Study and analysis assessment quality of service of some mobile network service providers in Vietnam

hận được response của ping trước đó. Kết quả đo độ trễ và Jitter qua một lần đo được thể 
hiện như trong hình 3 (trục tung là tốc độ phản hồi response tính theo đơn vị ms, trục hoành là số 
lần Ping. Trong nghiên cứu này là 50 lần). 
4. Kết quả thực hiện 
4.1. Phương pháp tính toán 
 Dựa trên phần đặt vấn đề nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu được trình bày trong phần 
trên, đặc biệt là phần mô tả các phép đo nghiên cứu đã thực hiện thực nghiệm ngoài trời. Sử dụng 
ngôn ngữ lập trình và tính toán trên phần mềm Matlab để phân tích để cho ra kết quả. Để thực hiện 
tính toán trên phần mềm Matlab, nghiên cứu sử dụng lý thuyết thống kê theo các bước như sau: 
 - Bước 1: Thực hiện 50 phép đo rời rạc theo thời gian và lưu trữ tự động giá trị các thông số 
upload và download throughput, delay và jitter trong file chuẩn CSV. 
 - Bước 2: Tính giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của mẫu. Là phương pháp chọn một giá trị 
thống kê của mẫu (ví dụ như giá trị trung bình, độ lệch chuẩn của mẫu, khoảng tin cậy) muốn sử 
dụng để ước lượng tham số của tổng thể đã chọn. Một tham số của tổng thể là một giá trị biểu thị 
một đặc tính nhất định của tổng thể đó. Để tính giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của mẫu, đầu 
tiên cần tính giá trị trung bình của từng loại dữ liệu. Tiếp theo tính độ lệch chuẩn bằng cách tính 
độ biến thiên của số liệu, hay nói cách khác là tìm giá trị trung bình của bình phương sai lệch so 
với giá trị trung bình. Tiếp đến, lấy căn bậc hai của giá trị thu được. Công thức (1) và (2) minh 
họa một số công thức đã giải thích bên trên. 
 79 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 74 - 83 
  X
 X= (1) 
 n
 2
 ( XX− )
  = (2) 
 n
 - Trong công thức (1) và (2) tính trung bình mẫu và độ lệch chuẩn với: 
 + Giá trị X là: Mean 
 + Giá trị X là: Data value 
 + Giá trị n là: Sample size 
 + Giá trị  là: Standard deviation 
 - Bước 3: Chọn khoảng tin cậy mong muốn. Các khoảng tin cậy thường được dùng là 90%, 
95% và 99%. Giá trị này cũng thường được cho trước. Trong bài toán này, lựa chọn khoảng tin 
cậy 95% (mức trung bình). 
 - Bước 4: Tính phạm vi sai số hay giới hạn sai số. Giới hạn sai số có thể tính theo công thức:
Z a /2 * σ/√(n). Trong đó, là hệ số tin cậy, với a là khoảng tin cậy, σ là độ lệch chuẩn và n là 
kích thước mẫu. Hay nói cách khác, cần nhân giá trị giới hạn với sai số chuẩn. Để giải được công 
thức này, chia công thức thành các phần nhỏ như sau: 
 - Để tính trị số giới hạn : Khoảng tin cậy đang xét là 95%. Chuyển từ giá trị phần trăm 
sang giá trị thập phân được: 0,95; lấy giá trị này chia cho 2 được 0,475. Tiếp đó, so sánh với bảng z 
table để tìm được giá trị tương ứng với 0,475. Nhận thấy rằng giá trị gần nhất là 1,96 nằm ở giao 
điểm của hàng 1,9 và cột 0,06. 
 - Để tính sai số chuẩn, thực hiện lấy độ lệch chuẩn đã được tính ở bước 3. Nhân trị số tới hạn 
với sai số chuẩn. Tích số này chính là giới hạn sai số hay khoảng tin cậy. Cách tính được thể hiện 
như công thức số (3). 
