CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẠNG DI ĐỘNG 1. Tổng quan về đánh giá chất lượng mạng di động Với sự phát triển không ngừng của ngành công nghiệp điện thoại thông minh (smartphone), lưu lượng truy cập sử dụng dữ liệu hiện nay đã tăng vọt so với trước đây, đồng thời các dịch vụ truyền thống như SMS, MMS cũng dần trở nên kém quan trọng và giảm tỷ lệ sử dụng (doanh thu từ dịch vụ SMS của các nhà mạng trên toàn cầu sẽ giảm 42% tới năm 2021 – theo báo cáo của chuyên gia phân tích Nitesh Patel). Số lượng các ứng dụng sử dụng dịch vụ dữ liệu trên nền mạng di động như OTT (Over-the-top), Email, Chatting… bùng nổ ảnh hưởng lớn tới hành vi người dùng, đồng thời cũng là thách thức đặt ra với các nhà cung cấp dịch vụ viễn thông phải đảm bảo chất lượng đường truyền, chất lượng kết nối tốt hơn, đáp ứng các nhu cầu sử dụng dịch vụ của khách hàng, đặc biệt là đối với các dịch vụ thời gian thực như xem video (video streaming), trò chơi trực tuyến… Mục tiêu cuối cùng của bất kỳ nhà cung cấp dịch vụ nào luôn là sự hài lòng của khách hàng, tuy nhiên điểm mấu chốt ở đây là khách hàng cảm thấy như thế nào khi trải nghiệm sử dụng thực tế trên điện thoại? Phương pháp đo kiểm vùng phủ sóng (Drive Test) truyền thống đang là công cụ được nhà mạng sử dụng để đánh giá chất lượng dịch vụ mạng di động với các bộ tham số QoS. Tuy nhiên phương pháp này không phù hợp cho việc đánh giá QoE do các hạn chế: Đầu cuối đo kiểm có giá thành cao, phải yêu cầu chạy lại phần mềm (firmware) của điện thoại và bị giới hạn model hỗ trợ bởi nhà cung cấp thiết bị đo Giới hạn về thời gian và khu vực địa lý, dẫn đến hạn chế về tuyến di chuyển và khó khăn khi thực hiện thu thập dữ liệu.
Đo kiểm vùng phủ sóng thường di chuyển trên các tuyến đường giao thông nhưng trên thực tế, vị trí của người dùng thường cố định và tập trung nhiều trong các tòa nhà, khu dân cư – nơi hạn chế người lạ đi vào. 5 Đòi hỏi nhiều chi phí về nhân lực, nguồn lực, trang thiết bị đo kiểm, chi phí và thời gian từ vài tuần đến vài tháng gây hạn chế khi cần triển khai đo đạc trên một số lượng lớn đầu cuối hay một khu vực lớn. Kết quả đo không được cập nhật thường xuyên. Phương pháp đo kiểm QoE: Một phương pháp đang được sử dụng phổ biến cho việc đánh giá QoE là phân tích các tập tham số QoS liên quan trực tiếp đến trải nghiệm người dùng.
Như chúng ta đã biết, sự hài lòng của người dùng về chất lượng dịch vụ có chịu ảnh hưởng bởi các tham số QoS, bởi nhiều tham số QoS có thể được cảm nhận bởi người dùng cuối. Bằng việc đo đạc một hoặc một tập các tham số QoS liên quan đến trải nghiệm người dùng từ đó cho phép nhà cung cấp dịch vụ có thể phân tích và đánh giá được các tham số QoE. Để làm được điều đó, cần phải có một giải pháp đưa ra cho phép nhà cung cấp dịch vụ liên tục thu thập được các tham số QoS trên chính đầu cuối điện thoại của khách hàng mà không làm ảnh hưởng trải nghiệm sử dụng của người dùng. Đây cũng chính là ý tưởng của các mô hình đo đạc và quản lý trải nghiệm khách hàng (CEM – Customer Experience Management).
Trong những thập kỷ gần đây, mạng viễn thông đã và đang phát triển một cách không ngừng, kèm theo đó là thách thức cho nhà điều hành và khai thác dịch vụ. Xu hướng mạng hội tụ dựa trên nền IP dẫn đến một 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 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. Trong nhận thức chung của cộng đồng chuyên ngành mạng, cũng như đã được chuẩn hóa bởi các tổ chức quốc tế có uy tín như Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU), QoS trong mạng viễn thông được định nghĩa cụ thể qua các tham số kỹ thuật được lượng hóa rõ ràng.
Trên nền mạng IP, QoS được định nghĩa theo mức gói IP hoặc theo mức kết nối. Ở mức gói IP, các tham số QoS điển hình bao gồm độ 6 trễ của các gói IP, độ biến thiên trễ của các gói IP, tỷ lệ mất gói IP. Ở mức kết nối cuộc gọi, QoS có thể được đánh giá qua các tham số như tỷ lệ cuộc gọi kết nối bị chặn, tỷ lệ các cuộc gọi kết nối bị rớt giữa chừng. Tương tự như vậy, trong phần mạng vô tuyến của các thế hệ mạng di động thứ 3 hay thứ 4 cũng được chú trọng vào các tham số kỹ thuật để đánh giá QoS như: công suất thu tín hiệu tham chiếu (RSRP- Reference Signal Received Power), chất lượng thu tín hiệu tham chiếu (RSRQ- Reference Signal Received Quality), chỉ số cường độ tín hiệu thu được (RSSS- Received Signal Strength Indicator), tỷ số tín hiệu trên nhiễu và tạp âm (SINR- Signal to Interference plus Noise Ratio),… cùng một loạt các tham số để đánh giá và tối ưu phần mạng vô tuyến.
