Đồ án Nghiên cứu phương thức điều khiển chất lượng dịch vụ trong mạng thế hệ sau

MỤC LỤC MỤC LỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ mạng viễn thông hiện nay 4 Hình 1.2: Sơ đồ mạng viễn thông tương lai 4 Hình 1.3: Sơ đồ các mạng dịch vụ khác 5 Hình 1.4: Sơ đồ lớp chức năng của mạng hiện nay 5 Hình 1.5: Sơ đồ lớp chức năng của mạng tương lai gần 5 Hình 1.6: Sơ đồ lớp chức năng của mạng tương lai 6 Hình 1.7: Mô hình mạng thế hệ sau của Alcatel 7 Hình 1.9: Cấu trúc mạng thế hệ sau của Siemens 11 Hình 1.10: Mô hình của NEC về NGN 12 Hình 1.11: Các chức năng GII và mối quan hệ của chúng 13 Hình 1.12: Cấu trúc chuyển mạch đa dịch vụ 14 Hình 1.13: Cấu trúc chức năng NGN theo ETSI 17 Hình 1.14: Cấu trúc NGN theo ETSI 18 Hình 1.15: Cấu trúc mạng mục tiêu 21 Hình 1.16: Lớp điều khiển và ứng dụng trong NGN 22 Hình 1.17: Lớp chuyển tải trong cấu trúc NGN 23 Hình 1.18: Lớp truy nhập trong NGN 24 Hình 1.19: Kết nối với mạng PSTN và GSM 25 Hình 1.20: Kết nối với mạng Internet 25 Hình 1.21: Sơ đồ mạng chuyển mạch Core lớp chuyển tải giai đoạn 2001-2005 27 Hình 1.22: Mạng truy nhập giai đoạn 2001-2005 28 Hình 1.23: Mạng chuyển mạch ATM/IP Core giai đoạn 2006-2010 30 Hình 1.24: Mạng truy nhập giai đoạn 2006-2010 30 Hình 2.1: (a) Trễ và (b) băng thông trong mạng 35 Hình 2.2: Trễ trong quá trình truyền 36 Hình 2.3: Độ biến động trễ 37 Hình 2.4: Trễ và mất gói tin 38 Hình 2.5: Ba lớp QoS từ đầu cuối đến đầu cuối: Best-effort service, Differentiated service và Guaranteed service. 42 Hình 2.6: QoS trong NGN 43 Hình 2.7: Kiến trúc QoS 45 Hình 3.1: Router IP nỗ lực tối đa 47 Hình 3.2: Nỗ lực tối đa, không có QoS 47 Hình 3.3: Sơ đồ chung của một router IP nỗ lực tối đa 48 Hình 3.4: Sắp xếp từng chặng điều khiển chặng kế tiếp, hàng đợi và lập lịch 50 Hình 3.5: Trường ToS của IPv4 52 Hình 3.6: Trường dịch vụ phân biệt DiffServ 53 Hình 3.7: Trường tiêu đề của gói tin IPv4 54 Hình 3.8: Trường tiêu đề của gói tin IPv6 55 Hình 3.9: Các thùng thẻ bài cung cấp một chức năng đo đạc đơn giản 57 Hình 3.10: Các thùng thẻ bài cho phép bùng nổ trên tốc độ trung bình 58 Hình 3.11: Trạng thái của gói chạy để chọn lựa hồ sơ và hoạt động 59 Hình 3.12: Hàng đợi riêng biệt cho các gói có thể đi đến việc sắp xếp lại 62 Hình 3.13: Khả năng loại bỏ gói biến đổi cùng với sự chiếm dụng hàng đợi 66 Hinh 3.14: Gói bị đánh dấu có thể thay đổi chức năng loại bỏ 67 Hình 3.15: Phát hiện sớm ngẫu nhiên thay đổi maxp 68 Hình 3.16: Yêu cầu định hướng thời gian lập lịch nhỏ nhất trên các hàng đợi 72 Hình 3.17: Nhiều hàng đợi cung cấp cho một bộ lâp lịch 73 Hình 3.18: Giao thức RVSP hỗ trợ QoS 77 Hình 3.19: Giao thức RSVP 78 Hình 3.20: Cơ chế làm việc của RSVP 78 Hình 3.21: Mô hình dịch vụ tích hợp 80 Hình 3.22: Mô hình IntServ sử dụng RSVP 81 Hình 3.23: Kiến trúc IntServ 81 Hình 3.24: Mô hình DiffServ tại biên và lõi của mạng 