CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ
TRONG VoIP
3.1 Tổng quan về chất lượng dịch vụ trong VoIP
VoIP sử dụng mạng nền gói (cụ thể là mạng IP) để truyền các gói tin thoại qua
mạng. Tuy nhiên tại nơi thu các gói tin có thể bị mất hay trễ phụ thuộc vào môi trường
mạng cụ thể lúc đó: ví dụ như mạng bị lỗi, tắc nghẽn hay gói tin bị trễ qua các thành phần
mạng…Điều này làm giảm chất lượng thoại tại đầu thu, và do truyền dẫn thoại là truyền
dẫn thời gian thực nên phía thu không thể yêu cầu mạng truyền lại các gói tin bị mất. Do
mạng điện thoại PSTN truyền thống với các đặc điểm ưu việt về chất lượng thoại đã từ lâu
trở thành một phương tiện không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta nên
dịch vụ VoIP phải làm sao cung cấp trong mạng PSTN truyền thống.
Chất lượng dịch vụ được hiểu một cách đơn giản là “khả năng của mạng làm thế
nào để đảm bảo và duy trì các mức thực hiện nhất định cho mỗi ứng dụng theo như các yêu
cầu đã được chỉ rõ của mỗi người sử dụng”. Nhìn chung, chất lượng dịch vụ được quyết
định bởi các user ở hai đầu cuối thoại. Do đó nhà cung cấp dịch vụ mạng đảm bảo QoS
người sử dụng yêu cầu và thực hiện các biện pháp để duy trì mức QoS khi điều kiện mạng
bị thay đổi vì các nguyên nhân như nghẽn, hỏng thiết bị hay sự cố liên kết. Chất lượng dịch
vụ cũng được phân cấp để tiện cho các nhà cung cấp dịch vụ tính toán và đảm bảo QoS
trong các kế hoạch truyền dẫn cụ thể của mình. Đối với các nhà cung cấp dịch vụ truyền
thông, chất lượng dịch vụ thường được đánh giá bằng các phương pháp phản hồi từ phía
khách hàng. Phương pháp này không mang lại hiệu quả cao khi mà tính phức tạp và phạm
vi của các mạng viễn thông hiện đại ngày một tăng, đòi hỏi một phương pháp có tính tổng
thể để đánh giá một cách toàn diện cho dịch vụ thoại. Công nghiệp viễn thông chấp nhận
một con số chung để mô tả chất lượng dịch vụ, chất lượng cuộc gọi được gọi là điểm đánh
giá trung bình: Mean Opinion Score (MOS). MOS dao động từ 1 (mức tồi) đến 5 (mức tốt
nhất). Các nhà cung cấp vào mức MOS này để đưa ra mức chất lượng dịch vụ phù hợp cho
dịch vụ của mình.
Bảng 3.1: Điểm đánh gia trung bình MOS.
Mức chất lượng Mức (Điểm) MOS
Xuất sắc 5
Tốt 4
90 ≤ R 100 Tốt nhất Rất hài lòng
80≤ R <90 Mức cao Hài lòng
70 ≤ R <80 Mức trung bình Một số người không hài lòng
60 ≤ R <70 Mức thấp Nhiều người không hài lòng
50 ≤ R <60 Mức nghèo Hầu như tất cả không hài lòng
Chú ý: Với giá trị R nhỏ hơn 50 không được khuyến nghị
3.2 Chất lượng dịch vụ trong VoIP
3.2.1 Chất lượng dịch vụ QoS
QoS được hiểu một cách đơn giản là khả năng của mạng làm thế nào để đảm bảo và
duy trì các mức thực hiện nhất định cho mỗi ứng dụng dịch vụ theo như yêu cầu mà người
sử dụng đã chỉ ra.
QoS là đặc tính có thể điều khiển và hoàn toàn xác định đối với các tham số có khả
năng định lượng.
Mô hình tham khảo cho QoS
1
N
Mạng A Mạng B
Đầu cuối Đầu cuối QoS QoS
node I node N
QoS Mạng A QoS Mạng B
QoS end-to-end
Hình 3.1 Mô hình tham khảo cho chất lượng dịch vụ end-to-end.
Mô hình tham khảo QoS end-to-end thường có một hoặc vài mạng tham gia, mỗi
mạng lại có thể có nhiều node.
• Mỗi mạng tham gia này có thể đưa vào trễ, tổn thất hoặc lỗi do việc ghép
kênh, chuyển mạch hoặc truyền dẫn vì thế nó ảnh hưởng tới QoS.
• Hơn nữa, các biến động thống kê ở lưu lượng xuất hiện trong mạng cũng có
• Tiếng vọng.
