Skip to content

IMS

Что такое IMS?

IMS (IP Multimedia Subsystem) — это архитектурная платформа, разработанная 3GPP, предназначенная для предоставления мультимедийных услуг через IP-сети.

IMS обеспечивает унифицированное ядро для доставки голоса, видео, сообщений, присутствия, конференций и других сервисов по единой IP-инфраструктуре.


Цель создания IMS

  • Объединить все виды связи (голос, видео, чаты, файлы) в единую IP-платформу.
  • Поддержать работу на разных сетях: фиксированных, беспроводных, Wi-Fi, LTE/5G.
  • Предоставить операторам возможность быстро внедрять новые услуги.
  • Упростить интеграцию с интернет-приложениями и сторонними сервисами.

Архитектура IMS

IMS строится по многоуровневому принципу:

+----------------------------+
|     Прикладной уровень      | ← Сервисы: VoIP, видеозвонки, мессенджеры
+----------------------------+
|   Сервисный уровень (SIP)   | ← Управление сессиями
+----------------------------+
|   Контрольный уровень       | ← Регистрация, маршрутизация, QoS
+----------------------------+
| Транспортный уровень (IP)  | ← Передача данных
+----------------------------+

Ключевые компоненты IMS

Компонент Описание
P-CSCF (Proxy CSCF) Первый узел IMS, через который проходит SIP-запрос
I-CSCF (Interrogating CSCF) Определяет, какой S-CSCF обслуживает пользователя
S-CSCF (Serving CSCF) Основной сервер управления сессиями и регистрацией
HSS (Home Subscriber Server) Хранение данных абонента, профилей и политики
BGCF (Breakout Gateway Control Function) Выбор шлюза для вызова в PSTN или CS-сеть
MGCF (Media Gateway Control Function) Управление медиашлюзом при взаимодействии с традиционными сетями
MRFC / MRFP Управление и обработка мультимедиа (например, конференции, IVR)

Протоколы и технологии в IMS

Протокол Назначение
SIP (Session Initiation Protocol) Установление, управление и завершение сеансов связи
SDP (Session Description Protocol) Описание параметров сеанса (кодеки, порты, кодирование)
Diameter Автоматизация авторизации, аутентификации и учёта (AAA)
RTP / RTCP Передача медиаданных и контроль качества
DNS / ENUM Преобразование номеров телефонов в SIP URI
HTTP / XML Интеграция с веб-сервисами и API

6. Функции IMS

  • Управление сессиями (SIP-вызовы)
  • Аутентификация и авторизация пользователей
  • Обеспечение качества обслуживания (QoS)
  • Роуминг между сетями (Wi-Fi, LTE, 5G)
  • Интеграция с традиционными сетями (PSTN, SS7)
  • Мультимедийные функции (конференц-связь, пересылка вызова, удержание)
  • Поддержка сервисов Presence, Instant Messaging, Push-to-talk

Сценарии использования IMS

Сценарий Описание
VoLTE Голосовая связь по LTE с высоким качеством (HD Voice)
VoWiFi Звонки через Wi-Fi как часть мобильной сети
RCS (Rich Communication Services) Расширенные SMS с поддержкой видео, файлов, статусов
OTT-интеграция Взаимодействие с внешними сервисами (Skype, WhatsApp Business)
Мультимедийные конференции Совместная работа с видео, аудио и экраном
Экстренные вызовы (eEmergency) Вызовы 112/911 через IMS с определением местоположения
IoT и M2M коммуникации Удалённое управление устройствами через IMS-сеть

IMS и мобильные сети (VoLTE, VoWiFi, 5G)

Технология Роль IMS
VoLTE Основа для голосовой передачи через LTE
VoWiFi Использует IMS для регистрации и сессий
5G (Vo5G) IMS как центральная часть 5G SA (Standalone) архитектуры
IMS Core Единая платформа для всех новых сервисов

Преимущества IMS

Преимущество Описание
Единая платформа для всех сервисов Голос, видео, мессенджеры, IoT
Поддержка мультисетевой среды Работает через Wi-Fi, LTE, 5G, фиксированные линии
Быстрая интеграция новых сервисов Возможность добавлять новые приложения без изменения базовой архитектуры
Гибкость и масштабируемость Может расти вместе с сетью
Высокая безопасность Шифрование, защита от несанкционированного доступа
Поддержка международных стандартов 3GPP, IETF, ETSI

Недостатки IMS

Недостаток Описание
Сложность внедрения Требует глубоких знаний SIP, Diameter, сигнализации
Высокая стоимость развертывания Особенно для малых операторов
Необходимость модернизации старых сетей Для интеграции с CS (Circuit Switched) сетями
Требуется опытный персонал Настройка, эксплуатация, поддержка
Зависимость от HSS и других систем Сбой одного компонента может повлиять на всю сеть

Перспективы развития IMS

Направление Описание
Интеграция с AI и машинным обучением Анализ трафика, автоматическое управление ресурсами
Поддержка 6G и спутниковых сетей Расширение географического охвата
Упрощённые виртуализированные решения IMS как услуга (IMS-as-a-Service)
Поддержка WebRTC Встроенные видеозвонки в браузерах
Полная совместимость с OTT-сервисами Единая точка входа для VoIP и мессенджеров
Увеличение роли IMS в частных сетях 5G Корпоративные и промышленные применения