DasIP Multimedia Subsystem (IMS) ist einTelekommunikationssystem, das einen standardisierten Zugriff auf Dienste aus unterschiedlichen Netzwerken zum Ziel hat. Spezifiziert wurde es vom3rd Generation Partnership Project-Gremium (3GPP). IMS verwendet ein All-IP-Netzwerk, bei dem sämtliche Kommunikation IP-basiert erfolgt. Das Basisprotokoll von IMS ist dasSession Initiation Protocol (SIP).IMS-Systeme werden vor allem inMobilfunknetzen eingesetzt. Wesentliche Aufgaben von IMS-Systemen sind:
Die Grundlagen des IMS werden in den „Technischen Spezifikationen“ der3GPP Standardisierungsgremien beschrieben. Die Spezifikationen können auf der3GPP-Website kostenfrei bezogen werden. Die Grundzüge von IMS finden sich in den Spezifikationen 3GPP TS 23.228 und 3GPP TS 23.002 (Gesamtarchitektur) (siehe auch KapitelIMS-Spezifikationen).IMS bildet auch die Basis für das beiETSI (European Telecommunications Standards Institute) in der Gruppe TISPAN beschriebeneNext Generation Network Release 1.
IMS unterstützt folgende Dienste:
IMS entstand beim3GPP im Rahmen derUMTS-Standardisierung. Im 2001 veröffentlichten „Release 4“ wurden erste Ideen zu diesen Eigenschaften erläutert. Bereits 2003 kamen mit dem „Release 5“ die ersten Spezifikationen zum IMS. Schon damals wurde das SIP für dieSignalisierung benutzt. Die Interoperabilität zumGSM- undGPRS-Netz sollte auch sichergestellt werden. Mit den „Releases“ 6 und 7 kamen dann etliche weitere Eigenschaften hinzu –WLAN undFestnetz als weitere Zugangsnetze sowieDRM, Dienste zur Standortbestimmung, generische Benutzerprofile und weitere.
Ein IMS-System besteht aus bis zu 20 Funktionsblöcken.Diese Funktionsblöcke lassen sich in vier Ebenen zuordnen:
Werden für ein bestimmtes Gespräch bzw. für eine bestimmte Datenverbindung („data session“) Dienste des IMS-Systems benötigt, so fordert das Telefonnetz entsprechende IMS-Dienste an. Dies kann sowohl aus dem eigenen Netz erfolgen (z. B. über das direkte Weiterleiten einer Dienste-Anforderung an die „IMS Call Session Control Function“) als auch von fremden Netzen aus, indem das fremde Netz dies dem Gateway-Controller signalisiert, der für den Netzübergang zuständig ist. Das Telefonnetz entscheidet anhand der von einem Benutzer angeforderten Dienste und anhand der Benutzer-Eigenschaften, welches System dieses Gespräch bzw. diese Session bearbeiten soll oder ob ein anderes System hierzu herangezogen wird. Dienste, die auf dem Einsatz eines IMS-Systems basieren, können für nahezu alle Nutzer eines Telefonnetzes bereitgestellt werden, denn unterschiedliche IMS-Gateways erlauben für eine Vielzahl von unterschiedlichen Endgeräten und unterschiedlichen Anbindungen der Benutzer an das Telefonnetz einen Zugriff auf das IMS-System.
Unterstützt ein Endgerät (Mobiltelefone,PDAs und Computer) IMS-relevante Eigenschaften (wie z. B. SIP-User-Agents) so kann dieses über das Telefonnetz relativ direkt an das IMS-System angebunden werden. Für Endgeräte ohne direkte IMS-Unterstützung werden vom Telefonnetz entsprechendeGateways und Hilfssysteme bereitgestellt, um diese Systeme anzubinden, Es gibt z. B. Gateways für Festnetzzugänge (zum Beispiel:Digital Subscriber Line (DSL),Kabelmodems,Ethernet), Gateways für mobile Zugänge (zum Beispiel:W-CDMA,CDMA2000,GSM,GPRS) und Gateways für drahtlose Zugänge (z. B.:WLAN,WiMAX), außerdem Gateways für andere Telefoniesysteme wiePlain old telephone service (POTS—die altenanalogen Telefone),H.323 und für nicht-kompatibleVoIP-Systeme.
