GV: PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh TL: Chất lượng trải nghiệm QoE
NHÓM HV: Nguyễn Thị Minh Hưng + Lê Đình Thắng Trang
1
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
oOo
TIỂU LUẬN MÔN HỌC
MẠNG BĂNG RỘNG
ĐỀ TÀI: CHẤT LƯỢNG TRẢI NGHIỆM QoE
GV : PGS.TS. NGUYỄN HỮU THANH
Nhóm Học viên : Nguyễn Thị Minh Hưng
Lê Đình Thắng
Lớp : Cao học Kỹ Thuật Điện Tử - K26
Đà Nẵng, tháng 04/2014
GV: PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh TL: Chất lượng trải nghiệm QoE
I. Giới thiệu chung
Trong vòng hai thập kỷ vừa qua, khái niệm chất lượng dịch vụ (QoS: Quality of
Service) trên nền mạng IP đã được đưa vào nhận thức của đông đảo người sử dụng
(NSD) cũng như các nhà cung cấp và khai thác dịch vụ mạng. QoS cũng chính là
động lực thúc đẩy mạnh mẽ sự đầu tư của các nhà khai thác dịch vụ viễn thông và sự
tập trung cao độ của cộng đồng nghiên cứu lĩnh vực mạng, hướng tới các giải pháp
có tính ổn định và hiệu quả cao nhằm đảm bảo chất lượng cho các dịch vụ qua
mạng.
Tuy nhiên, trong bối cảnh hiện nay, khi các dịch vụ viễn thông trên nền mạng
IP, đặc biệt là VoIP (Voice over IP), IPTV (Internet Protocol Television) ngày càng
trở nên phổ biến và thông dụng hơn, QoS không còn là yếu tố duy nhất mang tính
quyết định trong cuộc cạnh tranh chiếm lĩnh thị trường giữa các nhà cung cấp dịch
vụ. Theo xu hướng chung, yếu tố dần trở nên quan trọng hơn để phân biệt mức độ
và đánh giá các nhà cung cấp dịch vụ là những gói dịch vụ được thiết lập tốt đến
mức nào theo nhu cầu cá nhân của NSD, có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu cá
nhân khách hàng đến đâu để thỏa mãn tối đa yêu cầu của họ. Đây chính là tiền đề
dẫn đến khái niệm chất lượng trải nghiệm QoE (Quality of Experience), một khái

GV: PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh TL: Chất lượng trải nghiệm QoE
lòng của khách hàng. Đây là yếu tố để thu hút NSD và mở rộng mạng lưới phục vụ
của nhà cung cấp. Để đánh giá chất lượng của dịch vụ, rất cần thiết phải đặt tâm
điểm vào mức độ hài lòng, yếu tố chủ quan mang tính chất con người của NSD
đầu cuối. Chỉ có như vậy thì dịch vụ mới bám sát nhu cầu thị trường và có cơ hội
phát triển, mở rộng.
Thực tế đó đòi hỏi phải thiết lập một cách diễn tả chung, dễ hiểu cho người
dùng đầu cuối về chất lượng dịch vụ. Đó chính là lý do đưa ra khái niệm QoE. QoE
là ngôn ngữ chung để các ứng dụng và NSD đầu cuối sử dụng khi tiếp cận vấn đề
chất lượng của dịch vụ. Nói cách khác, QoE là thước đo sự hài lòng của NSD với
dịch vụ họ đang sử dụng, dựa trên những đánh giá chủ quan. Như vậy, cũng có thể
nhìn nhận QoE được tổng hợp từ các tham số thuần túy mang tính kỹ thuật QoS và
các yếu tố khác không mang tính kỹ thuật như các đặc tính của hệ thống thị giác và
thính giác con người, sự đơn giản khi đăng ký sử dụng dịch vụ, giá cả dịch vụ, nội
dung dịch vụ, tính sẵn sàng hỗ trợ từ nhà cung cấp. QoE thường được biểu hiện bằng
những đánh giá mang tính cảm nhận cá nhân như “xuất sắc”, “tốt”, “trung bình”,
“tạm chấp nhận”, “kém”.
Vậy nên mối quan hệ giữa QoE và QoS được thể hiện rõ trong hình 1 và minh
họa rõ ràng QoE có thể được sử dụng để tối ưu hệ thống. QoE là thước đo về Khách
hàng cảm nhận và phản ứng như thế nào với các dịch vụ được cung cấp bởi các thiết
bị. QoE như một phần của vòng phản hồi để đo hiệu suất của dịch vụ được cung cấp
bởi hệ thống. Sau đó nó ảnh hưởng đến việc phân bổ tài nguyên, làm thay đổi lại hoạt
động của các dịch vụ cung cấp. Một vòng lặp thông tin phản hồi tương tự được sử
dụng cho QoS. QoS có thể đáp ứng yêu cầu của khách hàng như việc phân phối băng
thông… Điều này cho chúng ta thấy được mối liên kết được thiết lập giữa QoS và
QoE trong thực tế và cho thấy sự xáo trộn có thể có tác động rõ rệt trên trải nghiệm
của khách hàng.
