A arquitetura IMS é definida a partir de uma série de funções ao invés de uma série de elementos de rede. Isso significa que os fabricantes podem unir uma série de funções em um único elemento de rede, como também colocar em vários elementos de rede uma única função.

A estação móvel do usuário que se conecta na rede IMS é chamada de User equipment (UE), celulares, PDA, tablets são exemplos desses equipamentos. Estes aparelhos precisam se conectar na rede IMS através de qualquer rede comutada via pacote, tal como GPRS via link de radio, WLAN ou ADSL.

O coração da arquitetura IMS possuem três funções principais:

Um ou mais bancos de dados de usuário, chamados HSS (Home Subscriber Servers) e SLF (Subscriber Location Functions).
Um ou mais Servidores SIPs, chamados de Call Session control function.
Um ou mais Application Servers.
Um ou mais Media Resource Functions (MRF) que são divididos entre Media Resource Function Controllers (MRFC) e Media Resource Functions Processors (MRFP)
Um ou mais Breakout Gateway Control Functions (BGCF)
Gateways PSTN que são decompostos em Signaling gateways SGW
Um Media Gateway Controller Function e um Media Gateway

CSCF - Call Session Control Function

O CSCF é um servidor SIP e o nó central da arquitetura IMS e sua função é basicamente processar as sinalizações SIP da rede através das camadas de controle, transporte e aplicação. Este servidor é dividido em três elementos que são classificados de acordo com a funcionalidades que estes oferecem.

I-CSCF – Interrogating Call Session Control Function

O I-CSCF faz a interconexão entre o P-CSCF, como ponto de entrada, e o S-CSCF como ponto de controle, para aplicações presentes na camada de aplicação.

O I-CSCF é colocado na fronteira de uma rede IMS e é o endereço deste elemento que é listado nos servidores de DNS.

Quando um Servidor SIP está buscando rotas de mensagens SIP para um determinado destino, são os endereços dos I-CSCF que são fornecidos como possíveis caminhos.

Além desta função de ser o endereço de uma determinada rede IMS, os I-CSCF são os elementos que fazem interface com os HSS e SLF através do protocolo Diameter. O I-CSCF obtém as informações de localização de um usuário através do HSS e o redireciona para um destino adequado que é geralmente um S-CSCF.

P-CSCF – Proxy Call Session Control Function

O P-CSCF é o primeiro ponto de sinalização entre o IMS e qualquer serviço, também é responsável pela interconexão direta com os componentes da camada de transporte.

Ele é um proxy para comunicação entre todos os serviços da rede IMS através de mensagens SIP. Utiliza pesquisa DNS para identificar o I-CSCF que irá enviar as mensagens SIP, tal I-CSCF pode ser próprio da rede ou estar em outro domínio.

S-CSCF – Serving Call Session Control Function

O S-CSCF realiza a interface com os servidores de aplicação (AS - Application Servers) na camada de aplicação.

Quando o S-CSCF recebe um pedido para registro de mensagem SIP do I-CSCF, ele consulta o HSS através de Diameter Protocol para registrar o terminal para ser servido por ele mesmo. O estabelecimento da próxima sessão requer a explicitação de qual S-CSCF é responsável pelo controle da sessão do terminal. O S-CSCF irá utilizar as credenciais que obteve a partir da consulta ao HSS para enviar uma mensagem ao P-CSCF para autenticar o terminal.