 
 Z a/2
 n
 ( ) (3) 
 - Bước 5: Ghi khoảng tin cậy. Để ghi khoảng tin cậy, lấy giá trị trung bình và ghi giá trị này 
bên trái dấu ± sau đó đến giới hạn sai số. Từ đó có thể xác định được cận trên và cận dưới của 
khoảng tin cậy bằng cách cộng thêm hoặc trừ đi giá trị trung bình một lượng bằng phạm vi sai số. 
Công thức (4) minh họa khoảng tin cậy của một giá trị trung bình đã được tính. 
 
 XZ a/2
 n
 ( ) (4) 
 - Theo giả thiết, chọn xác suất là 95% cho việc tính toán khoảng tin cậy của các phép đo. Theo 
đó công thức (4) có ý nghĩa như sau: Giả sử chia bài toán thành nhiều lần thí nghiệm, lần thí 
nghiệm đầu tiên đo 50 lần và được 50 mẫu, từ số mẫu này tính được khoảng tin cậy là ± a (giá trị 
này sẽ được thể hiện bằng Error Bar trên biểu đồ dạng cột). Dựa vào khoảng tin cậy ±a có thể 
phát biểu rằng trong các lần thí nghiệm khác có cùng thiết lập, chắc chắn với xác suất 95% giá trị 
trung bình sẽ nằm trong khoảng x ± a, trong đó x là giá trị trung bình của lần thí nghiệm đó. Ý 
nghĩa thiết thực là đối với các thiết lập trình bày trong phần phương pháp nghiên cứu trên, chỉ 
cần thực hiện 50 phép đo là đủ. Nếu tiếp tục đo thì chỉ có xác suất 5% giá trị trung bình sẽ không 
nằm trong khoảng nói trên. 
4.2. Kết quả thực hiện 
4.2.1. Thông số Downlink Throughput 
 80 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 74 - 83 
 Hình 4 mô tả giá trị trung bình của Downlink Throughput của ba nhà cung cấp dịch vụ mạng 
di động khác nhau, được đo trên các loại hình truy cập khác nhau là tại vị trí cố định, khi đi bộ và 
khi di chuyển bằng xe máy. 
Hình 4. So sánh Downlink Throughput của ba nhà Hình 5. Giá trị trung bình của Uplink Throughput 
 mạng ở các loại hình truy cập của các nhà mạng di động 
 Trong hình 4, trục ngang thể hiện các loại hình truy cập khác nhau, trục dọc cho thấy giá trị 
trung bình là Downlink Throughput được thể hiện bằng đơn vị Mbps. Từ phải qua trái ở mỗi 
nhóm biểu đồ cột thể hiện giá trị trung bình Downlink Throughput của ba nhà mạng lần lượt là 
Viettel, Vinaphone và MobiFone. Error bar trên mỗi cột thể hiện giá trị trung bình có khoảng tin 
cậy 95% như đã giải thích ở phần trên. Biểu đồ cho thấy Downlink Throughput của tất cả ba nhà 
mạng đều giảm theo tốc độ di chuyển của người dùng so với tốc độ người dùng có được khi truy 
cập mạng ở vị trí cố định. Cụ thể khi người dùng truy cập mạng tại vị trí cố định thì tốc độ 
download trung bình giữ ở mức tương đối cao với 49,35 Mbps ở mạng Viettel; 37,88 Mbps ở 
mạng Vinaphone và 43,88 Mbps ở mạng MobiFone. Trên thực tế, nghiên cứu sử dụng các gói 
data có mô tả dịch vụ khác nhau ở ba nhà mạng nên không nhấn mạnh việc so sánh tốc độ truy 
cập dữ liệu của các nhà mạng này. Trong nghiên cứu này chỉ tập chung so sánh tốc độ download 
khi người dùng di chuyển của từng nhà mạng. Thực vậy, nhóm biểu đồ cột ở giữa thể hiện 
Downlink Throughput của cả ba nhà mạng khi người dùng vừa đi bộ, vừa truy cập mạng Internet. 