Chúng ta cùng xem xét một ví dụ điển hình về vai trò của những yếu tố con
người trong sự đánh giá chất lượng [2]. Trên Hình 2 có hai bức tranh về cùng một
phong cảnh. Tham số QoS đo tỷ lệ giữa tín hiệu và nhiễu (PSNR: Peak-Signal-to-

GV: PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh TL: Chất lượng trải nghiệm QoE
đảm bảo đáp ứng tốt các tham số QoS chưa chắc chắn đã đem lại sự hài lòng về
dịch vụ cho NSD vì như đã thảo luận ở trên, QoE còn bao hàm các nhân tố khác
ngoài các tham số QoS. Cũng vì thế, đối với các nhà cung cấp dịch vụ, việc đo
kiểm được QoE của người dùng và sau đó sửa đổi phù hợp dịch vụ để đáp ứng nhu
cầu của NSD là rất quan trọng.
III. Đo đạc và kiểm soát QoE
Mặc dù mang tính chủ quan của người đánh giá, QoE cũng nên được lượng
hóa đến một mức độ nhất định để có thể được sử dụng hữu ích cho các mục đích
khác nhau như đưa vào hợp đồng thống nhất mức dịch vụ (Service Level
Agreement - SLA) ký kết giữa nhà cung cấp và khách hàng, NSD. Phương pháp
để đánh giá mức độ hài lòng QoE một mặt cần bao hàm những yếu tố mang tính
tâm lý chủ quan của NSD, mặt khác cần phải đưa ra những kết quả sát thực tiễn và
có thể tái dựng lại khi có nhu cầu. Điều này trước tiên đòi hỏi sự thấu hiểu về nhu
cầu mà NSD đang có, nắm được yếu tố nào là nhân tố ảnh hưởng đến sự đánh giá
chủ quan của NSD cho loại hình dịch vụ mà họ sử dụng.
Phát triển các phương pháp để có thể đo đạc, lượng hóa QoE không phải là vấn
đề đơn giản vì ngoài các yếu tố thuần túy kỹ thuật (như trong trường hợp QoS) còn
cần phải xem xét những yếu tố mang tính con người. Để đánh giá QoE có thể đi
theo phương thức là tạo ra ánh xạ từ các thông số kỹ thuật thuần túy QoS sang
thông số mang tính chủ quan QoE. Sau đó chỉ cần đo đạc và kiểm soát các thông số
QoS để qua đó kiểm soát và điều chỉnh QoE. Khó khăn lớn nhất của phương thức
này là tạo ra cách ánh xạ phản ánh được chân thực nhất những yếu tố mang tính chủ
quan của NSD, ví dụ như những tính chất của hệ thị giác con người. Hơn thế nữa,
phải tổng hợp nhiều tham số QoS mới có thể ánh xạ sang QoE một cách hợp lý. Sự
ánh xạ đòi hỏi phải có sự đúc kết từ nhiều thử nghiệm thực tế. Bảng 3 là một ví dụ
về cách ánh xạ từ các tham số QoS bao gồm độ trễ (end-to-end delay), tỷ lệ mất gói
(packet loss ratio), thông lượng trung bình (mean throughput) sang các mức độ QoE
bao gồm xuất sắc (excellent), rất tốt (very good), trung bình (average), tạm chấp nhận
được (fair), và kém (poor), dùng cho dịch vụ truy nhập web sử dụng WAP/ xHTML

NHÓM HV: Nguyễn Thị Minh Hưng + Lê Đình Thắng Trang
7
GV: PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh TL: Chất lượng trải nghiệm QoE
Các phương pháp khác để đánh giá QoE cho IPTV dựa vào nguyên lý hoạt
động truyền tải của IPTV nói riêng và của hình ảnh qua mạng IP nói chung. Các gói
của luồng video được chuyển từ bộ mã hóa/nén của nguồn ảnh (compression), thành
luồng dữ liệu (streaming) đi qua mạng (network) đến bộ đệm của bộ giải mã (de-
compression) với tốc độ khác nhau. Bộ đệm có nhiệm vụ cung cấp các gói với tốc
độ đều đặn cho bộ giải mã để tái hiện hình ảnh cho người xem. Tác động của mạng
(network impairments) gây ra những biến đổi cho các gói trong luồng dữ liệu hình
ảnh, làm cho các gói có thể đến bộ đệm với tốc độ nhanh chậm khác nhau, làm ảnh
hưởng trực tiếp đến mức độ hài lòng (QoE) của NSD đầu cuối. Nếu các gói IP đến
quá nhanh sẽ làm tràn bộ đệm, dẫn đến hiện tượng các gói bị mất do bộ đệm chỉ có
dung lượng giới hạn. Với người xem, ảnh sẽ bị biến dạng và những chi tiết trong ảnh
bị nhòe, hoặc bị mất. Ngược lại, nếu các gói IP đến quá chậm thì bộ đệm không có
gì để đưa vào bộ giải mã, dẫn đến hiện tượng ngừng hình, giật hình khi xem.