83 Hình 3.25: Định tuyến, chuyển mạch và chuyển tiếp 84 Hình 3.26: Đường nhanh và đường chậm. 85 Hình 3.27: Lớp chèn MPLS 86 Hình 3.28: Các thiết bị và lưu lượng Internet 87 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT API Application program Interface Giao diện chương trình ứng dụng ARED Adaptive Random Early Detection RED thích ứng ATM Asynchronuos Transfer Mode Phương thức truyền tải không đồng bộ CE Congestion Experienced Đã trải qua nghẽn CQS Classify, Queue, Schedule Phân loại. Hàng đợi, Lập lịch CU Currently Unused Hiện tại không sử dụng DFF Drop From Front Loại bỏ phía trược DiffServ Differentiated Service Dịch vụ khác biệt DRR Deficit Round Robin ECN Explicit Congestion Notification Khai báo nghẽn cụ thể ECT ECN Capable Transport Truyền dẫn có khả năng ECN EWMA Exponentially Weighted Moving Average FEC Forwarding Equivalence Classes Lớp tương đương chuyển tiếp FIB Forwarding Information Base Cơ sở thông tin chuyển tiếp FIFO First In First Out Vào đầu ra đầu FQ Fair Queuing FRED Flow Random Early Detection RED mức luồng GMPLS Generalized MPLS MPLS mở rộng IETF Internet Engineering Task Force Nhóm đặc trách kĩ thuật Internet IntServ Integrated Service Dịch vụ tích hợp IP Internet Protocol Giao thức Internet IPv4 IP vesion 4 Mạng IP thế hệ thứ 4 IPv6 IP vesion 6 Mạng IP thế hệ thứ 6 ISP Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ Internet ITU_T International Telecommunication Union Tổ chức Viễn thông quốc tế LDP Label Distribution Protocol Giao thức phân phối nhãn LSP Label Switch Path Đường chuyển mạch nhãn LSR Label Switch Router Bộ định tuyến chuyển mạch nhãn MF Multifeild Đa trường MPLS Multiprotocol Label Switching Chuyển mạch nhãn đa giao thức MTU Maximum Transmission Unit Đơn vị truyền dẫn lớn nhất NGN Next Generation Network Mạng thé hệ tiếp theo PDH Pre-synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp kĩ thuật số cận đồng bộ POTS Plain Old Telephone Service Dịch vụ điện thoại cũ, đơn giản PSTN Public- switched Telephone Network Mạng điên thoại chuyển mạch công cộng QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RED Random Early Detection Phát hiện sớm ngẫu nhiên RIO RED with an In/ Out bit RED cùng một bít Vào/ Ra RR Round Robin RSVP Resource Reservation Protocol Giao thức dự trữ tài nguyên RTT Round Trip Time Thời gian khứ hồi SDH Synchronous Digital Hierarchy Hệ thống phân cấp kĩ thuật số đồng bộ TC Traffic Class Lớp lưu lượng TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền dẫn TDM Time Division Multiplexing Đa phân chia theo thời gian TE Traffic Engineering Kĩ thuật lưu lượng ToS Type of Service Loại dịch vụ UDP User Datagram Protocol Giao thức dữ liệu người sử dụng VNPT Viet Nam Post and Telecommunication Tổng công ty Bưu chính viễn thông Việt Nam VoIP Voice over IP Truyền thoại dựa trên nền IP VPN Virtual Private