为了提高3G网络提供多媒体业务的能力和推动移动网络和固定网络融合,电信业界一直都在关注是否可以设计出一种业务能力更强的网络结构。因此IP多媒体子系统(IMS,IP Multimedia Subsystem)应运而生,它是3GPP在Release 5版本中提出的支持IP多媒体业务的子系统,而基于IP的多媒体业务将成为通信网业务的重要部分。众所周知,3G最大的一个特点是不断增加和变化的丰富的多媒体应用,IMS的出现为多种业务共存提供了一个统一的平台。本文首先介绍了课题的研究背景及意义,阐述了IP多媒体子系统的网络架构,分析了IMS的系统功能和业务结构,指出了在3G时代,传统的垂直的业务结构不能满足快速开发业务的需求,只有引入IMS水平的业务结构才能解决这些问题。IMS高度抽象了底层网络,屏蔽了底层网络的复杂性,使承载与控制、控制与业务相分离。第三方业务提供商能够根据市场需求设计出更多个性化的多媒体业务,而运营商也可以利用全业务的整合优势做得更好。接着,文章详细介绍了IMS的信令控制协议—会话初始化协议(SIP,Session Initiation Protocol),还有会话描述协议(SDP,Session Description Protocol)。描述了这两个协议的体系结构和消息格式,为分析基于IMS的3G业务的信令流打下了基础。同时,我们介绍了3G主流业务之一—无线一键通PoC业务的会话种类和系统结构,并对比了基于IMS域的PoC实现方案与基于PS域的PoC实现方案,再次说明了IMS是业务进行大规模商用建网的最佳选择。最后,我们采用Java语言在爱立信公司开发的SDS仿真平台上对一对一的PoC会话进行了仿真实现。文中详细分析了PoC业务的信令流程,对用例设计和程序设计进行了详细的介绍。