Что такое джиттер? Расшифровка ключа к более высокой скорости Интернета

Сфера цифровой связи в значительной степени зависит от критических параметров, таких как «джиттер». Без надлежащего управления и оптимизации джиттера пользователи могут столкнуться с целым рядом проблем, в том числе с задержкой связи и неоптимальным взаимодействием.

В следующем руководстве мы подробно рассмотрим концепцию джиттера и обсудим, как вы можете оптимизировать его, чтобы обеспечить более плавную и эффективную связь.

Что такое джиттер?

Пакеты данных переносят информацию с вашего компьютера к месту назначения через Интернет. Они занимают определенный период и часто передаются через равные промежутки времени. Джиттер возникает всякий раз, когда есть пауза в передаче этих пакетов данных по вашей сети.

Перегрузка в сети или смещение маршрута — наиболее вероятная причина этой проблемы. В двух словах, джиттер — это проблема, которая может возникнуть, когда пакеты данных приходят слишком долго.

Джиттер может создать несколько проблем, включая мерцание монитора, прерывание аудиосигналов, а также повреждение или потерю данных во время передачи по сети. Стоит отметить, что устойчивость к джиттеру сильно зависит от приложения.

Возьмем пример деловой ситуации, когда джиттер чрезвычайно раздражает в IP-телефонных звонках и видеоконференциях, поскольку они являются примерами связи в реальном времени. Кроме того, это серьезная проблема для инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VDI) ⓘ и размещенных рабочих столов. Джиттер может вызывать артефакты при передаче аудио и видео, которые представляют собой неравномерности или несоответствия, снижающие качество сигнала.

VDI позволяет пользователям получать доступ к централизованному виртуальному рабочему столу, размещенному на сервере. Эта технология обеспечивает безопасный удаленный доступ ко всем возможностям рабочего стола по сети, предлагая организациям централизованное управление и повышенную гибкость.

Связь между задержкой и дрожанием

Задержка относится к временной задержке между передачей пакета данных от источника до его прибытия в пункт назначения. Это время, необходимое для передачи данных по сети или каналу связи.

Джиттер относится к изменениям времени прибытия пакетов данных. Это неравномерность или несоответствие задержки доставки пакетов, а не время, затрачиваемое между источником и пунктом назначения.

Связь между задержкой и джиттером заключается в том, что джиттер способствует увеличению задержки. Когда пакеты приходят с непостоянными задержками или вариациями, возникает дополнительная задержка, поскольку принимающая система должна компенсировать неравномерное время прибытия.

Всплески задержки возникают, когда пакеты испытывают значительные задержки из-за высокого джиттера. Однако это нарушает поток данных и может вызвать проблемы с производительностью в приложениях реального времени.

Причины джиттера

Вот некоторые потенциальные источники джиттера:

• Низкая производительность оборудования: джиттер в сети может быть вызван использованием старой сети с устаревшим оборудованием.
• Недостаток доступной пропускной способности: когда к сети подключено слишком много устройств, соединение замедляется, потому что пропускной способности недостаточно для обхода.
  Нарушения в беспроводной сети: качество сетевого соединения ухудшается при использовании беспроводной сети. Когда дело доходит до решений для видео- и телефонной связи, проводное соединение обычно означает превосходный UX. В случае каких-либо помех в сети, таких как высокий пинг, может возникнуть джиттер.
• Отсутствие реализации приоритизации пакетов: дрожание возникает в системах IP-телефонии (VoIP), когда аудиоданным не отдается приоритет доставки по сравнению с другими формами связи.

Важно знать, что джиттер может возникать во время выполнения программных процессов или в задержке системных событий. Это может быть связано с такими факторами, как планирование задач, обработка прерываний, промахи кэша и колебания нагрузки на систему.

Дрожание может негативно повлиять на системы и приложения, работающие в реальном времени, которые требуют точной синхронизации, приводя к нарушениям синхронизации, срыву сроков или снижению производительности.