Der Zugriff auf das IMS-System kann entweder über eines der Gateways und den dazugehörigen Gateway Controller erfolgen, er kann aber auch direkt an die zentraleCall Session Control Function gehen.
Die Gateways binden die Datenströme anderer Systeme und Netze an das IMS-System an und lenken diese hindurch. Zu jedem Gateway gehören entsprechendeGateway Controller, die Signalisierungs-Informationen, die zu einem Datenstrom gehören, mit anderen Netzkomponenten oder anderen Netzen austauschen und den Gateways vorgeben, wie die Datenströme gelenkt und manipuliert werden sollen.
Für Zugriffe aus dem eigenen paketvermittelnden Netz stehen dasAccess Transfer Gateway (ATGW) und dieAccess Transfer Control Function (ATCF) zur Verfügung:
Für Zugriffe aus anderen IMS-Netzen stehen das „Interconnect Border Gateway“ (I-BGF) und die „Interconnect Border Control Function“ (I-BCF) zur Verfügung.
Für Zugriffe aus leitungsvermittelnden Netzen stehen das „IMS Multi Media Gateway“ (IM-MGW) sowie die „Media Gateway Control Function“ (MGCF) zur Verfügung.
Das leitungsvermittelte Netz (circuit switched (CS) network) und das IP-basierte IMS-Netz unterscheiden sich in einigen Punkten. Während IMS SIP zur Signalisierung einsetzt, wird in den CS-Netzen häufig derSignaling System 7 (SS7) Protokollstapel benutzt.ISDN verwendet zum Beispiel den ISDN User Part (ISUP), welcher über Message Transfer Part (MTP) geroutet wird.
Zum Übertragen von Medienströmen benutzt IMS dasReal-Time Transport Protocol (RTP), während CS-Netze diePuls-Code-Modulation verwenden.
Um trotz dieser Unterschiede Daten zwischen den verschiedenen Netzen austauschen zu können, benötigt man entsprechende Schnittstellen (engl. Gateways).
Zentrale Funktion des IMS-Systems sind dieCall Session Control Functions, in denen der Ablauf eines Gesprächs bzw. einer Session bestimmt wird. DieCall Session Control Functions tauschen diese Informationen mit den Gateway-Controllern aus.
Zudem kommunizieren dieCall Session Control Functions mit denService Applications, um darüber hinaus gehende zusätzliche Dienste bereitzustellen und in das Gespräch bzw. die Session einzubinden.
Bei einem IMS-System werden alle Gespräche, Datentransfers, Herunterladen von Dateien usw. als „Multimedia Sessions“ angesehen. Zentrales Element von IMS ist dieCall Session Control Function (CSCF), die diese „Multimedia Sessions“ aufbaut, deren Betrieb überwacht und unterstützt und diese am Ende auch wieder abbaut. Die Gateways und deren Controller regeln, gesteuert von der CSCF, den Datentransfer für diese „Multimedia Sessions“. Die „Service Applications“ werden von der CSCF eingebunden, um zusätzliche Dienste bereitzustellen, die von den Teilnehmern gewünscht werden oder die für die Art des Gespräches bzw. der Session, das der Teilnehmer führt, erforderlich sind.
Die CSCF besteht aus vier verschiedenen Komponenten: S-CSCF (Service), P-CSCF (Proxy), I-CSCF (Interrogating) und E-CSCF (Emergency). Das SIP-Protokoll wird alsCall Control-Protokoll für die Kommunikation zwischen den IMS-Komponenten und zu den „User Clients“ verwendet. Die Komponenten der CSCF erfüllen im Wesentlichen folgende Aufgaben:
Sollen die Datenströme einer Multimedia Session bearbeitet werden oder sollen zusätzlich Daten eingespielt werden, so wird dieMultimedia Resource Function (MRF) hierzu von der S-CSCF getriggert. Mit Hilfe der MRF können Datenströme manipuliert werden (zum Beispiel: Mischen mehrerer Sprachkanäle bei Konferenzschaltungen), oder es können Daten aus anderen Quellen abgespielt werden (Sprachansagen, Voice Mail Box). Die MRF unterteilt sich in 2 Hauptfunktionalitäten, denMultimedia Resource Function Controller (MRFC) und denMultimedia Resource Function Processor (MRFP).
