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ITU-T Technical Paper: NP, QoS 和 QoE的框架以及它們的區別

本文翻譯自ITU-T的Technical Paper:《How to increase QoS/QoE of IP-based platform(s) to regionally agreed standards》(2013/3/1)。這是其第四章的一部分,區別了QoS 和 QoE的定義。PS:在此感謝一位師弟的翻譯。

服務質量(QoS)這個術語被廣泛地應用,並且隨著新的通訊環境的不斷出現,其本身的應用範圍也越來越廣,比如有關於寬頻網、無線網以及新興的各種多媒體服務的內容。此外,體驗質量(QoE)這個術語也被廣泛用於描述使用者對於所交付服務的滿意度。但是,這兩個術語常常被濫用和錯用,正確地理解QoS和QoE至關重要。因此本部分內容將介紹有助於更好理解QoS和QoE所需的背景資訊,同樣是基於ITU-T給出的建議。

NP, QoS 和 QoE


網路效能 (NP)

定義“網路效能”是研究QoS和QoE的第一步。這一術語在ITU-T E.800建議中被定義為“一個網路或網路部分提供與使用者間通訊相關的功能的能力”,而在ITU-T E.417建議中則稍有改變,被定義為“一個通訊網路的一部分的效能,可以通過在一對網路使用者或網路-網路介面之間使用被客觀定義和觀測的效能引數進行測量得到。”這兩個定義看起來稍有不同,但其中的關鍵點卻是一樣的,即提供使用者間通訊功能的網路部分。用來測量網路效能的引數應該對網路供應商有意義,並且可以用於系統的設計、配置、操作和維護,同時也應是獨立於終端效能和使用者操作的。
網路效能可以影響使用者/客戶感知到的QoS。網路效能也可能並非基於端到端的。比如,在操作單IP網路時,接入效能往往是與核心網路效能相分離的,而網際網路效能往往反映了多個自治網路的綜合性能。[b-ITU-T G.1000]


服務質量 (QoS)
ITU-T E.800建議中將QoS定義為“服務表現的總體影響,決定了一項服務的使用者滿意度。”因而,QoS應該是從為使用者提供服務的相關功能的效能表現派生出的結果,而這種表現就是我們所說的“網路效能”。
QoS的組成部分既包括網路效能也包括與網路無關的效能。這裡提到的NP可以是誤位元率、延遲時間等等,而與網路無關的效能可以是供應時間,維修時間,收費範圍和投訴解決時間等等。對於一項特定服務來說,其QoS指標列表取決於服務本身,而兩者之間的相關性也會因使用者群體的不同而改變。[b-ITU-T E.800]圖1展示了QoS與網路效能(NP)之間的關係。


 
圖 1 –NP和 QoS之間的關係


我們可以站在不同的角度來看QoS,由此來判斷提供服務的相關功能的質量。ITU-T建議E.800和G.1000介紹瞭如下4種不同的角度,圖2則展示了這4種角度之間的關係:

    • 使用者的QoS要求
    • 服務供應商提供的QoS(或計劃的/定向的的QoS)
    • 最終實現或交付的QoS
    • 通過客戶調查獲得的QoS評級

 
圖 2 –QoS的四種角度


值得注意的是,如果任何一個QoS框架想要足夠有用且具可操作性,進而在整個行業中得到應用的話,它必須在這四個角度下都有所意義。下面指出了每個角度的特點和要求:

使用者的QoS要求:闡明瞭一項特定服務要求的質量水平。使用者既不關心一項服務是如何提供的,也不關心網路內部設計的任何方面,他們只關心端到端服務的最終質量。從使用者角度出發的服務質量需要用具有以下特點的引數來表達:

    • 關注於使用者感知到的效果,而非它們的起因
    • 在定義上不依賴於網路內部設計
    • 考慮到使用者角度的各方面服務
    • 可以由服務供應商向用戶做出擔保,比如在合同條款中
    • 用非網路術語來描述,建立一種使用者和服務供應商都能理解的共同語言


服務供應商提供的QoS:闡明瞭預計中由服務供應商提供給使用者的質量水平(通過QoS引數描述)。每項服務都有它自己的QoS指標。服務供應商提供的QoS可以用在規劃檔案中,用來指定測量系統,也可以用來形成服務水平協議(SLA)的基礎。


服務供應商最終實現或交付的QoS:闡述了最終實現的並交付到使用者的質量水平,用QoS引數描述。這些引數應和所提供的QoS引數相同,從而可以將兩者進行對比來判斷真正實現的內容,進而評估實際的效能水平。這些效能指標在特定時間段後進行總結,比如以一個月為週期。


使用者感知到的QoS:闡釋使用者實際體驗到的質量水平,往往用滿意度表示,而不用技術名詞表述。感知到的QoS通過使用者調查來進行評估,也可以通過使用者自己對服務水平做出的評論進行評估。感知到的QoS可以給服務供應商用來判斷使用者對服務質量的滿意度。在理想情況下,實際交付的QoS和感知到的QoS之間應該具備1:1的關係。

體驗質量 (QoE)
QoE與QoS和NP之間有很大不同,正如其定義“一個應用或一項服務的總體可接受性,由終端使用者的主觀感知決定”所言,它具有明顯的主觀特性。QoE既取決於終端使用者的感知,也依賴於服務本身的特性,所以指定其值的方法會有很大不同。考慮到這些特點,NP,QoS和QoE之間的關係可用下面的圖3表示。


CN: 核心網, AN:接入網, CPN: 使用者駐地網, TE: 終端裝置
圖 3 –NP, QoS 和 QoE之間的關係


考慮到NP,QoS和QoE定義中的區別,根據ITU-T  I.350建議,可將三者的關鍵特性總結如下表1。QoE和QoS具有面向用戶的角度而NP具有面向供應商的角度,而且QoS具有服務特性而QoE具有使用者主觀特性。