2.1 Chất lượng dịch vụ (QoS)
Chất lượng dịch vụ viễn thông là kết quả tổng hợp của các chỉ tiêu dịch vụ, thể hiện ở mức độ hài lòng của đối tượng sử dụng dịch vụ đó.
nghệ VoIP
Dịch vụ viễn thông là các hoạt động trực tiếp hoặc gián tiếp của các doanh nghiệp cung cấp cho khách hàng khả năng truyền, đưa và nhận các loại thông tin thông qua mạng lưới viễn thông công cộng.
QoS được xác định bằng các chỉ tiêu định tính và chỉ tiêu định lượng. Chỉ tiêu định tính thể hiện sự cảm nhận của khách hàng, còn chỉ tiêu định lượng được thể hiện bằng số liệu đo cụ thể.
2.2 Chất lượng mạng (NP)
Theo ITU (E800), NP được định nghĩa như sau:
NP là năng lực của một mạng hoặc là phần mạng cung cấp chức năng có liên quan đến khả năng truyền thông giữa những người sử dụng.
Mạng viễn thông bao gồm các hệ thống chuyển mạch, hệ thống truyền dẫn và mạng cáp ngoại vi được kéo dài tới các điểm truy cạp kết nối thiết bị đầu cuối của khách hàng.
Từ định nghĩa trên, ta có thể hiểu rằng đánh giá chất lượng mạng chính là đánh giá các chỉ tiêu, các thông số kỹ thuật có liên quan tới khả năng truyền thông tin của mạng với các chủng loại thiết bị thuộc mạng đó.
3. Chất lượng mạng dịch vụ IP và đánh giá chất lượng dịch vụ thoại IP
Chất lượng dịch vụ là hiệu quả tổng hợp của hoạt động cung cấp dịch vụ, xác định mức độ hài lòng của người sử dụng với dịch vụ. Chất lượng dịch vụ bao gồm các khía cạnh về năng lực hỗ trợ dịch vụ, chất lượng hoạt động của dịch vụ, khả năng cung cấp và duy trì dịch vụ và mức ổn định của dịch vụ.
Chất lượng dịch vụ thoại IP nói chung được thể hiện qua các chỉ tiêu về tốc độ truyền dữ liệu, thời gian trễ của tín hiệu truyền, độ chính xác của thông tin được truyền cũng như tỷ lệ mất mát dữ liệu. Trong mạng viễn thông, các chỉ tiêu về chất lượng dịch vụ thông thường gắn chặt với các chỉ tiêu liên quan đến hoạt động của mạng.
Chất lượng dịch vụ thoại IP cần được đánh giá dựa trên các chỉ tiêu đánh giá chất lượng dịch vụ thoại và chất lượng dịch vụ trên mạng máy tính.
nghệ VoIP
Đánh giá chất lượng dịch vụ VoIP được chia thành bốn mức theo khuyến nghị của ETSI trong dự án đưa ra tiêu chuẩn cho VoIP TYPHON.
- Rất tốt: Chất lượng dịch vụ thoại được cung cấp tốt hơn so với dịch vụ PSTN hiện nay.
- Tốt: Chất lượng tương đương với dịch vụ thoại PSTN hiện có.
- Trung bình: Chất lượng dịch vụ thoại tương đương với dịch vụ thoại được cung cấp trong mạng di động (wireless network).
- Xấu: Chất lượng dịch vụ thoại VoIP rất thấp.
Theo khuyến nghị trong tiêu chuẩn IEEE 802.11e, trên mạng máy tính, có bốn lớp ứng dụng nói chung ( tương ứng với bốn lớp chất lượng dịch vụ):
- Chịu ảnh hưởng lớn do sự thay đổi độ trễ (delay variation). - Chịu ảnh hưởng của sự thay đổi độ trễ.
- Chịu ảnh hưởng lớn do mất mát thông tin (data loss).