Sind die Einzelheiten einer Session festgelegt und soll eine Session aufgebaut werden, so müssen die Datenströme von der Quelle zum Ziel gelenkt werden. Das heißt, die Gateway Controller müssen informiert werden, wie die Datenströme zu lenken sind. Hierzu wird mit Hilfe derBreakout Gateway Control Function (BGCF) festgelegt, über welches Gateway und welchen Gateway-Controller die Session geführt werden soll.
DieBGCF ist ein SIP-Server, der Routing-Entscheidungen aufgrund einerTelefonnummer trifft. Die BGCF kommt immer zum Einsatz, wenn aus dem IMS in einleitungsvermittelndes Netz (engl. circuit switched network) eine Verbindung aufgebaut werden soll. Das wäre der Fall bei Anrufen ins Festnetz oder zumPLMN (Public Land Mobile Network), dem öffentlichen landgestützten Mobilfunknetz (inDeutschlandGSM undUMTS).
Befinden sichAnrufer und Angerufener im selben Netz, wählt die BGCF eine passendeMGCF (Media Gateway Control Function) aus, die die Signalisierung zum leitungsvermittelnden Netz übernimmt. Muss in ein anderes Netz vermittelt werden, so leitet die BGCF die Signalisierung über die I-BCF an die BGCF des entsprechenden Netzes weiter.
Die S-CSCF wird von einer Reihe von Service-Funktionen unterstützt, die in unterschiedlichen Service Applications untergebracht sind.Application Server (AS) verwalten Dienste und führen diese bei Bedarf aus. Die S-CSCF interagiert über SIP mit einem AS. Der AS kann dabei dem S-CSCF gegenüber als SIP UA (user agent), SIP Proxy oder SIP B2BUA (back-to-back user agent) auftreten. Als SIP UA kann er sowohl Anrufe entgegennehmen (zum Beispiel Mailbox) als auch als Anrufer agieren (zum Beispiel automatischer Weckdienst). Als SIP-Proxy leitet er Anrufe weiter, und als SIP B2BUA kann er Anrufe selbst initiieren (zum Beispiel Click2Dial).Befindet sich der AS im Heimatnetz, kann er beispielsweise über das Diameter-Protokoll den HSS ansprechen.
Unter anderem gibt es:
Über den Application Layer ist es auch möglich, Multimedia-Standards einzubinden wie
Das IMS-System benötigt den Zugriff auf eine Teilnehmer-Datenbank, in der alle für einen Session-Aufbau relevanten Teilnehmerdaten abgelegt sind. Mit Hilfe der Teilnehmer-Datenbank wird der Teilnehmer als Mitglied des eigenen Netzes identifiziert, es werden die erlaubten Dienste des IMS mitgeteilt, sodass das IMS darauf die Session, den Teilnehmereigenschaften entsprechend, aufbauen kann.
DerHome Subscriber Server (HSS) oderUser Profile Server Function (UPSF) ist eine Datenbank, in der Benutzerprofile gespeichert werden. Der HSS ist für dieAuthentifizierung undAutorisierung der Benutzer verantwortlich. Weiterhin enthält er Informationen darüber, für welche Dienste und Medien ein Benutzer Berechtigungen besitzt. Die im HSS gespeicherten Filterkriterien werden bei der Wahl des zu verwendenden Application Servers benutzt.
Der HSS hat im IMS dieselbe Rolle wie dasHome Location Register (HLR) und dieAuthentisierungszentrale bei GSM. Falls ein Benutzer in mehreren HSS eingetragen ist, entscheidet die Subscription Locator Function (SLF), welches HSS benutzt wird. HSS und SLR benutzen beide dasDiameter Protokoll. Alles zusammen ist auch alsTriple-A-System (AAA) bekannt.
DasSignaling Gateway (SGW) ist für die Übersetzung der Signalisierung auf Transportebene zuständig – zum Beispiel Stream Control Transmission Protocol (SCTP, ein IP-Protokoll) zu Message Transfer Part (MTP, ein Signalling-System-7-Protokoll).