Thực tế cho thấy người dùng thường xuyên sử dụng mạng Internet khi đi bộ, ví dụ ở phố đi bộ 
hay công viên. Ở tốc độ di chuyển khoảng 5 km/h, Downlink Throughput giảm rõ rệt ở cả ba nhà 
mạng. Cụ thể với mạng Viettel, giá trị trung bình của Downlink Throughput giảm xuống chỉ còn 
26,1 Mbps, mạng Vinaphone giảm xuống còn 29,02 Mbps, trong khi mức giảm này ở mạng 
MobiFone là 33%, chỉ còn 29,21 Mbps. 
 Tuy nhiên, ở nhóm biểu đồ cột thứ ba, có thể nhìn thấy sự suy giảm đáng kể Downlink 
Throughput khi người dùng di chuyển ở dải tốc độ cao hơn khoảng từ 30 – 40 km/h như khi đi xe 
máy hoặc đi bus. Ở dải tốc độ này, thiết bị di động của người dùng thường xuyên thực hiện các 
thuật toán chuyển giao (handover) giữa các trạm BTS. Chính hiện tượng này là nguyên nhân 
chính gây ra sự suy giảm rõ rệt của Downlink Throughput ở cả ba nhà mạng. Các nhà mạng có 
thể tham khảo các giá trị Downlink Throughput trên để cải tiến hệ thống, ví dụ như tối ưu hóa 
thuật toán chuyển giao, cải tiến tín hiệu mạng di động, sử dụng các phương pháp mã hóa hiện đại 
để giảm thiểu sự suy giảm tín hiệu và theo đó là Downlink Throughput. 
4.2.2. Thông số Uplink Throughput 
 Hình 5 mô tả giá trị Uplink Throughput của ba nhà cung cấp dịch vụ mạng di động Viettel, 
Vinaphone và MobiFone, được đo trên các loại hình truy cập khác nhau, cụ thể là: Tại vị trí cố 
định, khi đi bộ và khi di chuyển bằng xe máy. 
 81 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 74 - 83 
 Dựa vào biểu đồ hình 5, thông số Uplink Throughput của ba nhà mạng giữ ở mức khá ổn định 
trong tất cả các trường hợp đo ở vị trí cố định, đi bộ và di chuyển bằng xe máy. Cụ thể tốc độ 
Upload trung bình giữ ở mức tương đối cao với 41,97 Mbps ở mạng Viettel; 37,88 Mbps ở mạng 
Vinaphone và 35,36 Mbps ở mạng MobiFone ở vị trí cố định; với 34,51 Mbps ở mạng Viettel; 
35,17 Mbps ở mạng Vinaphone và 35,02 Mbps ở mạng MobiFone khi đi bộ. Tốc độ Upload của 
ba nhà mạng được duy trì ở tốc độ cao, gần xấp xỉ so với tốc độ Download. Trên thực tế, hai tốc 
độ này có sự mất cân xứng bởi nhu cầu của người dùng về việc tải xuống như xem video, truy 
cập website, tải xuống file, dữ liệu lớn hơn so với việc tải lên dữ liệu. Tuy nhiên, với sự chênh 
lệch giữa tốc độ download và upload cũng không phải là điểm hạn chế, để có chất lượng dịch vụ 
tốt hay sự trải nghiệm của người dùng tốt hơn thì tốc độ Upload cũng phải được cải thiện. Dựa 
vào kết quả đo tốc độ Upload của cả ba nhà mạng, có thể thấy thông số Upload được cải thiện rất 
nhiều so với Download như đã trình bày trước đó. 
4.2.3. Thông số Delay 
 Hình 6 thể hiện giá trị trung bình độ trễ Delay của ba nhà mạng di động khác nhau, tương tự 
thông số này được đo trên các loại hình truy cập khác nhau là tại vị trí cố định, khi đi bộ và di 
chuyển bằng xe máy. 
