近年來，IT產業正掀起一股次世代網路(Next Generation Network, NGN)這個火熱的議題，自2002年底開始定義了其功能，NGN是整合固網業者與行動業者的技術而產的網路架構，主要提供多種帶寬與接取通道，以及各類多媒體業務服務的開放性整合架構，而這些多媒體服務透過原本的平台增加不同的模組，將其業務運行在IP網路之上，由下而上統整了由接入點、媒體傳輸控制、呼叫處理、業務記帳平台。傳統的語音通話服務在NGN規範下，基於IP技術穩定成熟與系統業者的支持，也成功的運行在IP網路之上並與傳統電話網路相結合，成為系統業者最主要的IP多媒體業務。而由3GPP聯盟提出的IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem, IMS)則是實現NGN最主要的一個元件。
NGN概述
根據ITU-T的定義，NGN是能提供電信通訊服務、使用寬頻、提供傳輸層QoS的一種封包網路，如(圖1)在NGN系統架構，藉由在NGN架構底下獨立的元件，不受限制的介接到各家的服務提供商，隨時隨地的向使用者提供了行動性的保證。
從幾個主要的觀點探求NGN的特性：
* 在核心網路下，NGN意味著強化以往不同的服務使其進入到統一的核心網內(通常為IP或乙太網路)，也意味著語音業務大量的由交換網路架構(如PSTN)遷移至VoIP。
* 在固接網路下，NGN也包含語音業務由區域型的交換機(如xDSL)轉移至DSLAMs或VoIP，以此取代舊的語音交換機基礎建設。
* 在電線電腦接取網路下，NGN整合了固定位元率語音封包標準以提供VoIP與SIP服務，這兩項服務是架在有線電視網路上的資料接口規範(DOCSIS)，作為Cable資料層標準。
圖１︰NGN系統架構
在NGN下，另外可以分隔成兩種不同層面的定義，一是網路傳輸層，一是傳輸層之上的服務層。這意味著服務提供商無論何時想要啟動新服務，可以直接在服務層上定義，不用考慮傳輸層。正因為服務獨立於傳輸層，越來越多的應用包含語音將朝獨立的接取網路形態邁進，並且安裝在更多終端使用者的機器上如電話、電腦或機上盒。
組成NGN的技術元件
NGN是植基於網路技術，這其中包括了Internet Protocol(IP)和Multiprotocol Label Switching(MPLS)，在應用層有Session Initiation Protocol(SIP)的支持。SIP取代以往的H.323，以較佳的架構提供了NAT與防火牆穿透的解決方案，而SIP到現在仍為廣泛被採用。
對於語音業務來說，在NGN架構下中最重要的一個元件之一就是軟交換器(Soft-switch)，提供一個可程式化的裝置控制網路電話語音呼叫，並且也提供NGN上不同協定之間的整合。軟交換器最重要的功能是透過Signalling Gateways(SG) and Media Gateways(MG)增加介面介接現存的電信電話網路(如PSTN)。
在一些NGN文獻當中可以找到其中一個元件Gatekeeper，這是以往VoIP架構下的元件之一，用來轉換來自PSTN或SS7的語音與資料至IP-based的封包交換網路，這類Gatekeeper使用Media Gateway Control Protocol(MGCP協定)來控制一個甚至多個閘道器(gateway)，這類型的Gatekeeper就稱為Media Gateway Controller(MGC)。
呼叫代理人Call Agent是一般性名詞，提供裝置與系統間的呼叫控制。
IP Multimedia Subsystem(IMS)是一個標準的NGN架構，由歐洲ETSI與3GPP定義，提供網際網路媒體服務的能力。然而實現NGN的方式，百家爭鳴，如3GPP聯盟的IMS，ETSI提出的TISPAN，3GPP2聯盟的MMD與Cable聯盟的PCMM，因為NGN規範廣大，卻是沒有任何一家提出的平台可以完全實現NGN規範。
由3GPP聯盟提出的IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem, IMS)因其具有統一的核心介面、獨立的網路接取特性、寬頻支持與多媒體應用等優勢，成為眾多系統商和裝置廠商選定的多媒體業務應用解決方案，是現今實現NGN最主要的一種元件。ETSI聯盟和ITU-T聯盟首先提出IMS為NGN第一階段的標准，在傳輸層中對於IMS擴展了固定接入方式、RACS(網絡附屬控制子系統)、NASS(資源源接入控制子系統)，為IMS中支持固定型式的IP多媒體業務提供了QoS保障。也同時賦予3G的IMS用戶與固接網路用戶共同業務如Video Sharing，PoC，VoIP，Instant Message，IP Centrex等。
