9 Phương pháp đo chất lượng dịch vụ thoại
9.3.3 Đánh giá chất lượng thoại khách quan dựa trên tham số
Các phương pháp đánh giá dựa trên tham số sử dụng các giá trị của các tham số truyền dẫn thay vì của tín hiệu thoại. Mô hình E và các mô hình mở rộng của nó là các mô hình phổ biến nhất trong họ mô hình này.
9.3.3.1 Mô hình E
Mô hình E (E-model) là ý tưởng và kết quả nghiên cứu của Nils-Olof Johannesson, một chuyên gia người Thụy Điển đã làm việc cho ITU-T và ETSI [24]. ITU-T đã đưa mô hình E vào khuyến nghị G.107 [25]. Khác với các phương pháp đánh giá chất lượng khách quan khác, phương pháp này là một công cụ lập kế hoạch mạng. Mô hình E ban đầu còn đơn giản và thiếu chính xác nhưng đã được nâng cấp và là một mô hình phù hợp cho việc lập kế hoạch của một hệ thống phức tạp như VoIP.
Mô hình E hoạt động trên giả thiết rằng mỗi loại suy hao chất lượng đều bắt nguồn từ một yếu tố ảnh hưởng nào đó. Công thức dựa trên một khái niệm tâm lý: “Các yếu tố suy hao truyền dẫn có thể được biến đổi thành các yếu tố tâm lý, và các yếu tố tâm lý có tính cộng (additive)” [16]. Đầu tiên, mô hình E dựa trên nhiễu mạng để xác định giá trị khởi điểm (base value) cho chất lượng thoại. Mỗi yếu tố ảnh hưởng được thể hiện bằng một giá trị, sau đó được trừ từ giá trị khởi tạo này [13].
Đầu vào cho mô hình E gồm các tham số có thể lấy được trước và sau khi xây dựng mạng. Một số tham số được xác định thông qua đo kiểm. Một số khác lấy giá trị được đưa ra trong tiêu chuẩn. Thông số đầu ra của mô hình E là một giá trị mang tính định lượng R (transmission rating factor). Giá trị này được sử dụng để ước lượng giá trị MOS của hệ thống.
Giá trị R được tính toán dựa theo công thức sau:
A Ie Id Is Ro R= − − − + Trong đó:
R0 (tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu – basic signal-to-noise ratio): bao gồm các nguồn nhiễu như nhiễu mạch (circuit noise) và nhiễu phòng (room noise)
Is: bao hàm tất cả các tham số suy hao xuất hiện gần như đồng thời với tín hiệu thoại
Id: các suy hao do trễ gây ra
Ie: các suy hao do codec tốc độ thấp gây ra
A: yếu tố tích cực bù vào các suy hao khác, chẳng hạn như những tiến bộ của thiết bị truy nhập phía người sử dụng
Giá trị R lấy giá trị trong khoảng từ 0 đến 100 nhưng thường có giá trị trong khoảng từ 50 đến 90 [26]. Bước cuối cùng là biến đổi giá trị R qua một phép ánh xạ phi tuyến sang giá trị MOS [13].
Mô hình E được đánh giá cao bởi khả năng kết hợp rất nhiều yếu tố ảnh hưởng. Tuy nhiên, phương pháp này cũng bị chỉ trích vì cho ra kết quả và độ chính xác không đồng nhất. Chỉ một số tham số đầu vào được xác định bằng đo kiểm thực tế, số còn lại đều được giả định. Sử dụng mô hình E tương đối khó vì nó yêu cầu đo kiểm và/hoặc ước lượng giá trị của các tham số đầu vào, trong khi có một số tham số rất khó xác định [13]. Ngoài ra, mô hình còn bị hạn chế vì giả thiết về tính cộng của nó. Hiện người ta vẫn chưa hiểu hết được tác động của việc kết hợp tất cả các yếu tố ảnh hưởng khác nhau. Do vậy, ứng dụng mô hình E vào các hệ thống phức tạp như VoIP có thể cho các kết quả không chính xác [14].
Nhóm TIPHON được thành lập bởi ITU để nghiên cứu các vấn đề liên quan đến chất lượng thoại trong hệ thống thoại IP. Nhóm này tập trung nghiên cứu mô hình E và các mở rộng của nó để tạo ra một công cụ tính toán chất lượng
truyền dẫn chính xác, phục vụ cho việc lập kế hoạch và đo kiểm hệ thống VoIP. TIPHON cũng có mục tiêu tiêu chuẩn hóa mô hình đánh giá chất lượng [27].
Hình 39 – Hàm biến đổi R sang MOS
Một số mở rộng của mô hình E được phát triển đã cho những kết quả tốt hơn hẳn so với mô hình ban đầu. Các mở rộng này kết hợp hiệu ứng của việc mất gói do burst (burst packet loss), có mức độ tính toán thấp, và có thể được cài đặt vào gateway VoIP hoặc các thiết bị đầu cuối VoIP khác. Mô hình E hiện có xem xét hiệu ứng codec, mất gói tin, jitter và trễ.
Rất tốt
Tốt
Bình thường
Kém