Насколько приемлемым является джиттер?

Не существует свода правил относительно допустимого уровня джиттера, и мы можем назвать его «чем ниже, тем лучше». В результате существуют степени «приемлемого джиттера». Определенное количество колебаний передачи, называемое дрожанием, считается приемлемым.

Изменения во времени, или джиттер, измеряются в миллисекундах (мс). Вызовы могут быть искажены и прерваны, если задержка составляет 30 миллисекунд или более.

Сколько джиттера является стандартом для приложений?

Примечательно, что «величина джиттера для беспроводных сетей» зависит в основном и от типа приложения.

Например, в аудиоприложениях реального времени значения джиттера ниже нескольких миллисекунд (мс) обычно желательны для обеспечения плавного воспроизведения без заметных сбоев. Напротив, для приложений, не работающих в реальном времени, таких как передача файлов или просмотр веб-страниц, более высокие уровни джиттера в некоторой степени приемлемы, если они не оказывают существенного влияния на общую производительность.

В других случаях, таких как мультимедийные приложения в реальном времени, такие как потоковое видео или онлайн-игры, низкий уровень джиттера необходим для обеспечения плавного воспроизведения или взаимодействия в реальном времени. Более высокие уровни джиттера приводят к задержкам буферизации, видеоартефактам или задержке в играх.

Приложениям VoIP требуется низкий уровень джиттера для поддержания четкой и бесперебойной голосовой связи. Вам не понравится звонок в WhatsApp, который продолжает «переподключаться», даже если ваш интернет работает нормально. По этой причине низкий уровень джиттера является стандартом для этих приложений.

Запись звонков WhatsApp…

Если вы хотите записывать свои звонки в WhatsApp для дальнейшего использования, особенно если ваше соединение в данный момент слабое, следуйте нашему подробному руководству, которое проведет вас через процесс для каждого устройства.

Сколько джиттера является стандартом для сетей?

Для разных сетей джиттер различается, и каждая сеть имеет свой стандартный предел джиттера.

Ethernet

Стандарт IEEE 802.3 для Ethernet обычно определяет пределы джиттера с точки зрения максимально допустимого отклонения от идеальной синхронизации. Например, стандарт Gigabit Ethernet (IEEE 802.3ab) определяет максимальный предел джиттера в 2,8 нс (наносекунды) для стороны передатчика и 0,5 нс для стороны приемника. Эти ограничения обеспечивают надежную передачу данных по сетям Ethernet.

Провод Ethernet, используемый для подключения терминального сервера к локальной сети | PixabayUSB

Спецификация универсальной последовательной шины (USB) определяет различные допустимые уровни джиттера в зависимости от конкретной версии USB. Для USB 2.0 максимально допустимый джиттер обычно составляет 480 пс (пикосекунд). USB 3.0 и более поздние версии имеют более строгие требования, а также ограничения джиттера в диапазоне десятков пикосекунд.

USB | Pixabay

↳ Ознакомьтесь с нашей подробной разбивкой USB 2.0, 3.0 и 3.1, если вам интересно узнать больше о различиях между наиболее распространенными спецификациями USB, используемыми сегодня.

PCI-Экспресс

Стандарт PCI-Express (PCIe), который обычно используется для высокоскоростной передачи данных в компьютерных системах, устанавливает определенные пределы джиттера для различных скоростей передачи. Например, в PCIe Gen3 пределы джиттера обычно указываются как 70 пс (от пика до пика) для стороны передатчика и 0,5 UI (единичный интервал) для стороны приемника.

Как уменьшить джиттер?

Следуйте этим простым методам устранения неполадок, чтобы попытаться уменьшить джиттер в вашей сети.

Проверьте качество вашего соединения

Проблемы с дрожанием часто возникают из-за некачественного интернет-соединения. Если скорость и надежность вашего интернет-соединения не на должном уровне, вы можете узнать у своего поставщика услуг о переходе на более быстрый план или даже услугу бизнес-класса. Кроме того, перезапуск маршрутизатора также является решением, которое работает в большинстве ситуаций.

