IMS體系結(jié)構(gòu)和CSCF的設(shè)計(jì)利用了軟交換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)與控制相分離、呼叫控制與媒體傳輸相分離。IMS雖然是3GPP為移動(dòng)用戶接入多媒體服務(wù)而開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，但由于它全面融合了IP域的技術(shù)，并在開(kāi)發(fā)階段就和其它組織進(jìn)行密切合作，使得IMS實(shí)際已經(jīng)不僅僅局限于只為移動(dòng)用戶進(jìn)行服務(wù)。IMS體系結(jié)構(gòu)如圖所示。

在IMS體系結(jié)構(gòu)中，最底層為承載層，用于提供IMSSIP會(huì)話的接入和傳輸，承載網(wǎng)必須是基于分組交換的。圖中以移動(dòng)分組網(wǎng)的承載方式為例，描述了IMS用戶通過(guò)手機(jī)進(jìn)行IMS會(huì)話的方式，主要的承載層設(shè)備有SGSN（GPRS業(yè)務(wù)支撐節(jié)點(diǎn)）、GGSN（網(wǎng)關(guān)GPRS業(yè)務(wù)支撐節(jié)點(diǎn)）以及MGW（媒體網(wǎng)關(guān)）。其中SGSN和GGSN可以重復(fù)利用現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備，不需要硬件升級(jí)，僅通過(guò)做相關(guān)配置就可以支持IMS。MGW是負(fù)責(zé)媒體流在IMS域和CS（電路交換）域互通的功能實(shí)體，主要解決語(yǔ)音互通問(wèn)題。無(wú)論具體采用哪一種接入方式，只要基于IP技術(shù)，所有的IMS用戶信令就可以很好地傳送到控制層。

中間層為信令控制層，由網(wǎng)絡(luò)控制服務(wù)器組成，負(fù)責(zé)管理呼叫或會(huì)話設(shè)置、修改和釋放，所有IP多媒體業(yè)務(wù)的信令控制都在這一層完成。主要的功能實(shí)體有CSCF、HSS（HomeSubscriberServer，歸屬用戶服務(wù)器）、MGCF等，這些網(wǎng)元執(zhí)行不同的角色，如信令控制服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)、媒體網(wǎng)關(guān)服務(wù)器等，協(xié)同完成信令層面的處理功能，如SIP會(huì)話的建立、釋放。這一層僅對(duì)IMS信令負(fù)責(zé)，最終的IMS業(yè)務(wù)流不經(jīng)過(guò)這一層，完全通過(guò)底層的承載層做路由實(shí)現(xiàn)端到端通信。

最上面一層是應(yīng)用層，由應(yīng)用和內(nèi)容服務(wù)器組成，負(fù)責(zé)為用戶提供IMS增值業(yè)務(wù)，主要網(wǎng)元是一系列通過(guò)CAMEL、OSA/Parlay和SIP技術(shù)提供多媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用平臺(tái)。運(yùn)營(yíng)商可以自行開(kāi)發(fā)一些基于SIP的應(yīng)用，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)SIP接口與IMS系統(tǒng)連接；如果運(yùn)營(yíng)商需要連接第三方SP的應(yīng)用，IMS可以和標(biāo)準(zhǔn)的API，如OSAAPI連接，通過(guò)OSA/ParlayGW對(duì)第三方非信任的SP業(yè)務(wù)進(jìn)行鑒權(quán)和管理等。