QOS

1. ChÊt lChÊt lîng dÞch vô cho VoIPîng dÞch vô cho VoIP
C
«ng nghÖ truyÒn tho¹i qua m¹ng IP sÏ ph¸t triÓn rÊt nhanh trong vµi n¨m
tíi. Tuy nhiªn, ngêi dïng ®· quen víi chÊt lîng tiÕng nãi do c«ng nghÖ hiÖn thêi
mang l¹i. C¸c nhµ s¶n xuÊt ®ang cè g¾ng t¹o ra c¸c thiÕt bÞ theo c«ng nghÖ
míi, tháa m·n yªu cÇu cña ngêi sö dông. C¸i chóng ta cÇn lµ dÞch vô tho¹i víi
cíc phÝ rÎ h¬n, chÊt lîng chÊp nhËn ®îc vµ cã ®é tin cËy cao. §a phÇn c¸c
nhµ s¶n xuÊt sÏ kh«ng m¹o hiÓm vÒ chÊt lîng ®èi víi lo¹i dÞch vô c¬ b¶n vµ
quan träng nh ®iÖn tho¹i. §©y ®îc xem nh mét tiªu chÝ quan träng nhÊt ®Ó
triÓn khai VoIP trong thùc tÕ.
C«ng nghÖ truyÒn tho¹i qua m¹ng IP ph¶i ®¶m b¶o nh÷ng chØ tiªu cÇn
thiÕt nh gi¶m thiÓu c¸c cuéc gäi bÞ tõ chèi, sù trÔ trªn m¹ng, mÊt gãi, vµ ®øt
liªn kÕt. Tuy nhiªn, c¸c yÕu tè nµy ®a phÇn thuéc vÒ h¹ tÇng c¬ së m¹ng.
Chøc n¨ng ®iÒu khiÓn chÊt lîng dÞch vô cho VoIP hÕt søc phøc t¹p vµ sÏ ®îc
®Ò cËp ë c¸c bµi tiÕp theo.
Cã rÊt nhiÒu yÕu tè ¶nh hëng tíi chÊt lîng dÞch vô cho tho¹i trªn IP nh-
ng c¸c tham sè chñ yÕu lµ :
1. TrÔ
2. Jitter
3. MÊt gãi tin
Víi viÖc sö dông giao thøc vËn chuyÓn thêi gian thùc RTP cho phÐp ta
gi¸m s¸t c¸c tham sè nµy tõ ®ã ®¸nh gi¸ ®îc chÊt lîng dÞch vô cho tho¹i trªn IP.
1. TrÔ :

2. Khi x©y dùng vµ triÓn khai mét øng dông tho¹i trªn IP , cã rÊt nhiÒu
yÕu tè lµm ¶nh hëng tíi chÊt lîng cuèi cïng cña hÖ thèng. §ã cã thÓ lµ chÊt l-
îng tiÕng nãi
qua c¸c bé CODEC, gi¶i th«ng m¹ng, c¸c kh¶ n¨ng kÕt nèi m¹ng... Mét yÕu tè
quan träng ¶nh hëng tíi chÊt lîng dÞch vô lµ trÔ.
TrÔ ®îc hiÓu lµ kho¶ng thêi gian tiªu tèn ®Ó ngêi nghe nghe ®îc ©m
thanh ph¸t ra tõ ngêi nãi trong mét cuéc tho¹i (tõ miÖng tíi tai). TrÔ xuÊt hiÖn
do rÊt nhiÒu nguyªn nh©n tõ khi truyÒn tin qua m¹ng IP cho tíi lóc ph¸t l¹i
tiÕng nãi t¹i bªn nhËn, cã thÓ do bé xö lý tÝn hiÖu sè DSP, do thuËt to¸n nÐn
vµ gi¶i nÐn, jitter...TrÔ lµ yÕu tè kh«ng thÓ tr¸nh khái.
Th«ng thêng, trÔ trong m¹ng ®iÖn tho¹i truyÒn thèng vµo kho¶ng 50÷70
ms. §Ó cã ®îc trÔ trong hÖ thèng VoIP xÊp xØ víi trÔ trong m¹ng chuyÓn
m¹ch kªnh lµ lý tëng nhng ®iÒu ®ã khã cã thÓ thùc hiÖn ®îc. Ta chØ cã thÓ
x©y dùng hÖ thèng VoIP cã ®é trÔ chÊp nhËn ®îc ®èi víi ngêi sö dông. Theo
khuyÕn nghÞ cña ITU th× mét hÖ thèng VoIP ®¶m b¶o chÊt lîng dÞch vô tèt
khi ®é trÔ mét chiÒu kh«ng ®îc vît qu¸ 150 ms :
Theo h×nh trªn, ®é trÔ mét chiÒu kh«ng ®îc vît qu¸ 450 ms. Th«ng th-
êng trÔ chÊp nhËn ®îc vµo kho¶ng 200 ms.
C¸c yÕu tè g©y trÔ ®îc tæng hîp ë h×nh díi ®©y:

3. 1.1 TrÔ do m¹ng :
Qu¸ tr×nh truyÒn c¸c gãi tin qua m¹ng IP tíi ®Ých ph¶i qua nhiÒu thiÕt
bÞ nh Gateway liªn m¹ng, bé chän ®êng, m¸y phôc vô ñy quyÒn…Mçi qu¸
tr×nh xö lý trªn c¸c thiÕt bÞ nµy ®Òu g©y ra mét lîng trÔ ®¸ng kÓ. §©y lµ lîng
trÔ cè h÷u cña m¹ng chuyÓn m¹ch gãi. Th«ng thêng, trÔ qua m¹ng vµo
kho¶ng 50 ms lµ chÊp nhËn ®îc. Ngoµi ra nã cßn phô thuéc rÊt nhiÒu vµo lu
th«ng trªn m¹ng vµ tèc ®é kÕt nèi cña modem. Tæ chøc IETF khuyÕn nghÞ
vÒ giao thøc gi÷ tríc tµi nguyªn Resource Reservation Protocol (RSVP), cho
phÐp qu¸ tr×nh kÕt nèi gi÷a c¸c thiÕt bÞ Gateway ®îc ®¶m b¶o vÒ gi¶i th«ng.
RSVP cho phÐp t¹o vµ qu¶n lý c¸c tµi nguyªn trªn c¸c bé chän ®êng vµ
Gateway. Nhê vËy, thêi gian ®Ó ph©n phèi gãi tin gi¶m vµ t¨ng chÊt lîng
truyÒn d÷ liÖu.
1.2 TrÔ do bé CODEC :
Qu¸ tr×nh m· hãa vµ gi¶i m· qua c¸c bé CODEC còng g©y ra mét lîng
trÔ. Th«ng thêng, lîng trÔ nµy hoµn toµn x¸c ®Þnh ®èi víi tõng bé CODEC :

4. Tªn
Tèc ®é nÐn
(Kbps)
Tµi nguyªn
CPU cÇn thiÕt
ChÊt lîng
tiÕng nãi
§é trÔ thuËt
to¸n (ms)
G.711 PCM 64 Kh«ng cÇn RÊt tèt <<1
G.722 ADPCM 48/56/64 ThÊp
RÊt tèt
(64)
<<2
G.723.1 MP-
MLQ
6,4/5,3 Trung b×nh
Tèt (6,4)
Kh¸ tèt
(5,3)
67-97
G.726 ADPCM 40/32/24 ThÊp
Tèt (40)
Kh¸ tèt
(24)
60
G.728 LD-
CELP
16 RÊt cao Tèt <<2
G.729 CS-
ACELP
8 Cao Tèt 25-35

5. §Ó ®¸nh gi¸ chÊt lîng nÐn tiÕng nãi qua bé CODEC, ngêi ta ®a vµo
tham sè MOS (Mean Opinion Score). Gi¸ trÞ MOS n»m trong kho¶ng 1÷5, cho
biÕt chÊt lîng
tiÕng nãi ®îc nÐn so víi tiÕng nãi tù nhiªn. Bé CODEC cã gi¸ trÞ MOS cµng
cao th× chÊt lîng cµng tèt.
1.3 TrÔ do hiÖn tîng Jitter :
Qu¸ tr×nh xö lý hiÖn tîng Jitter bªn nhËn còng g©y ra trÔ. Lîng trÔ nµy
thêng vµo kho¶ng 50 ms.
1.4 TrÔ do ®ãng gãi d÷ liÖu :
Qu¸ tr×nh g¾n tiªu ®Ò RTP vµo mçi gãi tin tríc khi truyÒn ®i còng g©y
ra trÔ. Th«ng thêng lîng trÔ nµy xÊp xØ 15 ms.
1.5 TrÔ do s¾p chç :

