当ETSI开发GSM标准时，多数协议都是专门为GSM设计的ETSI只重用了由ITU-T开发的很少协议。多数协议都是ETSI重新开发的，因为没有直接的现存协议可以使用。随着技术的不断发展，3GPP幵始开发IMS,它是一个基于IP协议的系统。3GPP研究了IETF以前所幵发的协议和它自己的协议，最终决定重用其他标准开发组（Standard Development Organization,SDO)已幵发的协议，例如，利用IETF或者ITU-T已开发的协议，这样，3GPP便可以适当地减少开发时间，降低开发成本。
1会话控制协议
在电话系统中，控制呼叫的协议起着非常重要的作用。在电路交换网络中，最常用的呼叫控制协议是电话用户部分（Telephony User Part,TUP,ITU-TQ.721)协议、ISDN用户部分（ISDN User Part,ISUP)协议和更加现代的承载独立呼叫控制（Bearer Independent Call Control,BICC)协议。对于IMS而言，用于IMS呼叫控制的协议显然应该是基于IP的。开始时，候选协议如下所述。
• 承载独立呼叫控制（Bearer Independent Call Control,BICC)协议：BICC协议由ITU-TQ.1901规范，它是ISUP的演进。与ISUP不同，BICC实现了信令面和媒体面的分离，所以信令可以在与媒体面不同的节点之间传输。另外，BICC可以支持和运行在不同的技术之上，例如，IP、7号信令和ATM等。目前BICC协议己应用在软交换系统中。
• H.323：与BICC类似，H.323也是ITU-T协议，它是由ITU-T定义的用于建立多媒体会话的新协议，与BICC不同，H.323开始设计时就支持IP技术，在H.323中，信令和媒体不需要穿越相同的主机群。
• 会话初始协议（Session Initiation Protocol,SIP)：SIP协议由IETF规范，用于在IP网络上建立和管理多媒体会话。SIP遵循众所周知的代理-服务器模型。SIP设计者借鉴/简单邮件传输协议（Simple Mail Transfer Protocol,SMTP)和超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol,HTTP)的设计原理。这对于SIP是非常重要的，因为HTTP和SMTP是因特网上最成功的协议。与BICC和H.323不同，SIP并不对用户网络接口（User-to-Network Interface,UNI)和网络网络接口(Network-to-Network Interface,NNI)进行区别，在SIP中只有一个端到端协议。与BICC和H.323不同，SIP是基于文本的协议，这就意味着它非常有利于扩展和调试，有利于建立业务。
IMS最终选择了SIP作为其会话控制协议。实际上，SIP使创建新业务变得非常简单。因为SIP是基于HTTP的，SIP协议幵发者可以使用为HTTP开发的所有业务架构，例如，公共网关接口（Common Gateway Interface,CG1)和Java服务程序。
2 AAA协议
除了会话控制协议外，在IMS中还存在其他重要的协议。例如，在IMS的鉴权、认证计费（Authentication，Authorization and Accounting)中采用了Diameter协议。
Diameter协议是RADIUS协议的演进，RADIUS也是在因特网上广泛应用于AAA的协议。例如，驾用户拨号连接到因特网业务供应商（InternetServiceProvider,ISP)网络接入服务器时，就是使用RADIUS來对用户接入网络进行鉴权和认证。
Diameter协议包括所谓的Diameter应用。Diameter应用是对Diameter的定制或者扩展，从而来适应给定环境的特定应用。
IMS在众多接口屮都使用了Diameter协议，但不是所有的接口都是用相同的Diameter应用。例如，IMS定义了一个Diameter应用在会话建立时与SIP进行交互，而当另一些Diameter应用时执行计费控制。
3其他协议
除了SIP和Diameter外，IMS还使用其他协议，如H.248协议。信令节点使用H.248来控制媒体面。H.248是由ITU-T和IETF联合开发的，也称为MEGACO协议。
实时传输协议（Realtime Transport Protocol,RTP)在RFC3550中进行了定义，而RTP控制协议（RTP Control Protocol,RTCP)也在RFC3550中进行了定义，RTP用于传输实时媒体，如视频和音频，而RTCP是对RTP的控制协议。
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