NGN的IMS子系統能夠給NGN終端用戶提供基於SIP協定的多媒體業務，同時也融合支援了模擬PSTN/ISDN業務。NGN的IMS，是3GPP在TS 123 002中定義的IMS的一部分，單單注重會話控制功能，而諸如其他元件如AS、MRFP、IM-MGW不在核心IMS範圍。
IMS是由許多元件組成，而大部分的元件經由SIP通訊協定互相溝通，如(圖2)所示，組成IMS網路的核心最重要的元件包含如下：
1. Proxy-CSCF(P-CSCF)
2. Serving-CSCF(S-CSCF)
3. Interrogating-CSCF(I-CSCF)
4. Home Subscriber Server (HSS)
簡單的來說，P-CSCF為IMS的使用者接入點，任何裝置必須透過此接入點連接IMS網路，P-CSCF元件利用IPSec負責初階段安全性的維護，裝置與IMS系統的PDF交換，除此之外也支援終端裝置與P-CSCF間SIP信令壓縮。I-CSCF會代替用戶由HSS取得屬於用戶的S-CSCF或是AS，並將用戶傳進來的request往前forward給S-CSCF或是AS。HSS儲存所有用戶主要資訊、IMS服務相關資料。S-CSCF是處理由P-CSCF接入點連進核心網路的用戶的註冊程序，並將SIP信令做路由傳算，維護與用戶之間的session狀態，儲存用戶服務的profiles。
系統營運商需具備的IMS核心網要求
由於IMS子系統已經提供了基本的要求，系統營運商只要增強IMS核心網機制與提供各元件協定之間的介面要求，就能夠提供用戶多種媒體服務。
* IMS core network之機制
> 用戶漫遊機制
> 整體架構的安全機制
> 會話管理機制
> 多種計費機制
> 營運商策略控制機制
> 最佳化行動網路機制
> IP傳輸層多媒體會話管理機制
> 即時訊息機制
> 用戶訂閱和消息通知機制
* IMS元件間介面協議之規範
> Mb介面：基於各種串流媒體的協定，是終端設備與服務器或終端對終端的介面，相關規範可以參考(3GPP TS 26.236 )
> Ut介面：基於XCAP協定，是提供用戶終端與業務引擎之間的介面，可利用HTTP Proxy使用戶可以對業務引擎作直接設定。相關規範可以參考(3GPP TS 23.228 )
> Dh介面：基於Diameter協定，作為業務引擎、OSA業務能力服務器、SLF之間的通訊。支援提供業務引擎認識用戶所屬之HSS地址，相關規範可以參考(3GPP TS 23.228/TS 29.328/TS 29.329)
> Sh介面：基於Diameter協定，是HSS提供給上層應用的介面。支援IMS用戶數據的操作，提供用戶訂閱與通知用戶的功能，相關規範可以參考(3GPP TS 23.228/TS 29.328/TS 29.329)
> ISC介面：基於SIP協定，是CSCF提供給上層應用的介面。支援SIP/SDP呼叫控制、SIP事件的訂閱與通知，相關規範可以參考(3GPP TS 23.228/TS 24.229)
> Rf介面：基於Diameter協定，是CCF對上層應用的介面。支援業務引擎與OSA業務能力伺服器提供離線計費的介面。相關規範可以參考(3GPP TS 32.225)
> Ro介面：基於Diameter協定，是OCS對上層應用的介面。支援業務引擎與OSA業務能力伺服器提供在線計費的介面。相關規範可以參考(3GPP TS 32.225)
> GM介面：基於OMA規範。
用戶終端對IMS的支援要求
除了業者佈建基礎建設之外，用戶端裝置也要加以更新，諸如行動電話必須具備IMS-UA enabler，如(圖4)為資策會建議客戶端裝置須具備的元件。
資策會提供了用戶終端支援NGN IMS服務的能力，以階層式的用戶終端系統架構，模組化的函式庫，快速提供客製化的ISM終端應用。以III RichMedia SDK為分界，向上提供了豐富的IMS多媒體服務，如VoIP網路電話，Instant Messaging即時訊息，Push to Talk一鍵通，Presence狀態呈現，Group Management群組管理，Rich Media Player豐富影音播放，Content Sharing內容分享。向下則包含了資策會研發多年的，高效率低空間的函式庫，包括有著IMS必要支援的SIP/SDP函式庫，RTP/RTCP函式庫，AMR/MPEG4等多媒體壓縮的CODEC。
系統商的效益
由於網路技術普遍發展，電信業者與網路業者互相競爭語音業務下，兩大系統正式開闢了新戰場，將戰場轉移至NGN這塊大餅。這兩大系統廠商，適時結合移動網路技術，語音壓縮技術與IMS高彈性低成本的特色，提供了客戶豐富的多媒體服務，除了傳統語音業務之外，也逐年增加了多媒體數據業務的收益。