- Không chịu ảnh hưởng của sự thay đổi độ trễ cũng như mất mát dữ liệu. Dịch vụ thoại IP là chịu ảnh hưởng của sự thay đổi độ trễ. Do các mạng máy tính được kết nối với nhau qua mạng công cộng tạo thành mạng Internet, các ứng dụng chịu ảnh hưởng của độ trễ phải chia sẻ đường truyền và dải thông, việc đảm bảo chất lượng trên mạng dựa trên quản lý lưu lượng mạng máy tính là không đủ và vì thế các giao thức quản lý chất lượng dịch vụ được xây dựng và áp dụng.
- Với dịch vụ thoại, các thông số đánh giá chất lượng dịch vụ được thể hiện qua các chỉ tiêu về chất lượng thiết lập cuộc gọi, chỉ tiêu về khả năng cung cấp dịch vụ và chỉ tiêu về chất lượng thoại.
+ Chất lượng thiết lập cuộc gọi được xác định chủ yếu qua thời gian thiết lập cuộc gọi. Với người sử dụng, chất lượng thiết lập cuộc gọi được hiểu như khả năng đáp ứng (thực hiện kết nối giữa các máy đầu cuối) của hệ thống cung cấp dịch vụ khi có yêu cầu. Khả năng đáp ứng dịch vụ của hệ thống được thể hiện qua hai giai đoạn: Khoảng thời gian trung bình chờ tín hiệu mời quay số và thời gian trễ sau quay số.
nghệ VoIP
+ Khả năng cung cấp dịch vụ thể hiện độ tin cậy của dịch vụ thoại trong quá trình cung cấp kết nối cho người sử dụng. Độ tin cậy này thể hiện qua việc cung cấp các cuộc thoại không bị gián đoạn hay bị ảnh hưởng bởi các cuộc gọi khác.
+ Chất lượng thoại nói chung được thể hiện chủ yếu qua hai yếu tố: thời gian trễ giữa hai đầu cuối, là yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trao đổi thông tin trong cuộc nói chuyện (tín hiệu thoại được phát đi theo cả hai hướng, và chất lượng tín hiệu thoại giữa hai đầu cuối, tức là chất lượng của tín hiệu thoại được sử dụng nghe được trong trường hợp tín hiệu chỉ phát đi theo một hướng.
- Trong mạng máy tính, chất lượng dịch vụ được thể hiện qua các chỉ tiêu về tốc độ truyền gói tin, chỉ tiêu về thời gian trễ, chỉ tiêu về tỷ lệ gói tin truyền sai, chỉ tiêu về tỷ lệ gói tin bị mất.
+Tốc độ truyền gói tin được xác định qua số gói tin được truyền trong một đơn vị thời gian, thường được tính bằng bit/giây (bps), tốc độ càng nhanh, lượng gói tin được truyền trong một khoảng thời gian càng lớn.
+ Thời gian trễ là khoảng thời gian tính từ lúc gói tin được truyền đi ở đầu gửi cho tới khi nhận được gói tin ở đầu nhận. Thời gian trễ phụ thuộc vào tốc độ truyền tin, lưu lượng và chất lượng đường truyền cũng như các phép xử lý cần thiết trong quá trình gửi tin.
+ Tỷ lệ gói tin truyền sai cho biết lượng phần trăm số gói tin gửi đi bị lỗi và được thông báo tới đầu gửi trong quá trình truyền hay quá trình gửi gói tin.
+ Tỷ lệ gói tin bị mất cho biết lượng phần trăm số gói tin được gửi đi nhưng không đến đích và cũng không có thông tin báo lỗi.
4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lượng dịch vụ
Theo khuyến nghị của ITU-T E.420, phương pháp xác định các chỉ tiêu về chất lượng dịch vụ có thể thực hiện theo các cách:
- Theo dõi các dịch vụ bằng các phương thức từ bên ngoài. - Gọi thử (tạo ra lưu lượng giả).
nghệ VoIP
- Tự động theo dõi hệ thống từ trong mạng.