Dieser Abschnitt beschreibt den Verbindungsaufbau bei IMS-Systemen am Beispiel eines IMS-Systems, das in ein Mobilfunknetz eingebunden ist.
Benötigt ein Endgerät innerhalb einesTelekommunikationsnetzes einen Dienst mit IMS-Unterstützung (z. B. Sprache überLTE beiMobiltelefonen), wird eine entsprechende Anforderung an die zuständigeP-CSCF (Proxy Call Session Control Function) gestellt. Die P-CSCF kann hierbei vom Endgerät vorgegeben werden (z. B. über einen entsprechenden Eintrag auf derSIM-Karte des Mobiltelefons), sie kann aber auch vom Netz bestimmt werden (z. B. bei der Einwahlprozedur ins Datennetz über einen entsprechendenPDP-Context) oder überDHCP.
Die P-CSCF führt eine Authentifizierung des Benutzers durch.Die P-CSCF kann mit derPCRF Informationen über die Teilnehmerdienste und die Datenraten austauschen und auch Gebühreninformationen (Charging Records) erstellen. Über diePCRF kann auch Einfluss auf die Eigenschaften der Verbindung genommen werden (z. B. Datenraten drosseln, Priorität des Teilnehmers festlegen usw.)
Die P-CSCF leitet die eingegangene IMS-Dienstanforderung weiter:
Deren Antworten und Anfragen werden entsprechend über die P-CSCF an das Endgerät zurückgegeben.
Die I-CSCF ist der Kontaktpunkt für alle Verbindungsanfragen zu Teilnehmern des eigenen Netzes. Hauptaufgabe ist, das S-CSCF-System zu bestimmen, in dem der Teilnehmer eingebucht ist.
DieI-CSCF (Interrogating Call Session Control Function) erfragt die für den Verbindungsaufbau benötigten Teilnehmerdaten vomHome Subscriber Server (HSS). Sind mehrere HSS-Systeme im eigenen Netz vorhanden, kann über eine Anfrage bei derSubscriber Locator Function (SLF) das HSS bestimmt werden, in dem die Teilnehmerdaten gespeichert sind. Die Teilnehmerdaten enthalten unter anderem die Adresse des S-CSCF-Systems, in dem der Teilnehmer zurzeit eingebucht ist. Aus dieser Adresse geht hervor, ob der Teilnehmer im eigenen IMS-System oder in einem fremden IMS-System eingebucht ist.Ist der Teilnehmer in einem fremden IMS-System eingebucht, kann über dieI-BCF das fremde IMS-System über die Verbindungsanfrage informiert werden.
Die I-CSCF leitet die Verbindungsanfrage an die zuständigeS-CSCF weiter.Das I-CSCF erzeugt auch Gebühreninformationen (Charging Records).
DieS-CSCF (Service Call Session Control Function) ist die zentrale Instanz, die die Dienstanfrage bzw. den Verbindungsaufbau des Teilnehmers steuert. Der Teilnehmer wird über die S-CSCF in das IMS-System eingebucht. Hierzu erfragt die S-CSCF aus demHSS die Teilnehmer-Profile und erhält so Informationen über die Dienste und Funktionen, die für den Teilnehmer relevant werden. Die S-CSCF steuert dann den Verbindungsaufbau, überwacht die Verbindung und baut am Ende die Verbindung auch wieder ab. Außerdem überwacht sie während der gesamten Zeit die Gebührenberechnung für den Teilnehmer.
Bei Verbindungen, die eine unterbrechungsfreie Kommunikation erfordern (z. B. Sprache, Video), muss die Verbindung fortlaufend überwacht werden, und Netz-Ressourcen müssen so zugewiesen werden, dass Unterbrechungen vermieden werden. Die Organisation solcher Verbindungen wird von demSCC-AS (Service Centralization and Continuity Application Server) durchgeführt. Die Teilnehmer-Session wird beim Session-Aufbau im SCC-AS verankert, und der SCC-AS kümmert sich dann um die Steuerung und Priorisierung des Dienstes, damit Unterbrechungen möglichst vermieden werden.