Network Mạng riêng ảo WDM Wavelenght Division Multiplexing Đa phân chia theo bước sóng WFQ Weighted FQ  Trọng số FQ WRED Weighted Random Early Detection Trọng số RED xDSL x Digital Subscriber Line Họ đường dây thuê bao số LỜI NÓI ĐẦU Mạng thế hệ sau là một bước đi đột phá trong công nghệ mạng viễn thông, nó làm thay đổi hẳn về kiến trúc mạng cũng như dịch vụ của mạng Viễn thông hiện nay. NGN là một mạng hội tụ của tất cả các mạng viễn thông hiện nay, đó là: Sự hội tụ giữa mạng thoại và mạng truyền dữ liệu; giữa mạng cố định và mạng di động; hội tụ giữa truyền dẫn quang và công nghệ chuyển mạch gói. Với cấu trúc mạng hợp nhất như vậy, NGN truyền tải trên nó tất cả các dịch vụ như: Dịch vụ thoại, truyền số liệu, Internet, đa phương tiện… cũng như các dịch vụ gia tăng trong tương lai. Đặc biệt NGN còn là sự hợp nhất về dịch vụ (Unified Service), điều này được thể hiện khi khách hàng dùng một thiết bị đầu cuối có thể sử dụng được nhiều dịch vụ khác nhau của NGN như: Gọi điện thoại, truy nhập Internet, xem phim, hay truyền hình ảnh…. Mạng viễn thông của VNPT đã được số hoá hoàn toàn cả về truyền dẫn và chuyển mạch với các thiết bị công nghệ mới hiện đại trên phạm vi toàn quốc, cùng với mạng thuê bao rộng lớn và nhiều điểm cung cấp dịch vụ bưu chính viễn thông. Đây là một thuận lợi lớn trong quá trình phát triển tiến tới cấu trúc mạng thế hệ mới cung cấp đa dịch vụ, đa phương tiện, chất lượng cao. Tuy nhiên quá trình hoàn thiện mạng viễn thông của VNPT dựa trên nền tảng IP cũng gặp không ít khó khăn. Đầu tiên là với chủng loại thiết bị khá đa dạng thì việc tiến tới xây dựng phát triển và hoàn thiện NGN là một quá trình chuyển đổi phức tạp đòi hỏi sự lựa chọn công nghệ đúng đắn và tổ chức khai thác mạng hợp lý nhằm giữ vững vai trò chủ đạo của VNPT trong lĩnh vực viễn thông ở Việt Nam trước xu thế cạnh tranh và hội nhập. Thứ hai là “chất lượng dịch vụ” cũng là vấn đề quan trọng đặt ra đối với các nhà cung cấp và khai thác dịch vụ viến thông. QoS cần được cung cấp cho mỗi ứng dụng để người sử dụng có thể dùng ứng dụng đó và mức QoS mà ứng dụng đòi hỏi chỉ có thể được xác định bởi người sử dụng, vì chỉ có người sử dụng mới có thể biết chính xác mức QoS nào mà ứng dụng của mình cần đến. Nhà cung cấp dịch vụ đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) cho người sử dụng, thực hiện các biện pháp để duy trì mức QoS khi điều kiện mạng bị thay đổi vì các nguyên nhân như nghẽn, hỏng hóc thiết bị hay lỗi liên kết… Và có thể tiến tới một bước cao hơn đó là cung cấp nhiều mức QoS trên cùng một mạng tuỳ thuộc vào yêu cầu của người sử dụng. Việc nghiên cứu nhằm nâng cao QoS trong NGN là rất cần thiết. Trước yêu cầu đó, Đồ án tốt nghiệp “Nghiên cứu phương thức điều khiển chất lượng dịch vụ trong mạng thế hệ sau” tìm hiểu một số phương pháp điều khiển chất lượng dịch vụ QoS trong NGN. Nhằm hỗ trợ cho các nhà cung cấp dịch vụ có thể cung cấp mức QoS theo yêu cầu của khách hàng. Đồ án gồm 3 chương: Chương 1: Cấu trúc NGN: Tìm hiểu về một số mô hình tham khảo của các công ty cung cấp dịch vụ Viễn thông và một số tổ chức quốc tế. Xu hướng tiến lên NGN, cấu trúc mạng mục tiêu và lộ trình chuyển đổi của VNPT. Chương 2: Chất lượng dịch vụ QoS trong NGN: Tìm hiểu về QoS chung. Các tham số của QoS và QoS trong NGN. Chương 3: Một số phương thức hỗ trợ QoS trong NGN: Tìm hiểu về một số kĩ thuật hỗ trợ QoS như: Phân loại, kiểm soát và đánh dấu, Hàng đợi, Lập lịch và một số mô hình giao thức hỗ trợ QoS như: IntServ, DiffServ, RVSP, MPLS. Được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo Ths Nguyễn văn Đát và các thầy cô giáo trong bộ môn Mạng viễn thông đã giúp em hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên do sự hạn chế về mặt thời gian và kiến thức hiện tại em chưa thể nắm bắt được hết những thông tin mới nhất về công nghệ nên nội dung đồ án khó tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo cùng những người quan tâm để đồ án được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Ths Nguyễn văn Đát, các thầy cô giáo trong bộ môn Mạng viễn thông và trong Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã hướng dẫn, tạo điều kiện giúp đỡ em trong thời gian em học tập nghiên cứu tại học viện. Hà Nội ngày 27 tháng 10 năm 2005 Sinh viên thực hiện Bùi Thuỳ Dương CHƯƠNG 1 CẤU TRÚC NGN Sự cần thiết phải chuyển đổi công nghệ mạng Kỷ nguyên công nghệ thông tin, cùng với việc ứng dụng công nghệ truyền thông đa phương tiện và xu hướng toàn cầu hoá trong kinh doanh, đã tạo ra sức ép cạnh tranh ngày càng tăng trên thị trường công nghệ truyền tin. Đặt ra yêu cầu lớn đối với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông phải liên tục cải tiến hệ thống để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của khách hàng. Công nghệ mạng hiện nay dựa trên công nghệ chuyển mạch kênh sử dụng dung lượng truyền dẫn có hiệu quả thấp. Do đó có thể kể ra một số hạn chế của mạng viễn thông Việt Nam hiện tại như sau: Tách biệt giữa mạng thoại và mạng truyền số liệu. Mạng có nhiều cấp gây phức tạp trong việc phối hợp hệ thống báo hiệu, đồng bộ và việc triển khai dịch vụ mới. Phức tạp trong việc thiết lập Trung tâm quản lý mạng, hệ thống Billing, chăm sóc khách hàng. Hệ thống có tính mở thấp dẫn đến thời gian đưa dịch vụ ra thị trường chậm. Ngoài các đặc điểm của mạng như đã nêu trên còn có một số yếu tố tác động đến mạng như sau: - Sự tăng trưởng của các dịch vụ data (Internet phát triển mạnh, nhu cầu về dịch vụ IP lớn, dịch vụ Frame Relay phát triển nhanh, xu thế tích hợp IP/ ATM cho mạng đường trục) - Sự phát triển và thay đổi công nghệ (khả năng xử lý của Chip tăng mạnh, công nghệ chuyển mạch gói và xDSL phát triển) - Nhu cầu sử dụng các dịch vụ mới tăng (dịch