Ngoài ra, các thông tin về chất lượng dịch vụ còn có thể thu thập từ các nguồn:
- Khiếu nại của khách hàng.
- Báo cáo của người quản lý mạng. - Thông số đo lưu lượng.
Như vậy, có một số các chỉ tiêu chất lượng dịch vụ được xác định bằng phương pháp thống kê và được xác định bởi:
- Khoảng thời gian thu thập thông tin. - Số lượng khách hàng cung cấp thông tin. - Vùng địa lý được thu thập thông tin.
- Giá trị của các chỉ tiêu thống kê được tính theo tỷ lệ phần trăm.
Các chỉ tiêu đưa ra cần tuân theo các nguyên tắc thống kê, với khoảng thời gian đủ dài cho phép loại bỏ các thông tin nhất thời hay các yếu tố bất thường, số lượng người cung cấp thông tin đủ lớn và vùng thăm dò đủ lớn cho phép loại bỏ các ý kiến đánh giá định tính của một người hay một nhóm người. Bên cạnh đó, số lượng khách hàng cần thăm dò trong một vùng cần tỷ lệ với số thuê bao có trong vùng.
Theo dõi chất lượng dịch vụ thoại IP được tiến hành bằng cách thu thập và đánh giá một phần hay toàn bộ các cuộc gọi (ngoại trừ các cuộc gọi thử). Theo dõi chất lượng dịch vụ thoại có thể được thực hiện bằng nhân công, tự động hay bán nhân công.
Theo dõi nhân công là thực hiện theo dõi các cuộc thoại bằng người theo dõi mà không sử dụng các thiết bị máy móc tự động theo dõi khác. Phương pháp này sử dụng tối thiểu máy móc và cho phép phát hiện ra các sự kiện bất thường trong cung cấp dịch vụ mà các phương pháp tự động không thể phát hiện ra như chất lượng đường truyền rất kém.
- Theo dõi tự động là sử dụng máy móc theo dõi các cuộc gọi mà không sử dụng người theo dõi. Quá trình này có đặc điểm như sau:
nghệ VoIP
+ Chi phí hoạt động là ít nhất (tiết kiệm chi phí nhân công). + Thực hiện theo dõi một cách liên tục.
+ Khối lượng theo dõi lớn.
+ Loại bỏ được các sai số do người theo dõi gây ra. + Dữ liệu được xử lý tự động.
+ Nội dung các cuộc gọi được giữ kín hơn.
+ Thời điểm thực hiện các quá trình theo dõi có thể được điều khiển.
- Theo dõi bán nhân công là theo dõi các cuộc gọi bằng cách sử dụng các thiết bị máy móc ghi lại các thông tin cần theo dõi, nhân công sử dụng ở đây chủ yếu với nhiệm vụ thiết lập và thay đổi các ngưỡng theo dõi cho thiết bị tự động. Phương pháp này có các đặc điểm:
+ Tiết kiệm được chi phí nhân công.
+ Có độ chính xác cao hơn so với theo dõi bằng nhân công do số được gọi, thời gian gọi...được ghi lại tự động.
+ Hỗ trợ cho người theo dõi hệ thống tập trung chủ yếu vào các sự kiện quan trọng trong quá trình theo dõi các cuộc gọi.
+ Kết quả có thể được đưa ra dưới dạng thuận tiện cho các quá trình xử lý tự động khác.
+ Chi phí theo dõi giảm đi nên có thể thực hiện theo dõi nhiều hơn.
+ Các thiết bị theo bán tự động, trong một số điều kiện, có thể chuyển sang thực hiện theo dõi tự động.
5. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng dịch vụ thoại IP
Các chỉ tiêu xác định chất lượng dịch vụ thoại IP được xác định căn cứ vào: - Tham khảo các khuyến nghị và tiêu chuẩn của các tổ chức tiêu chuẩn quốc tế ITU-T, ETSI.