6. T¹i bªn göi c¸c gãi tin ®îc s¾p xÕp ®óng thø tù tríc khi göi. V× mét lÝ do
nµo ®ã, thø tù nµy cã thÓ bÞ x¸o trén khi tíi ®Ých:
Bªn nhËn ph¶i s¾p xÕp l¹i ®óng thø tù c¸c gãi tin tríc khi gi¶i m·. Qu¸
tr×nh nµy còng g©y ra trÔ.
2. Jitter :
Lµ hiÖn tîng sai lÖch thêi gian, gãi tin ®Õn ®Ých kh«ng ®óng thêi
®iÓm :
TiÕng nãi qua bé CODEC ®îc sè hãa vµ chia thµnh c¸c gãi tin theo mét
tèc ®é x¸c ®Þnh. §Ó kh«i phôc l¹i tiÕng nãi t¹i phÝa thu th× tèc ®é thu ph¶i
b»ng víi tèc ®é phÝa ph¸t.
PhÝa thu ph¶i cã bé ®Öm ®ñ lín ®Ó chøa ®îc gãi tin tíi muén nhÊt råi
s¾p xÕp l¹i tríc khi kh«i phôc tiÕng nãi. Toµn bé c«ng viÖc xö lý nµy g©y ra
mét trÔ. Th«ng thêng, lîng trÔ nµy vµo kho¶ng 50 ms lµ chÊp nhËn ®îc.
§©y lµ tham sè riªng biÖt cña tiÕng nãi. §Ó gi¶i quyÕt hiÖn tîng nµy, ta
ph¶i x¸c ®Þnh kÝch thíc bé ®Öm hîp lý, thêng qua 2 c¸ch :
• §o c¸c møc gãi tin kh¸c nhau cña bé ®Öm trªn toµn bé thêi gian vµ
®iÒu chØnh kÝch thíc bé ®Öm thÝch hîp. C¸ch nµy chØ phï hîp víi lo¹i m¹ng
æn ®Þnh nh c¸c m¹ng côc bé, m¹ng ATM.

7. • §Õm sè lîng gãi tin ®Õn muén vµ tÝnh tû lÖ cña chóng trªn tæng sè
gãi tin nhËn ®îc trong suèt tiÕn tr×nh. Tõ tû lÖ nµy, ta cã thÓ söa l¹i kÝch thíc
bé ®Öm. C¸ch nµy rÊt th«ng dông.
3. MÊt gãi tin :
Thùc ra Internet lµ m¹ng cña c¸c m¹ng vµ kh«ng cã c¬ chÕ gi¸m s¸t ®Çy
®ñ nµo ®¶m b¶o chÊt lîng th«ng tin truyÒn. HiÖn tîng mÊt gãi tin lµ kÕt qu¶
cña rÊt nhiÒu nguyªn nh©n :
• Qu¸ t¶i lîng ngêi truy nhËp cïng lóc mµ tµi nguyªn m¹ng cßn h¹n chÕ.
• HiÖn tîng xung ®ét trªn m¹ng LAN.
• Lçi do c¸c thiÕt bÞ vËt lý vµ c¸c liªn kÕt truy nhËp m¹ng.
MÆt kh¸c, qu¸ tr×nh truyÒn tiÕng nãi ph¶i ®¸p øng yªu cÇu thêi gian
thùc nªn c¸c gãi tin tiÕng nãi chØ cã ý nghÜa khi thêi gian tíi ®Ých cña chóng
kh«ng ®îc vît qu¸ thêi gian trÔ cho phÐp. Do vËy, khi thêi gian nµy vît qu¸ trÔ
th× còng ®îc hiÓu nh lµ mÊt gãi tin. TÊt c¶ c¸c ®iÒu kiÖn cã thÓ g©y ra hiÖn
tîng mÊt gãi tin vµ thËm chÝ mÊt cuéc gäi nÕu nh sè gãi tin bÞ mÊt lµ qu¸ lín.
HiÖn tîng mÊt gãi tin g©y ¶nh hëng nghiªm träng tíi chÊt lîng cuéc gäi,
nhÊt lµ ®èi víi m¹ng IP v× c¸c dÞch vô trªn ®ã thêng kh«ng ®îc b¶o ®¶m.
Trong m¹ng IP, gãi tin tho¹i còng gièng nh gãi tin d÷ liÖu th«ng thêng, nhng
trong trêng hîp d÷ liÖu th× cã c¬ chÕ ph¸t l¹i. §ång thêi, do tÝnh ®Æc thï cña
tÝn hiÖu tiÕng nãi liªn quan tíi thêi gian thùc nªn hiÖn tîng mÊt gãi tin tho¹i
g©y ra c¸c sù cè nghiªm träng trong qu¸ tr×nh kh«i phôc tiÕng nãi :