vụ thoại, data, video tương tác, E-Business, Internet Telephony, VoIP, VoATM, Home Shopping, Entertainment on demand, TV on Internet, Internet on TV, Teleworking, Telebanking, Tele-medicine, Web/ Phone link) - Yêu cầu cao của nhà khai thác và người sử dụng (kết nối đơn giản, truy nhập dịch vụ nhanh và tức thì, nhanh chóng đáp ứng yêu cầu dịch vụ, giá cả hợp lý, quản lý mạng đơn giản, bảo mật cao) - Sự hội tụ của viễn thông và tin học (tạo ra một mạng có hạ tầng thông tin duy nhất, dựa trên công nghệ chuyển mạch gói và tin học xử lý, triển khai các dịch vụ đa dạng và nhanh chóng, sự hội tụ giữa thoại và tin học, giữa cố định và di động, giữa vô tuyến và hữu tuyến, tích hợp công nghệ viễn thông và tin học). Do vậy với công nghệ hiện nay mạng viễn thông không thể đáp ứng được các yêu cầu kinh doanh trên. Thoại luôn là dịch vụ được xem xét đến hàng đầu trong quá trình phát triển mạng, do đó ta xem xét quá trình chuyển dịch thoại từ PSTN sang NGN: Mạng PSTN hiện tại: Hình 1.1: Sơ đồ mạng viễn thông hiện nay Phát triến lên NGN: Hình 1.2: Sơ đồ mạng viễn thông tương lai Đối với các mạng dịch vụ khác: Hình 1.3: Sơ đồ các mạng dịch vụ khác Sự tiến hóa bằng sơ đồ lớp chức năng của các mạng : Dữ liệu GE SDH/ SONET IP TDM Các ứng dụng NET Thoại Thoại Dữ liệu IP ATM/FR IP/MPLS Thoại Các ứng dụng NET Video Các ứng dụng NET Mạng hiện tại: Hình 1.4: Sơ đồ lớp chức năng của mạng hiện nay Mạng trong tương lai gần: IP/MPLS RPT IP/MPLS Thoại Các ứng dụng NET Các ứng dụng mới Dữ liệu Video Giải trí Các ứng dụng NET Thoại Video Các ứng dụng NET Các ứng dụng NET Thoại Thoại Dữ liệu IP ATM/FR IP TDM DWDM Dữ liệu GE PDH, SDH/ SONET SDH/SONET, GE Hình 1.5: Sơ đồ lớp chức năng của mạng tương lai gần Mạng tương lai: Thoại Dữ liệu Các ứng dụng NET Video Giải trí Các ứng dụng mới Lớp điều khiển Lớp media IP/MPLS kết nối dựa trên nền IP (IP internetworking) RPT DWDM Hình 1.6: Sơ đồ lớp chức năng của mạng tương lai Mạng viễn thông Việt Nam là một mạng viễn thông phức tạp với nhiều chủng loại thiết bị khác nhau. Ưu điểm của một mạng như vậy là không bị lệ thuộc vào nhà cung cấp thiết bị và nhược điểm của mạng là khó khăn trong công tác khai thác, quản lý, bảo dưỡng và kết nối, nhất là trong điều kiện cần cung cấp các dịch vụ mới đòi hỏi yêu cầu cao về chất lượng Do vậy, yêu cầu đặt ra đối với mạng này là: Cung cấp các dịch vụ thoại và truyền số liệu trên cơ sở hạ tầng thông tin thống nhất. Cấu trúc mạng đơn giản, giảm tối thiểu cấp chuyển mạch. Cấu trúc mạng phải có tính mở, dễ mở rộng dung lượng và triển khai các dịch vụ mới. Cấu trúc mạng có độ linh hoạt và sẵn sàng cao, khả năng tồn tại lâu dài nhằm đảm bảo tính an toàn mạng lưới và chất lượng dịch vụ. Cấu trúc mạng tổ chức không phụ thuộc vào địa giới hành chính. Hệ thống quản lý mạng, quản lý dịch vụ có tính tập trung cao. Bảo toàn vốn đầu tư của VNPT với mạng