随着因特网的蓬勃发展和社会信息化水平的日益提高，数据及多媒体业务的重要性越来越突出，实现网络与业务融合的需求也越来越迫切。而第三代移动通信的IMS域汇集了移动业务领域最先进的概念和技术。作为移动通信的一个完整IP多媒体体系，IMS的身份认证、安全、计费等能力，也需要得到考虑。 3GPP标准中给出的关于IP多媒体子系统，即IMS，在线计费系统中的IMS-GW功能模块的功能仅限于完成ISC接口的SIP协议到Ro接口的Diameter协议的转换，至于具体该模块是如何工作的，又是如何完成在计费过程中对会话的实时控制，都没有进行详细的说明。本文正是依据这样的背景，深入研究了IMS中的在线计费体系结构和离线计费体系结构，并最终设计了一个IMS在线会话计费子系统以及适合该系统的计费策略。 本文设计的IMS在线会话计费系统包括了一个IMS-GW功能模块和一个会话计费功能模块；IMS-GW功能模块具有四个子功能模块zSIP信令处理模块，计费触发和服务等级映射模块，会话控制模块和Diameter信用控制客户端处理模块。会话计费功能模块也是在遵从了3GPP标准的基础上，设计了5个子功能模块：Diameter信用控制服务器端处理模块，批价功能模块，服务管理模块，用户管理和账户余额管理模块。给出了各个子功能模块的实现流程，并进行了演示验证；此外，为了实现一次会话结束后能够准确计费，本论文还对当前流行的计费策略进行了研究，并设计了一个适合于IMS的在线会话计费的策略，即基于IMS QoS的非线性计费策略方案，并给出了这种策略的优越性的分析。