Da für einen IMS-Service auch Dienste benötigt werden, die außerhalb des IMS-Netzwerkes liegen, muss die S-CSCF auch auf diese zugreifen können. Als Schnittstelle zu anderen Systemen dient dieIM-SSF (IP Multimedia Service Switching Function), die Schnittstellen zwischen IMS und "klassischen"Systemen und Protokollen bereitstellt. Hierdurch kann zur Unterstützung des IMS-Dienstes auf andere Netzelemente wieSCP (IN),MSS,HLR zugegriffen werden.
Die IM-SSF führt hierzu auch die erforderlichen Protokollwandlungen durch zwischen dem im IMS verwendeten Protokoll SIP und den in den anderen Netzelementen benutzten Protokollen wieCAMEL,MAP,INAP. Mit Hilfe der IM-SSF werden z. B. Funktionen wie Online-Gebührenabrechnung für Prepaid-Teilnehmer unterstützt, für die der Zugriff auf dieIN (SCP) Systeme erforderlich ist, da dort die Prepaid-Guthaben der Teilnehmer verwaltet werden.
DerMMTel (Multimedia Telephony Service) stellt die Verbindung zu anderen Multimedia-Systemen her und unterstützt Multimedia-Kommunikation (z. B. Sprache, Sprache, Echtzeit-Video, File Transfer, Verteilen von Bildern, Audio und Video Clips usw.) zwischen zwei (oder mehr) Teilnehmern. MMTel stellt Schnittstellen zu anderen Multimedia-Systemen bereit und führt auch hierfür benötigte Protokoll-Umwandlungen durch.
UmSMS Kurznachrichten vom IMS-System aus schicken zu können (z. B. um den Teilnehmer über fehlgeschlagene Verbindungsversuche, abgelaufene Prepaid-Guthaben usw. zu informieren), ist eine Schnittstelle vom IMS-System zu den SMS bzw. Instant Messaging Systemen erforderlich (z. B.SMSC). Hierzu dient dasIP-SM-GW (IP Short Message Gateway), das von der S-CSCF bei Bedarf angesteuert wird.
DieMRF (Multimedia Resource Function) spielt Ruftöne und Ansagen ein, wenn sie in einer Session benötigt werden (z. B. Signaltöne des Telefons oder „Der Teilnehmer ist zurzeit nicht erreichbar“).Darüber hinaus unterstützt die MRF auch erweiterte Medien-Funktionen, wie z. B. Konferenzschaltungen.
Werden Multimedia-Funktionen angefordert, die von der MRF unterstützt werden, wie z. B. das Einspielen von Ruftönen und Ansagen, greift die S-CSCF auf denMRFC (Multimedia Resource Function Controller) zu. Der MRFC koordiniert dann z. B. das Einspielen der Ansagen und Töne.
DerMRFP (Multimedia Resource Function Processor) wird vom MRFC ausgelöst und speist dann z. B. die entsprechenden Ansagen ein.
Die S-CSCF organisiert auch den nach dem Verbindungsaufbau einsetzenden Datenstrom im eigenen Netz bzw. zu fremden Netzen. Ist für den Verbindungsaufbau der Rückgriff auf „klassische“, leitungsvermittelte Telefonnetze erforderlich, organisiert die S-CSCF mit Hilfe derBGCF den Zugriff auf leitungsvermittelteFestnetz undMobilfunk-Netzwerke. Bleibt die Verbindung im paketvermittelten Netz, organisiert die S-CSCF mit Hilfe derI-BCF gegebenenfalls die Weiterleitung an andere IMS-Netzwerke oder innerhalb des eigenen paketvermittelten Netzwerks.
Handelt es sich bei der Verbindungsanforderung um einen Notruf, so löst die P-CSCF oder die S-CSCF dieE-CSCF (Emergency Call Session Control Function) aus, die den Notruf organisiert. Anstelle derS-CSCF wird aber dann der Verbindungsaufbau durch die E-CSCF gesteuert.
Die E-CSCF verbindet den Teilnehmer mit der Notrufzentrale. Ist die Notrufzentrale über das klassische leitungsvermittelte Telefonnetz angebunden, wird mit Hilfe derBGCF der Übergangspunkt zum klassischen Telefonnetz bestimmt. Ist die Notrufzentrale über Voice-over-IP angebunden, bzw. liegt in einem anderen IMS-Netz, wird über dieI-BCF die Verbindung organisiert.