8. Víi viÖc sö dông giao thøc RTP ®Ó vËn chuyÓn vµ gi¸m s¸t luång th«ng
tin th× hiÖn tîng mÊt gãi tin ®îc ph¸t hiÖn kÞp thêi. Ta cã thÓ gi¸m s¸t sè lîng
gãi tin bÞ mÊt . T¹i mçi bªn tham gia héi tho¹i cã thÓ tÝnh t¬ng ®èi chÝnh x¸c
tû lÖ gãi tin bÞ mÊt ®îc göi tõ mét nguån. Th«ng thêng tû lÖ nµy vµo kho¶ng
5-10%. Tû lÖ nµy ®îc trao ®æi qua trêng fraction lost trong c¸c b¶n tin thèng
kª ®îc göi mét c¸ch ®Þnh kú. Trªn thùc tÕ, mçi gãi tin tiÕng nãi chØ kho¶ng
vµi chôc byte nªn ta vÉn cã c¬ chÕ bï ®Ó kh«i phôc tÝn hiÖu mµ kh«ng cÇn
sö dông c¬ chÕ ph¸t l¹i.
Mét sè c¸ch ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò trªn :
• Tù ®éng göi l¹i gãi tin cuèi cïng khi ph¸t hiÖn cã hiÖn tîng mÊt gãi tin.
§©y lµ mét c¸ch thøc ®¬n gi¶n, chØ phï hîp khi gãi tin bÞ mÊt kh«ng kÒ nhau
vµ hiÖn tîng mÊt gãi tin lµ kh«ng thêng xuyªn.
• Göi kÌm c¸c th«ng tin thõa ë gãi tin thø (n+1) trong n gãi tin göi. C¸ch
thøc nµy cã u ®iÓm lµ x¸c ®Þnh ®îc chÝnh x¸c gãi tin nµo bÞ mÊt, nhng l¹i
lµm gi¶m hiÖu suÊt sö dông ®êng truyÒn vµ t¨ng ®é trÔ do ph¶i xö lý c¸c gãi
tin thõa.

9. • Gi¶m lîng tin thõa ë gãi tin thø (n+1) ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò gi¶i th«ng
nhng
c¸ch nµy l¹i g©y khã kh¨n trong vÊn ®Ò xö lý ®é trÔ.
Nh vËy, ta ®· ®Ò cËp tíi mét sè vÇn ®Ò vÒ chÊt lîng dÞch vô cho tho¹i
trªn IP. §©y lµ ®iÒu hÕt søc quan träng trong qu¸ tr×nh triÓn khai mét hÖ
thèng VoIP thùc tiÔn.
Trong mét vµi n¨m s¾p tíi, chÊt lîng tiÕng nãi qua c¸c bé CODEC sÏ tiÕp
tôc ®îc c¶i thiÖn. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña c¸c thiÕt bÞ phÇn cøng vµ gi¶i
th«ng cho m¹ng, chÊt lîng dÞch vô cho VoIP sÏ ®îc n©ng cao h¬n n÷a.
Víi mét sè thµnh tùu ®· ®¹t ®îc trong nh÷ng n¨m 90, nhÊt lµ trong xö lý
tÝn hiÖu sè, c¸c bé chuyÓn m¹ch chÊt lîng cao vµ c¸c giao thøc c¬ së QoS,
cho phÐp khuyÕn khÝch c«ng nghÖ truyÒn tho¹i qua m¹ng IP.