對系統運營商而言，推崇IMS有下列好處：
* 基於IP架構之上，所有IP對IP之間的業務整合容易。
* 跨平台終端與跨網路服務的特性，提供了固網與行動網路的整合。
* 豐富了多媒體資料服務，將數據業務的收益藉由多媒體應用的導入而提高。
* 服務模組化的特性，佈建新的業務速度快，模組化的成本低。
NGN概述
根據ITU-T的定義，NGN是能提供電信通訊服務、使用寬頻、提供傳輸層QoS的一種封包網路，如(圖1)在NGN系統架構，藉由在NGN架構底下獨立的元件，不受限制的介接到各家的服務提供商，隨時隨地的向使用者提供了行動性的保證。
從幾個主要的觀點探求NGN的特性：
* 在核心網路下，NGN意味著強化以往不同的服務使其進入到統一的核心網內(通常為IP或乙太網路)，也意味著語音業務大量的由交換網路架構(如PSTN)遷移至VoIP。
* 在固接網路下，NGN也包含語音業務由區域型的交換機(如xDSL)轉移至DSLAMs或VoIP，以此取代舊的語音交換機基礎建設。
* 在電線電腦接取網路下，NGN整合了固定位元率語音封包標準以提供VoIP與SIP服務，這兩項服務是架在有線電視網路上的資料接口規範(DOCSIS)，作為Cable資料層標準。
圖１︰NGN系統架構
在NGN下，另外可以分隔成兩種不同層面的定義，一是網路傳輸層，一是傳輸層之上的服務層。這意味著服務提供商無論何時想要啟動新服務，可以直接在服務層上定義，不用考慮傳輸層。正因為服務獨立於傳輸層，越來越多的應用包含語音將朝獨立的接取網路形態邁進，並且安裝在更多終端使用者的機器上如電話、電腦或機上盒。
組成NGN的技術元件
NGN是植基於網路技術，這其中包括了Internet Protocol(IP)和Multiprotocol Label Switching(MPLS)，在應用層有Session Initiation Protocol(SIP)的支持。SIP取代以往的H.323，以較佳的架構提供了NAT與防火牆穿透的解決方案，而SIP到現在仍為廣泛被採用。
對於語音業務來說，在NGN架構下中最重要的一個元件之一就是軟交換器(Soft-switch)，提供一個可程式化的裝置控制網路電話語音呼叫，並且也提供NGN上不同協定之間的整合。軟交換器最重要的功能是透過Signalling Gateways(SG) and Media Gateways(MG)增加介面介接現存的電信電話網路(如PSTN)。
在一些NGN文獻當中可以找到其中一個元件Gatekeeper，這是以往VoIP架構下的元件之一，用來轉換來自PSTN或SS7的語音與資料至IP-based的封包交換網路，這類Gatekeeper使用Media Gateway Control Protocol(MGCP協定)來控制一個甚至多個閘道器(gateway)，這類型的Gatekeeper就稱為Media Gateway Controller(MGC)。
呼叫代理人Call Agent是一般性名詞，提供裝置與系統間的呼叫控制。
IP Multimedia Subsystem(IMS)是一個標準的NGN架構，由歐洲ETSI與3GPP定義，提供網際網路媒體服務的能力。然而實現NGN的方式，百家爭鳴，如3GPP聯盟的IMS，ETSI提出的TISPAN，3GPP2聯盟的MMD與Cable聯盟的PCMM，因為NGN規範廣大，卻是沒有任何一家提出的平台可以完全實現NGN規範。
由3GPP聯盟提出的IP多媒體子系統(IP Multimedia Subsystem, IMS)因其具有統一的核心介面、獨立的網路接取特性、寬頻支持與多媒體應用等優勢，成為眾多系統商和裝置廠商選定的多媒體業務應用解決方案，是現今實現NGN最主要的一種元件。ETSI聯盟和ITU-T聯盟首先提出IMS為NGN第一階段的標准，在傳輸層中對於IMS擴展了固定接入方式、RACS(網絡附屬控制子系統)、NASS(資源源接入控制子系統)，為IMS中支持固定型式的IP多媒體業務提供了QoS保障。也同時賦予3G的IMS用戶與固接網路用戶共同業務如Video Sharing，PoC，VoIP，Instant Message，IP Centrex等。
NGN的IMS子系統能夠給NGN終端用戶提供基於SIP協定的多媒體業務，同時也融合支援了模擬PSTN/ISDN業務。NGN的IMS，是3GPP在TS 123 002中定義的IMS的一部分，單單注重會話控制功能，而諸如其他元件如AS、MRFP、IM-MGW不在核心IMS範圍。
IMS是由許多元件組成，而大部分的元件經由SIP通訊協定互相溝通，如(圖2)所示，組成IMS網路的核心最重要的元件包含如下：