hiện tại. 1.2. Mô hình tham khảo của một số hãng và tổ chức quốc tế 1.2.1. Mô hình NGN của Alcatel Alcatel đưa ra mô hình mạng thế hệ sau với các lớp: Lớp truy nhập và truyền tải. Lớp trung gian. Lớp điều khiển. Lớp dịch vụ mạng. Các dịch vụ mạng độc lập Thiết bị mạng đã có Lớp điều khiển Lớp dịch vụ mạng Lớp truy nhập và truyền tải Dịch vụ/báo hiệu mạng đã có Truy nhập từ xa Lớp trung gian Khách hàng Người sử dụng Hình 1.7: Mô hình mạng thế hệ sau của Alcatel Alcatel giới thiệu các chuyển mạch đa dịch vụ, đa phương tiện 1000 MM E10 và Alcatel 1000 Softswitch cho giải pháp xây dựng NGN. Trong đó họ sản phẩm 1000 MM E10 là các hệ thống cơ sở để xây dựng mạng viễn thông thế hệ mới từ mạng hiện có. Năng lực xử lý của hệ thống rất lớn so với các hệ thống E10 trước đây, lên đến 8 triệu BHCA, tốc độ chuyển mạch ATM có thể lên tới 80 Gbit/s. Đặc điểm lớn nhất của hệ thống này là chuyển một số chức năng liên quan đến điều khiển cuộc gọi như chương trình kết nối ATM bán cố định, chương trình xử lý số liệu cho việc lập kế hoạch đánh số, định tuyến, điểm điều khiển dịch vụ nội hạt, quản lý kết nối băng rộng... lên các máy chủ (server) chạy trên UNIX. Hệ thống này có thể sử dụng làm các chức năng sau: Gateway trung kế: hỗ trợ kết nối giữa mạng thoại dùng TDM và mạng chuyển mạch gói. Hệ thống này gồm gateway cho thoại qua ATM và thoại qua IP. Gateway truy nhập: hệ thống này thực hiện kết nối đến thuê bao, tập trung các loại lưu lượng POTS, ISDN, ADSL, ATM, IP và chuyển đến mạng chuyển mạch gói. Hệ thống cũng cung cấp các chức năng xác nhận, cho phép kết nối, thống kê và các kết cuối băng hẹp, băng rộng. Tổng đài chuyển mạch gói: có chức năng hỗn hợp chuyển mạch/ định tuyến đặt ở phần lõi hay biên của mạng chuyển mạch gói. Thiết bị này chuyển tải thông tin giữa Gateway trung kế và Gateway truy nhập. 1.2.2. Mô hình NGN của Ericsson Ericsson giới thiệu giải pháp mạng thế hệ mới có tên ENGINE. ENGINE tạo ra một mạng lõi cung cấp nhiều dịch vụ trên một cơ sở hạ tầng mạng duy nhất. Nó bao gồm toàn bộ các sản phẩm mạng đa dịch vụ của Ericsson và đây là một tập hợp các giải pháp và sản phẩm. Cấu trúc mạng mới ENGINE hướng tới các ứng dụng, cấu trúc này dựa trên các liên hệ Client/Server và Gateway/Server. Các ứng dụng gồm có phần client trên máy đầu cuối và các server trong mạng giao tiếp với nhau qua các giao diện mở và hướng tới mạng độc lập với dịch vụ. Máy chủ ứng dụng IP ứng dụng Điều khiển Com Server H.323 HLR SCP Máy Chủ PLMN Máy chủ PSTN/ ISDN Q U ả n l ý Mạng truy nhập vô tuyến MGW MGW MGW MGW MGW Mạng truy nhập hữu tuyến PBX/LAN intranet Các mạng điện thoại khác Các mạng đa dịch vụ / IP khác Mạng đường trục kết nối Hình 1.8 Mô hình thế hệ sau của Ericsson Mạng ENGINE được phân thành 3 lớp, sử dụng công nghệ chuyển mạch gói, đó là: - Lớp dịch vụ/điều khiển bao gồm các server có chức năng