 Hình 6. So sánh độ trễ Delay của ba nhà mạng ở Hình 7. Biểu đồ so sánh tham số Jitter của các nhà 
 các loại hình truy cập mạng di động 
 Trong hình 6 cho thấy độ trễ Delay của cả ba nhà mạng không có sự thay đổi lớn khi di 
chuyển trong các trường hợp khác nhau. Cụ thể như đối với nhà mạng Viettel 93,91 ms khi ở vị 
trí cố định; 96,48 ms khi đi bộ và 93,27 ms khi đi xe máy. Hay ở nhà mạng Vinaphone thông số 
này nhìn chung thấp và ổn định với 73,87 ms và 71,71 ms khi cố định vị trí và khi đi bộ và chênh 
lệch 5 ms khi đi xe máy. Đối với nhà mạng MobiFone, các thông số này cũng ở mức thấp, thậm 
chí không có sự chênh lệch đáng kể trong hai trường hợp đi bộ và đi xe với các giá trị trung bình 
lần lượt là 71,75 ms và 71,96 ms. Điều này cho thấy chất lượng mạng di động ở Việt Nam đang 
được cải thiện rất nhiều, với độ trễ như trên, khách hàng có thể thoải mái trải nghiệm các ứng 
dụng kết nối Internet thời gian thực. Việc di chuyển với tốc độ khác nhau, trong các trường hợp 
tại vị trí cố định, đi bộ, di chuyển bằng xe máy, không thật sự ảnh hưởng đến tham số này. Điều 
này có thể lý giải qua một số lý do sau: Kích thước gói tin ICMP nhỏ nên ít bị ảnh hưởng; Thời 
gian xảy ra quá trình handover giữa 2 trạm BTS rất nhanh, gần như ko ảnh hưởng đến toàn bộ 
quá trình đo delay. 
4.2.4. Thông số biến động trễ Jitter 
 Hình 7 thể hiện giá trị trung bình biến động trễ Jitter của ba nhà mạng di động khác nhau, 
tương tự thông số này được đo trên các loại hình truy cập khác nhau là tại vị trí cố định, khi đi bộ 
và di chuyển bằng xe máy. 
 82 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 74 - 83 
 Biểu đồ hình 7, từ phải qua trái ở mỗi nhóm biểu đồ cột thể hiện giá trị trung bình của độ trễ ở 
ba nhà mạng lần lượt là Viettel, Vinaphone và MobiFone. Các số liệu trung bình của thông số 
Jitter được tính toán dựa trên độ trễ Delay trước đó. Tham số Delay biểu thị khoảng thời gian gói 
tin được chuyển từ đầu gửi đến đầu nhận, Jitter cho biết sự dao động về độ lớn của độ trễ gói. 
Mặc dù độ trễ trung bình của các nhà mạng không có sự thay đổi nhiều khi di chuyển, nhưng 
khoảng thời gian trễ giữa các gói tin gửi có sự thay đổi, dẫn đến thông số Jitter có sự biến động 
khi di chuyển với các tốc độ khác nhau.Ví dụ như ở mạng Viettel thời gian biến động trễ Jitter là 
14,41 ms khi ở vị trí cố định, giá trị này tăng lên thành 23,83 ms khi thực hiện đi bộ và 16,23 ms 
trong trường hợp di chuyển bằng xe máy. Ở mạng MobiFone cũng tương tự: 24,16 ms ở vị trí cố 
định là 16,96 ms, khi đi bộ là 17,36 ms và 16,65 ms ở trường hợp còn lại. Dựa vào biểu đồ và các 
thông số jitter trung bình của các nhà mạng đã nêu trên, phần nào phản ánh vấn đề này. Đặc biệt 
với mạng Vinaphone, Jitter có xu hướng tăng dần trong quá trình di chuyển với 12,3 ms khi 
không di chuyển, tăng thêm 4,43 ms là 16,73 ms khi đi bộ và tăng đến 8,42 ms (20,72 ms) ở 
trường hợp di chuyển bằng xe máy. 