• Trễ (delay or latency): trễ xử lý, gói hoá, truyền dẫn nối tiếp, bộ đệm và
hàng đợi, chuyển mạch...
• Biến động trễ: gồm jitter và Wander.
• Tổn thất (mất) gói hay tỉ lệ lỗi bit BER.
3.2.2.1 Độ ổn định
Độ ổn định cũng là mộtyếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng dịch vụ. Người
sử dụng đã quen sử dụng mạng PSTN truyền thống với độ ổn định rất cao. Mạng PSTN có
khả năng truyền cuộc gọi cả ngày lẫn đêm và vào tất cả các ngày trong năm do đó mạng
VoIP hiện đại cũng phải đáp ứng được độ ổn định tương tự. Một năm có 60*60*24*365
hay 31.536.000 giây. Giả thiết một mạng khả dụng 99% thời gian thì số giờ mạng không sử
dụng là 87,6 giờ, khoảng thời gian này là tương đối lớn. Nếu giá trị độ khả dụng là 99,99%
thì thời gian mạng không hoạt động chỉ là 50 phút một năm. Tất nhiên nhà cung cấp dịch
vụ cần có nhiều cơ chế dự phòng và khắc phục lỗi để đảm bảo điều này.Bảng sau chỉ ra
tính sẵn sàng của mạng và thời gian ngừng hoạt động:
Bảng 3.2: Tính sẵn sàng của mạng.
Tính sẵn sàng của mạng
Tổng thời gian ngừng hoạt động trong
một năm
99% 3.65 ngày
99.5% 1.825 ngày
99.9% 8.76 giờ
99.95% 4.38 giờ
99.99% 52.56 phút
99.995% 26.28 phút
99.999% 5.25phút
Ngày nay, thông số QoS khả dụng của mạng thường vào khoảng 99,995%, hay
khoảng 26 phút ngừng hoạt động trong một năm, kết nối khôi phục nhỏ hơn 4 giờ. Cũng có
sự khác nhau giữa độ khả dụng và độ tin cậy của mạng từ góc nhìn của từng người sử dụng
băng thông cho báo hiệu để đảm bảo các cuộc gọi đều được thực hiện và giảm việc ngắt
quãng dịch vụ.
Băng thông dành cho báo hiệu thay đổi tuỳ theo số lượng cuộc gọi và giao thức báo
hiệu được sử dụng. Nếu có rất nhiều cuộc gọi với thời gian ngắn thì băng thông đỉnh cần
cho báo hiệu phải lớn. Băng thông lớn nhất mà một giao thức báo hiệu IP cần có phải bằng
3% của tất cả lưu lượng tải. ở ví dụ, băng thông báo hiệu cho 2000 cuộc gọi trong 1 giây là
xấp xỉ 4,8 Mbps (3 % x 160 Mbps).
Nhờ việc tính toán băng thông cho tải và báo hiệu, người ta có thể đáp ứng được
cho 2000 cuộc gọi được mã hoá theo chuẩn G.711 với băng thông lớn nhất là 164,8 Mbps.
Đây là giá trị băng thông lớn nhất theo lý thuyết cho trường hợp trên. Nếu các tham số như
phương pháp mã hoá thoại, số cuộc gọi, tốc độ gói tin được tạo, cách nén và việc sử dụng
bộ triệt tiếng vọng thay đổi thì yêu cầu về băng thông cũng thay đổi theo.
3.2.2.3 Tiếng vọng
Tiếng vọng trong thoại tạo ra khi người nói nghe thấy chính tiếng nói của mình.
Trong mạng VoIP thông thường, khối chức năng gói hoá số được đặt giữa hai đoạn truyền
dẫn analog. Giao tiếp giữa phần analog và mạng VoIP là các Gateway VoIP. Gateway
nguồn và đích thông tin với nhau qua mạng IP, trễ truyền gói qua mạng này có thể lớn hơn
30 ms. Chính sự pha trộn các thiết bị số và các thiết bị analog trong kết nối thoại là nguyên
nhân chủ yếu gây ra tiếng vọng ở phía người nói.
Mạng thoại
Người sử dụng A Tiếng của A Người sử dụng B
Tx Rx
Tiếng của B
Rx Tx
Tiếng vọng của A
Hình 3.2 Tiếng vọng trong mạng thoại.
3.2.2.4 Trễ
Trễ là thời gian truyền trung bình của dịch vụ từ điểm vào đến điểm ra khỏi mạng.
Có nhiều dịch vụ đặc biệt là các dịch vụ thời gian thực như truyền thông thoại bị ảnh
hưởng rất lớn bởi trễ quá lớn và không cần thiết. Nếu trễ vượt quá 200ms thì người sử