- Than khảo các tiêu chuẩn của ngành về các dịch vụ thoại. - Các phân tích kỹ thuật chất lượng dịch vụ thoại IP gồm có:
nghệ VoIP
+ Mức độ hài lòng của khách hàng về chất lượng dịch vụ: chỉ tiêu này cho biết tỷ lệ khách hàng được tham khảo hài lòng với chất lượng dịch vụ được cung cấp.
+ Khiếu nại từ khách hàng: khiếu nại của khách hàng thể hiện sự không hài lòng của khách hàng đối với dịch vụ được cung cấp.
+ Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công: thiết lập cuộc gọi thành công là trường hợp chủ gọi nhấc máy và nhận được tín hiệu mời quay số. Tỷ lệ thiết lập cuộc gọi thành công là tỷ số giữa lần thiết lập cuộc gọi thành công và tổng số lần gọi trong một khoảng thời gian trước.
+ Thời gian chờ tín hiệu mời quay số: là thời gian được tính từ lúc người sử dụng nhấc máy tới khi nhận được tín hiệu phản hồi tương ứng của điểm cung cấp dịch vụ ( chỉ xét trường hợp thiết lập cuộc gọi thành công).
+ Thời gian trễ sau quay số: thời gian trễ sau quay số được tính từ lúc người sử dụng kết thúc quay số tới khi nhận được tín hiệu phản hồi ứng của điểm cung cấp dịch vụ.
+ Độ trễ cuộc gọi (end-to-end delay): là khoảng thời thời gian trung bình để tiếng nói chuyển tới tai người nghe.
+ Tỷ lệ cuộc gọi bị rơi: Cuộc gọi bị rơi là cuộc gọi đã được thiết lập mà bị ngắt giữa chừng do sự cố của mạng chứ không phaỉ do tác động của người sử dụng.
+ Độ khả dụng của dịch vụ: Độ khả dụng của dịch vụ là tỷ lệ thời gian khách hàng có thể truy nhập dịch vụ trong một khoảng thời gian xác định.
+ Độ chính xác tính cước- tỷ lệ xử lý cước sai là trường hợp mà dịch vụ thoại IP không ghi đúng số bị gọi hoặc thời gian gọi của người sử dụng dịch vụ thoại. Tỷ lệ xử lý cước sai là phần trăm số cuộc gọi bị xử lý so với tổng số cuộc gọi trong một khoảng thời gian nhất định.
+Tỷ lệ khiếu nại cước: Tỷ lệ khiếu nại cước là phần trăm số hoá đơn cước khách hàng cho là sai so với tổng số hoá đơn cước trong một khoảng thời gian nhất định.
nghệ VoIP
6. Thăm dò ý kiến khách hàng về chất lượng dịch vụ
Nội dung thăm dò ý kiến khách hàng về chất lượng dịch vụ được xây dựng dựa trên:
- Tham khảo khuyến nhgị ITU-T.
- Tham khảo các tiêu chuẩn Ngành về chất lượng dịch vụ thoại.
Nội dung mẫu lấy ý kiến khách hàng về chất lượng dịch vụ thoại IP bao gồm:
- Loại máy thuê bao.
- Khoảng thời gian đã sử dụng dịch vụ. - Chất lượng dịch vụ xếp loại theo5 mức: + Rất tốt.
+ Tốt.
+ Tạm được. + Rất xấu.
- Nguyên nhân không hài lòng về chất lượng dịch vụ. - Âm lượng nhỏ.
- Có nhiễu.
- Có thông báo là không liên lạc được.
- Có âm thanh lạ không phải từ phía người đối thoại. - Không nhận ra giọng người đối thoại.
- Đang nói bị mất.
- Nghe được tiếng mình vọng lại khi ngừng nói. - Không thực hiện được dịch vụ đã đăng ký.
