确定了IMS作为NGN的框架，但是如前所述，很多网元和接口的功能需要增强或修改，目前标准组织的活动还处于功能需求的研究阶段，实现这些功能的流程、消息及参数还需要具体的规范定义。重点解决IMS支持固定接入问题的3GPP Release 7版本规范，预计2006年才能发布；支持部分固定接入方式的ITUFGNGN Release 1最早也要到2005年中发布。所以规范上还有很多工作要做。
3. 产品的开发还不能满足大规模建网的需求
从产品的开发看，虽然目前国内外主流厂商都在进行IMS产品的开发，如诺基亚和其他厂商合作开发IMS技术和解决方案，西门子IMS系统被法国电信进行进一步实验。朗讯致力于日本的IST公司ESS合作开发基于IMS的业务。Intel和IBM等形成一个团队研究IMS整套产品等等。但受到标准进程的限制，目前的产品还只是针对IMS某些应用，还不是完整意义的IMS网络产品，还不能满足运营商大规模建网的需求。
4. QoS还不能保证商用需求
此外，QoS也是IMS需要重点考虑的问题，它决定了网络是否可以满足商用需求。网络的QoS是端到端的服务质量，由终端、接入网络和核心网络共同保证。在IMS的框架下，核心网络的信令和数据都基于IP承载，而IP网络的QoS问题一直是困扰业界的一个问题，目前3G核心网也只能采用IP网络中通用的办法来改善QoS，例如DiffServ、MPLS等技术，所以3G核心网络的QoS有赖于IP网络QoS。ITU和3GPP都对QoS分类和具体指标进行了定义，二者基本上是一致，这些分类和具体参数可以在不同网络之间进行映射，从而一定程度上保证端到端的QoS。
5. 安全机制还有待完善
在网络安全方面，IMS已经定义了相应的安全机制，主要包括IMS鉴权和SIP消息的保护，分别通过AKA机制和逐段对SIP消息进行加密和一致性保护实现。移动终端接入IMS之前已经进行了相应的鉴权，所以安全性更高一些。但是对于固定终端来说，接入网络没有任何防范，所以IMS的安全机制显得尤其重要，关于IMS的接入安全的规范还在不断完善之中。
6. 正式商用还有待时日
虽然进入到2005年以来，很多厂商已经开始运行推动融合技术，但从目前来看，2006年到2007年将是FMC技术和业务发展的关键时期，FMC从理论走向实践的整个过渡时期，也许要十年以上。在核心网，固定技术与移动技术的界限有人估计大约在2010-2012年期间被打破，主要表现在向全IP网过渡。在全IP网中，固定网和移动网边界上的核心子系统都相同，设备供应商之间的竞争，以及新老业务提供商的竞争将推动FMC。大家都把IMS看成控制的重要设备。IMS现在虽然被看好，但是仍然有许多不定性，因为实现基于IMS的FMC不仅仅是技术的问题，它涉及网络的融合、业务的融合、管理的融合、运营的融合和管制的融合，面临一系列的挑战。设备供应商和业务提供商首先必须把注意力高度集中在特定市场特定融合需求上。在战术上采用能够满足这些需求的技术，另外需要一个高度灵活的平台，能适应新实现的各种要求。
综上所述，在NGN的框架下，IMS要同时为固定终端和移动终端提供多媒体业务，而固定和移动接入存在许多差异，因此许多问题变得更加复杂，很多技术问题需要深入研究和探讨。 (c001)
