P-CSCF là điểm tương tác đầu tiên trong IMS core. Nó duy trì một kết hợp bảo mật SA (security association) với mỗi thiết bị người sử dụng UE bằng IPSec, thực hiện nén/giải nén SIP sử dụng cơ chế Signaling Compression (SigComp) và cung cấp thông tin tới khối PDF để điều khiển QoS và quản lý tài nguyên. P-CSCF cũng chuyển tiếp các bản tin SIP giữa UE và I/S-CSCF. Trong hình vẽ trên không chỉ ra vị trí cụ thể của PDF vì nó có thể là một phần của P-CSCF hoặc là một thực thể độc lập. PDF tương tác với P-CSCF thông qua giao diện Gq trên cơ sở giao thức diameter và với GGSN thông qua giao diện Go trên cơ sở giao thức Common Open Policy Service (COPS).
I-CSCF là một điểm tương tác tuỳ chọn trong mạng của một nhà cung cấp cho toàn bộ các kết nối cho người sử dụng của nhà cung cấp đó. Nó chuyển tiếp các bản tin SIP tới một S-CSCF được lựa chọn theo thông tin truy vấn từ HSS qua giao diện Cx trên cơ sở diameter. Nếu có nhiều HSS được phát triển trong mạng IMS core, đầu tiên I-CSCF cần tương tác với SLF thông qua giao diện Dx trên cơ sở giao thức diameter để thu được địa chỉ của HSS phục vụ người sử dụng. Chú ý rằng SLF là một Diameter Redirect Agent và đây là một chức năng tuỳ chọn. I-CSCF có thể
được dùng để ẩn đi cấu hình, khả năng và topo của mạng khỏi các miền bên ngoài, chức năng này gọi là THIG fuction.
S-CSCF là một phần tử quan trọng trong IMS, nó thực hiện điều khiển phiên và dịch vụ đăng ký cho các thuê bao trong mạng home. Nó có thể đóng vai trò như một SIP proxy để chuyển tiếp các bản tin SIP, như một SIP User Agent (UA) để khởi đầu và kết cuối các SIP transaction và đóng vai trò như một SIP registrar để xác thực người sử dụng trong quá trình đăng ký của họ. S-CSCF lấy lại các thông tin thuê bao (ví dụ, authentication vector, user profile) và thông báo các thay đổi về thông tin này với HSS thông qua giao diện Cx.
IMS hỗ trợ dịch vụ roaming thông qua P-CSCF ở mạng khách, khối này sẽ thực hiện định tuyến các bản tin SIP tới S-CSCF của thuê bao ở mạng nhà. Tất cả các CSCF đều tạo ra các bản ghi dữ liệu tính cước Charging Data Records (CDRs). Tuỳ theo yêu cầu các khối CSCF này có thể được phát triển trong các platform vật lý riêng hoặc trong cùng một thiết bị.
HSS là một Diameter server lưu trữ các profile của thuê bao, hỗ trợ việc đăng ký dựa trên các thông số xác thực và vị trí, lưu trữ các thông tin dịch vụ. Đồng thời nó có thể hỗ trợ các chức năng HLR/AuC và giao tiếp dựa trên giao diện MAP với các mạng 2G và 2.5G. Dữ liệu thuê bao lưu trữ trong HSS là cơ sở quan trọng cho phép người sử dụng roaming qua nhiều loại mạng truy nhập và nhiều nhà cung cấp khác nhau. Sau đây trình bày hai ví dụ cơ bản để mình họa cho các thủ tục báo hiệu trong IMS core.
Đầu tiên là thủ tục đăng ký khởi đầu (initial registration procedure) thể hiện trong Hình 2.25 với giả thiết rằng người sử dụng đang roaming trong mạng khách.
Thủ tục này bắt đầu với việc thuê gửi một SIP REGISTER request tới P-CSCF ở mạng khách. Do băng thông của đường truyền vô tuyến là hữu hạn nên bản tin này được nén trước khi gửi và sẽ được giải nén ở P-CSCF. Nếu có nhiều S-CSCF ở mạng chủ của thuê bao thì cần có một I-CSCF thực hiện chức năng lựa chọn một S- CSCF cụ thể để phục vụ phiên đăng ký cho thuê bao. Trong trường hợp này I-CSCF sẽ phân giải địa chỉ của I-CSCF dựa vào tên miền mạng chủ của thuê bao và chuyển tiếp đăng ký I-CSCF.
Sau khi I-CSCF gửi bản tin User-Authorization-Request (UAR) tới HSS, HSS sẽ trả lại các địa chỉ S-CSCF có thể cho nó và I-CSCF lựa chọn một S-CSCF cụ thể để chuyển tiếp bản tin REGISTER. Sau khi nhận được bản tin này, S-CSCF sẽ lấy lại các vector xác thực từ HSS thông qua bản tin Multimedia-Authentication-Request (MAR) của giao thức diameter và sau đó gửi lại bản tin SIP 401 Unauthorized cho
thuê bao. Bản tin này sẽ mang theo dữ liệu thách đố xác thực (authentication challenge data) - điều này tuỳ theo thuật toán xác thực được sử dụng.