7. Các tham số kỹ thuật đảm bảo chất lượng số xác định chất lượng dịch vụ TIPHON-ETSI.
Theo khuyến nghị trong dự án TIPHON-ETSI, các tham số xác định chất lượng dịch vụ thoại IP bao gồm:
- Chất lượng tiếng nói (một chiều): Chất lượng tiếng nói được đánh giá dựa trên tham khảo các tiêu chuẩn:
nghệ VoIP + G.711 + G.726 + GSM-FR
Loại Chất lượng tiếng nói
Rất tốt Tốt hơn định nghĩa trong tiêu chuẩn G.711 Tốt Tương đương hoặc tốt hơn G.726 (32kbps) Tạm được Tương đương hoặc tốt hơn GSM-FR
Thấp Không định nghĩa.
- Trễ tín hiệu từ đầu cuối đến đầu cuối (end-to-end).
Chất lượng tiếng nói được đánh giá dựa trên tham khảo các tiêu chuẩn: +G.114
Loại Trễ tín hiệu từ đầu cuối đến đầu cuối Rất tốt Nhỏ hơn 150 ms
Tốt Lớn hơn 150 ms, nhỏ hơn 250 ms Tạm được Lớn hơn 250 ms, nhỏ hơn 350 ms Thấp Lớn hơn 350 ms
- Chỉ số đánh giá chung chất lượng truyền tin đ: chất lượng tiếng nói được đánh giá dựa trên tham khảo tiêu chuẩn: G.107.
Loại Chỉ số đánh giá chung chất lượng truyền tin Rất tốt Lớn hơn 90%
Tốt Lớn hơn 80%, nhỏ hơn 90% Tạm được Lớn hơn 70%, nhỏ hơn 80%
Thấp Lớn hơn 70%
Hình 3.2 : Quan hệ giữa MOS và chỉ số R (G.107, E-model). MOS: Mean Opinion Scores_Điểm đánh giá trung bình.
R: Reting factor_Chỉ số đánh giá.
MOS cho biết kết quả đánh giá của khách hàng về chất lượng dịch vụ trong thực tế. Chỉ số R là chỉ số đánh giá tổng hợp tính toán dựa trên tỷ lệ (tín hiệu/ nhiễu), các hệ số suy giảm chất lượng của tín hiệu tiếng nói khi truyền tương ứng với thiết bị số trên mạng.
nghệ VoIP
- Mean Opinion Score (MOS): Được mô tả trong ITU-TP.800 là phương pháp đo chất lượng thoại nổi tiếng nhất là phương pháp hay được sử dụng nhất. Có hai cách kiểm tra: kiểm tra đàm thoại và kiểm tra nghe. Chất lượng thoại được đánh giá bằng thang điểm:
Loại Chỉ số đánh giá Rất tốt (exallert) 5 Tốt(Good) 4 Tạm được (Fair) 3 Xấu (poor) 2 Rất xấu (Bad) 1
Sau đó MOS lập trình hoá để có kết quả trung bình của nhiều lần thử. Điểm trên 4 có nghĩa là chất lượng tốt. MOS là phương pháp đánh giá chất lượng tốt nhất, bởi vì chính con người sử dụng mạng thoại nên dùng con người đánh giá thoại là tốt nhất. Tuy nhiên sử dụng con người để đánh giá trực tiếp sẽ rất phức tạp do đó người ta sử dụng đánh giá bằng máy cũng có thể cảm nhận được chất lượng tương tự nhờ kỹ thuật lập trình.
- Perceptual Speech Quality Measure (PSQM).
Được mô tả trong ITU-T 861, PSQM dùng kiểu tâm thính giác để tính toán sự khác nhau giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra. Trong phương pháp này khi tín hiệu vào giống tín hiệu ra thì điểm PSQM sẽ đánh giá chất lượng là tốt. Sự khác nhau càng lớn thì điểm PSQM sẽ đánh giá chất lượng càng xấu đi, và giá trị tồi