QoE cho IPTV có thể được đánh giá một cách lượng hóa qua tham số MDI
(Media Delivery Index). Về bản chất, MDI cũng là một tham số được ánh xạ từ các
nhân tố QoS lớp mạng, cụ thể là độ trễ (Delay Factor - DF) và tỷ lệ mất nội dung
(Media Loss Rate - MLR). MDI được hiển thị dưới dạng chuẩn DF:MLR. Ưu điểm
của MDI là đại lượng này có thể được đo kiểm tại bất cứ điểm nào trên đường
truyền từ nguồn ảnh đến người xem (NSD) và từ giá trị MDI có thể ánh xạ đến QoE
để có được những hành động, biện pháp xử lý kịp thời. MDI đáp ứng được yêu cầu
QoE về ảnh là DF vào khoảng 9-50ms, MLR tối đa là 0.004 cho SDTV
(Standard Definition Television: truyền hình độ phân giải thông thường), VOD
(Video on Demand: video theo yêu cầu) và 0.0005 cho HDTV (high-definition
television: truyền hình phân giải cao) [4].
Hình 3: Mô hình đánh giá QoE cần sự so sánh giữa hình ảnh gốc và hình ảnh đầu
NHÓM HV: Nguyễn Thị Minh Hưng + Lê Đình Thắng Trang
8

ngoài việc “cho điểm” đánh giá chất lượng của hình ảnh, V-factor còn cung cấp
thêm những thông tin cần thiết cho việc theo dõi và phân tích các nguyên nhân gây ra
vấn đề chất lượng, ví dụ như các tham số ở lớp mạng được định nghĩa trong tài liệu
ITU Y. 1540/1541 (ITU Y. 1540/1541:Network performance objectives for IP-based
services) hoặc IETF RFC2330 (RFC 2330: Framework for IP Performance Metrics).
Hình 6 mô tả mô hình V-Factor ở mức tổng quan.
Hình 6: Mô hình V-factor
IV. Kết luận
Các nhà khai thác dịch vụ viễn thông trên nền mạng IP cần phải đảm bảo QoE ở
mức tối ưu cho các khách hàng mới và cả các khách hàng đang có để giảm thiểu khả
năng NSD đổi nhà cung cấp dịch vụ. Theo xu hướng đó, các nhà khai thác dịch vụ
cần thiết lập/triển khai các phương pháp kiểm thử để đánh giá QoE của dịch vụ họ
cung cấp. Ví dụ như trong lĩnh vực IPTV, hiện đang có khá nhiều các nhà cung cấp
giải pháp đo kiểm và giám sát QoE bao gồm những tên tuổi như Agilent
Technologies Inc., Bridge Technologies Co. AS, Spirent Communications plc,
Symmetricom Inc., Witbe Inc.
NHÓM HV: Nguyễn Thị Minh Hưng + Lê Đình Thắng Trang
10
GV: PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh TL: Chất lượng trải nghiệm QoE
Tuy nhiên cũng có nhiều nhận định từ giới chuyên môn cho rằng bức tranh toàn
cảnh về QoE và sự chuẩn hóa, đồng nhất các nền tảng liên quan đến QoE trong cộng
đồng viễn thông vẫn đang là mục tiêu cần hướng tới của cả giới nghiên cứu và các
công ty phát triển sản phẩm, giải pháp, dịch vụ. Sự xuất hiện của khái niệm QoE và
tầm quan trọng của nó nhiều khả năng sẽ dẫn đến những thay đổi nhất định trong
cách tiếp cận thị trường của các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông. Thay vì chỉ tập
trung vào QoS, những vấn đề có liên quan đến QoE sẽ được đặt vào tâm điểm
chú trọng. Xây dựng và áp dụng SLA với khách hàng trên cơ sở QoE, phát triển
và áp dụng các phương pháp tính cước dựa trên QoE, phát triển các biện pháp đo
kiểm, giám sát QoE để điều chỉnh chất lượng dịch vụ, phát triển và áp dụng các
chính sách điều chỉnh dịch vụ dựa trên QoE là một vài ví dụ đơn cử cho chiều hướng