Tuy nhiên, trong bối cảnh hiện nay, các thách thức ngày càng trở nên phức tạp, 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. Các nhà khai thác mạng gặp phải ba thách thức lớn: Để phát triển tại những khu vực mới, khách hàng mới thì ngày càng phức tạp và gặp phải nhiều sự cạnh tranh hơn. Chất lượng trở thành một yếu tố quan trọng nhất khi triển khai tới khách hàng. Các dịch vụ OTT làm thay đổi cách mà người sử dụng sử dụng mạng, đặt ra yêu cầu cho nhà khai thác mạng cần đẩy mạnh hơn nữa tốc độ dữ liệu mạng.
Theo xu hướng chung, yếu tố trải nghiệm 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 người sử dụng, 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 niệm được đưa vào bức tranh cung cấp dịch vụ trong ngành công nghệ viễn thông. Một cách đơn giản nhất, chất lượng trải nghiệm QoE là nhận xét chủ quan của người sử dụng đánh giá về dịch vụ họ đang sử dụng. 7 Thông thường chất lượng dịch vụ trong mạng thông tin di động mặt đất được đánh giá qua các bộ tham số như tỷ lệ thiết lập thành công, tỷ lệ bị rơi, điểm chất lượng thoại, tốc độ tải dữ liệu.
Việc đo kiểm, quản lý chất lượng dịch vụ theo hướng như vậy là quản lý theo QoS. QoS trong mạng viễn thông được định nghĩa cụ thể qua các tham số kỹ thuật được lượng hóa rõ ràng. Tuy nhiên, hiện nay công nghệ mạng đang phát triển rất nhanh, xu hướng hội tụ trên nền mạng IP, do vậy, 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 khách hàng sử dụng dịch vụ.
Đây chính là tiền đề dẫn đến khái niệm chất lượng trải nghiệm QoE (Quality of Experience). QoS được định nghĩa như là khả năng của một mạng cung cấp dịch vụ với mức độ đảm bảo xác định, trong khi đó QoE lại phụ thuộc vào cảm nhận của chính các khách hàng về một số đặc điểm như: Khả năng sử dụng, khả năng truy nhập, khả năng duy trì và mức độ nguyên vẹn của dịch vụ được cấp. QoE bao gồm cả cảm nhận của khách hàng đối với chất lượng tổng thể dịch vụ viễn thông mở rộng từ chất lượng dịch vụ khách quan (QoS) đến chất lượng trải nghiệm chủ quan cao hơn. QoE thay đổi từ quan điểm người sử dụng này sang người sử dụng khác và cảm nhận của mọi người về QoS hoàn toàn khác nhau.
Ngày nay, khái niệm QoE được sử dụng nhiều hơn, để nhấn mạnh bản chất thật sự của dịch vụ cung cấp cho khách hàng. Một số cơ quan quản lý nhà nước trên thế giới cũng đã thay đổi phương thức quản lý đánh giá chất lượng dịch vụ của các nhà cung cấp dịch vụ. Sự dịch chuyển từ quản lý QoS đến QoE kết hợp công tác đo kiểm so sánh đồng thời chất lượng dịch vụ của các nhà cung cấp. Thông lượng không đánh giá được đầy đủ chất lượng dịch vụ: Theo khảo sát của Kissmetrics, Ominitele, trong năm 2016 thì tốc độ tải dữ liệu đã không còn thể hiện đầy đủ về chất lượng mạng di động như trong hình 1.
Thời gian tải một trang web > 4s thì đã có 25% người dùng từ bỏ. 8 Với thông lượng tải xuống tối thiểu = 2Mbit/s thì trong 4 giây đã tải thành công được trang web. Tăng tốc độ tải dữ liệu không tuyến tính với giảm thời gian chờ dịch vụ. Đánh giá chất lượng dịch vụ theo phương pháp cũ Thói quen sử dụng ứng dụng nền tảng di động: Theo nghiên cứu của Flurry Blog tại Mỹ năm 2016 và được minh họa như trong hình 1.
Thói quen sử dụng ứng dụng nền tảng di động tại Mỹ năm 2016 Từ quý I năm 2013 tới quý IV năm 2016: Tỉ lệ thời gian duyệt web di động giảm 12% Tại Mỹ thì quý IV năm 2016: 92% thời gian người dùng điện thoại là dùng App (ứng dụng) trong đó 50% thời gian dùng mạng xã hội/chat OTT, và ứng dụng giải trí 9 Từ các nghiên cứu trên để đánh giá trải nghiệm người dùng một cách chính xác, quá trình đo kiểm cần thông qua các dịch vụ và các ứng dụng phổ biến của người dùng di động 1.