 Như vậy, qua các kết quả phân tích ở trên, ta có thể kết luận rằng, di chuyển là một trong 
những yếu tố làm ảnh hưởng đến các tham số chất lượng dịch vụ QoS của các nhà cung cấp dịch 
vụ mạng di dộng Viettel, Vinaphone và MobiFone. Mạng di động là một trong những hệ thống 
mạng phức tạp, nhiều thành phần và tốc độ phát triển nhanh do tính chất di động mang lại sự tiện 
ích cho người dùng dịch vụ [5]. 
5. Kết luận 
 Dựa vào kết quả đánh giá thu được qua thực nghiệm mô phỏng bên trên, ta có thể kết luận 
rằng các thông số đánh giá QoS Uplink, Downlink, Ping và Jitter có sự thay đổi rõ rệt khi di 
chuyển trong các trường hợp: cố định, đi bộ và di chuyển bằng xe máy. Tốc độ di chuyển làm các 
thông số này hầu hết bị giảm dần, điều này lý giải việc di chuyển xa dần các trạm BTS và kỹ 
thuật chuyển giao giữa các trạm thu phát tín hiệu này của các nhà cung cấp dịch vụ di động chưa 
được tối ưu hoàn toàn. Việc di chuyển với tốc độ khác nhau đồng nghĩa với việc xử lý chuyển 
giao càng phải nhanh chóng và linh hoạt để giảm thiểu tối đa thời gian trễ trong trường hợp này. 
Khi việc quản lý chuyển giao được thực hiện một cách hiệu quả, đường kết nối của người dùng 
liền mạch, để từ đó đảm bảo được chất lượng dịch vụ cho người dùng di động. Hay nói cách 
khác, việc quản lý này nhằm đảm bảo những dịch vụ cần đường truyền lưu lượng liên tục. Quá 
trình thu thập dữ liệu chỉ thực hiện trên một phạm vi nhất định, do đó không khẳng định kết quả 
này đúng với mọi khu vực tại Việt Nam. Tuy nhiên, đây là phương pháp đo được tiến hành thực 
tế theo phương pháp khoa học, nên kết quả thu được sẽ là kết quả khách quan. Việc đánh giá các 
thông số QoS cũng khách quan hơn, mang ý nghĩa thiết thực cho người dùng và các nhà cung cấp 
dịch vụ mạng di động ở nước ta. Đây cũng là một kênh tham khảo tốt giúp cho các nhà mạng cải 
thiện hơn nữa chất lượng dịch vụ QoS trong hệ thống, đáp ứng được tối đa các yêu cầu từ phía 
khách hàng sử dụng dịch vụ mạng. 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES 
[1] M. Dobrota, A. Nikodijevic, and D. Mihailovic, "Influence of the Customer Experience on 
 Satisfaction with Mobile Phones," Journal of Engineering Management and Competitiveness, vol. 2, 
 no. 2, pp. 69-75, 2012. 
[2] B. Haider, M. Zafrullah, and M. K. Islam, “Radio Frequency Optimization & QoS Evaluation in 
 Operational GSM Network,” Proceedings of the World Congress on Engineering and Computer 
 Science San Francisco, Oct. 2009. 
[3] K. Rehana, Q. Saif, and F. Ali, "Factors Influencing the Customer’s Satisfaction and Switching 
 Behavior in Cellular Services of Pakistan," American Research Thoughts, vol. 2, no. 5, pp. 3713-3725, 
 2016. 
 83 Email: jst@tnu.edu.vn 
 TNU Journal of Science and Technology 226(02): 74 - 83 
[4] M. A. Habibi, M. Ulman, J. Vaněk, and J. Pavlík “Measurement and Analysis of Quality of Service of 
 mobile networks in Afghanistan – End user perspective,” AGRIS on-line Papers in Economics and 
 Informatics, vol. 8, no. 4, pp. 73-84, 2016. 
[5] H. H. Le, “Research for service adaptation in next generation network,” TNU Journal of Science and 
 Technology, vol. 128, no. 14, pp. 119-125, 2014. 
 84 Email: jst@tnu.edu.vn