Die Überwachung der Verbindungsqualität für Notrufe wird nicht, wie bei normalen Verbindungen über denSCC-AS durchgeführt, sondern über dieEmergency Access Transfer Function (EATF). In der EATF wird die Notruf-Verbindung verankert und überwacht, um Unterbrechungsfreiheit und gute Verbindungsqualität zu gewährleisten.
Ist ein Verbindungsaufbau zu Zielen außerhalb der IMS-Netze erforderlich (z. B. in dasFestnetz oder in Bereiche von Mobilfunknetzen, in denen nurGSM oderUMTS zur Verfügung stehen), so wird dieBGCF (Breakout Gateway Control Function) von der S-CSCF ausgelöst (engl.: trigger), die Übergabe ins leitungsvermittelte Netz zu organisieren. Hierzu ermittelt die BGCF den Weg ins leitungsvermittelte Netz.
Liegt der Übergabepunkt im eigenen Netz, leitet die BGCF den Vorgang an die entsprechendeMGCF (Media Gateway Control Function) weiter, die die Übergabe organisiert.Liegt der Übergabepunkt in einem anderen IMS-Netz so leitet die BGCF den Trigger an dieI-BCF weiter, die den Übergang in das fremde IMS Netz koordiniert.
DieMGCF (Media Gateway Control Function) organisiert den Übergang ins leitungsvermittelte Netz mit Hilfe des IM-MGW. In der MGCF erfolgt eine Protokollumwandlung in dieISUP/BICC-Protokolle, die im leitungsvermittelten Netz den Verkehr steuern. Die MGCF steuert direkt die Ressourcen imIM-MGW, d. h. wie im Detail die Verbindung aufgebaut werden soll.
Während alle bisher erwähnten IMS-Funktionen nur die Signalisierung und die Organisation des Verbindungsaufbaus betreffen, werden imIM-MGW (IMS Multi Media Gateway) die Datenpakete bzw. Datenleitungen verwaltet. Das IM-MGW stellt die Schnittstelle zwischen Paket- und Leitungsvermittelten Systemen dar. Hier werden Daten, die von den leitungsvermittelten System auf den entsprechenden Datenleitungen eintreffen, in Datenpakete für das paketvermittelte Netzwerk umgewandelt und umgekehrt. Gesteuert wird dies von derMGCF, die genau angibt, wie die auf einer bestimmten Leitung eintreffenden Daten in Datenpakete umgewandelt werden sollen und umgekehrt.
DieI-BCF (Interconnection Border Control Function) organisiert den Übergang in andere IMS-Netzwerke. Befindet sich ein Teilnehmer in einem anderen IMS-Netzwerk, so werden über die I-BCF die Daten- und Signalisierungs-Verbindungen zu dem anderen IMS Netz organisiert. Das I-BCF steuert direkt die Ressourcen imI-BGF. Als Schnittstelle zu fremden Netzwerken überwachen I-BCF und I-BGF die Schnittstelle sicherheitstechnisch und verschlüsseln den Verkehr.
Wird aus einem fremden Netz eine Verbindung zu einem Teilnehmer des eigenen Netzes gewünscht, so nimmt die I-BCF diesen Verbindungswunsch entgegen. Falls erforderlich, werden hierzu die Nachrichten und auch der Datenverkehr an die im eigenen Netz verwendeten Protokolle angepasst. Die I-BCF reserviert die für die Verbindung erforderlichen Ressourcen und überwacht den Verkehr. Der eigentliche Datenstrom wird über dieI-BGF geführt, wobei die I-BCF diesen Datenstrom steuert.
Um den eigenen Teilnehmer zu finden, wird der Verbindungswunsch dann an dieP-CSCF weitergegeben.
Die I-BCF kann auch den Übergang ins eigene paketvermittelte Netz organisieren. Die Unterfunktion der I-BCF zum Übergang ins eigene paketvermittelte Netz ist dieAccess Transfer Control Function (ATCF). Diese Funktion kann aber statt als Bestandteil des I-BCF auch als eigenständige Funktion ausgeführt sein.