điều khiển các cuộc gọi PSTN/ISDN và số liệu, cung cấp các dịch vụ mạng thông minh IN, mutimedia có thời gian thực trên cơ sở hệ thống xử lý AXE của Ericsson. - Lớp kết nối xử lý các thông tin người sử dụng, chuyển mạch và định tuyến lưu lượng hay còn gọi là lớp vận chuyển với phần lõi chuyển mạch chính là ATM AXD 301 có dung lượng từ 10 đến 160 Gbit/s và có khả năng mở rộng đến 2.500Gbit/s trong tương lai. Đồng thời hệ thống chuyển mạch ATM AXD 301 có thể được sử dụng như một giao diện giữa mạng lõi và các mạng truy nhập khác: mạng cố định, mạng vô tuyến cố định và mạng di động. - Lớp truy nhập đảm bảo khả năng truy nhập của thuê bao từ các mạng cố định, vô tuyến cố định, di động và các mạng truy nhập khác. Ericsson giới thiệu sản phẩm ENGINE access ramp gồm các dòng sản phẩm đáp ứng yêu cầu của giải pháp mạng cần triển khai (truy nhập băng hẹp, đa truy nhập, truy nhập kiểu ADSL, phân tách DSL, chuyển mạch ghép, chuyển mạch đơn, tích hợp ATM...). Đối với cấu hình truy nhập băng hẹp, việc chuyển mạch sẽ do chuyển mạch nội hạt (local) thực hiện. Để cung các dịch vụ ATM, ENGINE access ramp sẽ phối hợp với mạng ATM công cộng. Sản phẩm mạng mới ENGINE của Ericsson có 3 giải pháp ứng dụng: mạng trung kế, mạng chuyển mạch và mạng tích hợp. - Mạng trung kế: đây là bước đầu tiên để tiến đến mạng đa dịch vụ, chuyển mạch ATM lắp ghép với tổng đài TOLL mạng PSTN sẽ cho phép lưu lượng thoại được vận chuyển như lưu lượng data trên mạng đường trục. Lưu ý lưu lượng thoại vẫn được điều khiển chuyển mạch trước khi đưa tới chuyển mạch ATM. - Mạng chuyển mạch: sử dụng thay thế mạng đường trục hoàn toàn bằng chuyển mạch gói cho các ứng dụng IP và ATM. Thực hiện điều khiển cuộc gọi lưu lượng thoại sẽ do server lớp điều khiển thực hiện và quá trình chuyển mạch sẽ do chuyển mạch ATM. - Mạng tích hợp: là giải pháp cung cấp đầy đủ các tính năng của mạng thế hệ sau. Việc điều khiển cuộc gọi sẽ được tập trung bởi các Telephony server lớp điều khiển thực hiện, các hệ thống chuyển mạch ATM sẽ thay thế các chuyển mạch nội hạt (local Switch) và nút truy nhập (access node) để cung cấp các dịch vụ băng rộng cho thuê bao. Đây là cấu trúc còn được gọi là mạng đa dịch vụ đầu cuối tới đầu cuối (end - to - end multi-service network). 1.2.3. Mô hình NGN của Siemens Giải pháp NGN của Siemens dựa trên cấu trúc phân tán, xoá đi khoảng cách giữa mạng PSTN và mạng số liệu. Các hệ thống đưa ra vẫn dựa trên cấu trúc phát triển của hệ thống chuyển mạch của Siemens là EWSD. Siemens giới thiệu giải pháp mạng thế hệ mới có tên SURPASS. - Phần chính của SURPASS là hệ thống SURPASS hiQ, đây có thể coi là hệ thống chủ tập trung cho Lớp Điều khiển của mạng với chức năng như một hệ thống cửa ngõ mạng để điều khiển các tính năng thoại, kết hợp khả năng báo hiệu mạnh để kết nối với nhiều mạng khác nhau. Trên hệ thống này có khối chuyển đổi