1. Proxy-CSCF(P-CSCF)
2. Serving-CSCF(S-CSCF)
3. Interrogating-CSCF(I-CSCF)
4. Home Subscriber Server (HSS)
簡單的來說，P-CSCF為IMS的使用者接入點，任何裝置必須透過此接入點連接IMS網路，P-CSCF元件利用IPSec負責初階段安全性的維護，裝置與IMS系統的PDF交換，除此之外也支援終端裝置與P-CSCF間SIP信令壓縮。I-CSCF會代替用戶由HSS取得屬於用戶的S-CSCF或是AS，並將用戶傳進來的request往前forward給S-CSCF或是AS。HSS儲存所有用戶主要資訊、IMS服務相關資料。S-CSCF是處理由P-CSCF接入點連進核心網路的用戶的註冊程序，並將SIP信令做路由傳算，維護與用戶之間的session狀態，儲存用戶服務的profiles。
系統營運商需具備的IMS核心網要求
由於IMS子系統已經提供了基本的要求，系統營運商只要增強IMS核心網機制與提供各元件協定之間的介面要求，就能夠提供用戶多種媒體服務。
* IMS core network之機制
> 用戶漫遊機制
> 整體架構的安全機制
> 會話管理機制
> 多種計費機制
> 營運商策略控制機制
> 最佳化行動網路機制
> IP傳輸層多媒體會話管理機制
> 即時訊息機制
> 用戶訂閱和消息通知機制
* IMS元件間介面協議之規範
> Mb介面：基於各種串流媒體的協定，是終端設備與服務器或終端對終端的介面，相關規範可以參考(3GPP TS 26.236 )
> Ut介面：基於XCAP協定，是提供用戶終端與業務引擎之間的介面，可利用HTTP Proxy使用戶可以對業務引擎作直接設定。相關規範可以參考(3GPP TS 23.228 )
> Dh介面：基於Diameter協定，作為業務引擎、OSA業務能力服務器、SLF之間的通訊。支援提供業務引擎認識用戶所屬之HSS地址，相關規範可以參考(3GPP TS 23.228/TS 29.328/TS 29.329)
> Sh介面：基於Diameter協定，是HSS提供給上層應用的介面。支援IMS用戶數據的操作，提供用戶訂閱與通知用戶的功能，相關規範可以參考(3GPP TS 23.228/TS 29.328/TS 29.329)
> ISC介面：基於SIP協定，是CSCF提供給上層應用的介面。支援SIP/SDP呼叫控制、SIP事件的訂閱與通知，相關規範可以參考(3GPP TS 23.228/TS 24.229)
> Rf介面：基於Diameter協定，是CCF對上層應用的介面。支援業務引擎與OSA業務能力伺服器提供離線計費的介面。相關規範可以參考(3GPP TS 32.225)
> Ro介面：基於Diameter協定，是OCS對上層應用的介面。支援業務引擎與OSA業務能力伺服器提供在線計費的介面。相關規範可以參考(3GPP TS 32.225)
> GM介面：基於OMA規範。
用戶終端對IMS的支援要求
除了業者佈建基礎建設之外，用戶端裝置也要加以更新，諸如行動電話必須具備IMS-UA enabler，如(圖4)為資策會建議客戶端裝置須具備的元件。
資策會提供了用戶終端支援NGN IMS服務的能力，以階層式的用戶終端系統架構，模組化的函式庫，快速提供客製化的ISM終端應用。以III RichMedia SDK為分界，向上提供了豐富的IMS多媒體服務，如VoIP網路電話，Instant Messaging即時訊息，Push to Talk一鍵通，Presence狀態呈現，Group Management群組管理，Rich Media Player豐富影音播放，Content Sharing內容分享。向下則包含了資策會研發多年的，高效率低空間的函式庫，包括有著IMS必要支援的SIP/SDP函式庫，RTP/RTCP函式庫，AMR/MPEG4等多媒體壓縮的CODEC。
系統商的效益
由於網路技術普遍發展，電信業者與網路業者互相競爭語音業務下，兩大系統正式開闢了新戰場，將戰場轉移至NGN這塊大餅。這兩大系統廠商，適時結合移動網路技術，語音壓縮技術與IMS高彈性低成本的特色，提供了客戶豐富的多媒體服務，除了傳統語音業務之外，也逐年增加了多媒體數據業務的收益。
對系統運營商而言，推崇IMS有下列好處：
* 基於IP架構之上，所有IP對IP之間的業務整合容易。
* 跨平台終端與跨網路服務的特性，提供了固網與行動網路的整合。
* 豐富了多媒體資料服務，將數據業務的收益藉由多媒體應用的導入而提高。
* 服務模組化的特性，佈建新的業務速度快，模組化的成本低。