DasI-BGF (Interconnection Border Gateway Function) steht analog zumIM-MGW im IMS Datenstrom. Über das I-BGF wird der Datenverkehr zu fremden IMS Netzwerken weitergeleitet. Die I-BGF stellt die datenseitige Schnittstelle zwischen fremden IMS-Netzwerken und dem eigenen Netzwerk dar. Der Verkehr von und zu fremden IMS-Netzwerken wird an die paketvermittelnden Netzelemente des eigenen Netzes weitergeleitet (z. B.GGSN,SAE-GW) oder zum IM-MGW, wo, falls erforderlich, der Übergang ins eigene leitungsvermittelnde Netz erfolgt.
Die I-BGF kann auch als Schnittstelle für den Datenverkehr ins eigene paketvermittelte Netz dienen. Die Unterfunktion der I-BGF zum Übergang ins eigene paketvermittelte Netz ist dasAccess Transfer Gateway (ATGW). Diese Funktion kann aber statt als Bestandteil des I-BGF auch als eigenständige Funktion ausgeführt sein.
DieATCF (Access Transfer Control Function) organisiert den Übergang in das eigene paketvermittelte Netz. Für Teilnehmer des eigenen Netzes, die über paketvermittelte Dienste erreichbar sind, werden über ATCF die Daten- und Signalisierungs-Verbindungen organisiert. Die ATCF steuert direkt die Ressourcen imATGW. Diese Schnittstelle wird benutzt, wenn IMS-Datendienste vom Teilnehmer benutzt werden (wieMMTel,RCS usw.) oder wenn IP-Sprachdienste benutzt werden (wieVoice over IP,Voice over LTE).
Für Verbindungswünsche aus und zu dem eigenen Netz stellt die ATCF das Interface zur Verfügung, über das Signalisierungsinformationen zwischen dem eigenen Netz und dem IMS System ausgetauscht werden. Die ATCF reserviert die für die Verbindung erforderlichen Ressourcen und überwacht den Verkehr. Der eigentliche Datenstrom wird über dasATGW geführt, wobei die ATCF diesen Datenstrom kontrolliert.
Die ATCF kann als Bestandteil desI-BCF ausgeführt werden, dann übernimmt die I-BCF sowohl die Organisation des Verkehrs zum eigenen als auch zu fremden Netzen. Die ATCF kann aber auch als eigenständige IMS-Funktion aufgebaut sein. In diesem Fall wird die ATCF manchmal auch als Access Border Control FunctionA-BCF bezeichnet.
DasATGW (Access Transfer Gateway) steht analog zumIM-MGW und zurI-BGF im IMS-Datenstrom. Wenn der benutzte IMS-Dienst einen Übergang in das eigene paketvermittelten Netz erfordert, wird über das ATGW der IMS-Datenverkehr an die paketvermittelnden Netzelemente des eigenen Netzes weitergeleitet (z. B.GGSN,SAE-GW).
Das ATGW kann als Bestandteil derI-BGF ausgeführt werden, dann werden über die I-BGF sowohl die Datenströme zum eigenen Netz als auch zu fremden Netzen geleitet. Das ATGW kann aber auch als eigenständige IMS-Funktion aufgebaut sein. In diesem Fall wird das ATGW manchmal auch alsAccess Border Gateway Function (A-BGF) bezeichnet.
Die Bestandteile des IMS sind in folgenden3GPP-Spezifikationen beschrieben:
| IMS-Funktionen | 3GPP-Spezifikationen |
|---|---|
| IMS Gesamtarchitektur | 3GPP TS 23.002 |
| P-CSCF,I-CSCF,S-CSCF,E-CSCF,BGCF | 3GPP TS 23.167, 3GPP TS 23.228 |
| SCC-AS | 3GPP TS 23.237 |
| IM-SSF | 3GPP TS 23.278 |
| IP-SM-GW | 3GPP TS 23.204 |
| MMTel,RCS,Presence Server | 3GPP TS 22.173, 3GPP TS 24.173 |
| MRFC,MRFP | 3GPP TS 23.228, 3GPP TS 23.333 |
| MGCF,IM-MGW | 3GPP TS 23.002, 3GPP TS 24.229, 3GPP TS 29.163 |
| I-BCF,I-BGF | 3GPP TS 29.162 |
| ATCF,ATGW | 3GPP TS 23.237, 3GPP TS 24.237 |