Проверка скорости Интернета | Быстрый

Используйте Ethernet-кабель

Соединение Ethernet может показаться устаревшим, но оно полезно, если вы работаете с настольного компьютера, а не с ноутбука. Хотя соединения Wi-Fi удобны во время путешествий, они чувствительны к помехам от находящихся поблизости устройств.

Это означает, что прочность соединения на рабочем месте повышается за счет использования кабеля Ethernet и, в конечном счете, помогает уменьшить джиттер.

Сортировка пакетов по приоритету

Возможно, ваш маршрутизатор имеет функцию QoS, которая позволяет вам отдавать предпочтение некоторым видам трафика над другими. Приоритизация пакетов может помочь, если ваш джиттер вызван перегрузкой сети. Вам нужно сделать это только в том случае, если вы отдаете предпочтение интернет-звонкам над другим трафиком. Если сеть или приложение, которые вы используете, сортируют пакеты по приоритету, для некоторых приложений может быть чрезмерное дрожание.

Обнаружение и исправление ошибок

Внедрение кодов исправления ошибок (ECC) или механизмов прямого исправления ошибок (FEC) может помочь компенсировать ошибки, вызванные дрожанием. Эти методы добавляют избыточность к передаваемым данным, позволяя приемнику обнаруживать и исправлять ошибки, вызванные изменениями синхронизации.

Кроме того, обеспечение точных и синхронизированных часов между передающими и принимающими устройствами может свести к минимуму расхождения во времени и уменьшить джиттер. Для синхронизации часов и повышения точности синхронизации можно использовать такие методы, как схемы восстановления тактовой частоты, контуры фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) или прецизионные эталоны тактовой частоты.

Приобретите себе мощный маршрутизатор

В наши дни Интернет используется как для передачи данных, так и для телефонных звонков на большинстве рабочих мест. Качество ваших звонков может пострадать, если ваш маршрутизатор не поддерживает приоритеты пакетов. Проблемы с джиттером в Интернете уменьшаются путем обновления до маршрутизатора, который отдает приоритет телефонным звонкам над всей другой сетевой активностью.

Кроме того, мощный маршрутизатор также имеет решающее значение для более быстрой передачи пакетов данных, что приводит к меньшему джиттеру. Убедитесь, что ваша пропускная способность может поддерживать все ваши устройства дома или на рабочем месте, и, если возможно, используйте модем в дополнение к маршрутизатору.

Маршрутизатор с 3 антеннами | Pixabay

Уменьшить использование полосы пропускания

Если вы работаете удаленно, вы, вероятно, используете свой ноутбук для самых разных целей, как профессиональных, так и других. Если вы работаете из дома, вы можете избежать дрожания. Ускорьте загрузку и устраните надоедливую буферизацию, ограничив использование вашей семьей Netflix и других онлайн-игр в рабочее время.

Вы также должны обновлять программное обеспечение вашего компьютера во время простоя. Таким образом, вы можете сохранить передачу данных, продолжая получать любые срочно необходимые обновления во время работы.

Уменьшение подавления помех

Одной из причин возникновения джиттера является высокий уровень электронного шума и интерференционных картин. Сведение к минимуму электронного шума, помех сигнала и перекрестных помех позволяет уменьшить джиттер.

Однако для этого потребуются значительные усилия, так как потребуется надлежащее экранирование, качественная кабельная разводка, преобразование сигнала или использование методов подавления помех, таких как дифференциальная передача сигналов или модуляция с расширенным спектром.

Для предотвращения повторного возникновения джиттера требуется современная ИТ-инфраструктура связи.

Проверьте частоту на вашем устройстве

Иногда проблема не в вашем соединении, а в самом гаджете. Если ваш телефон работает на более высокой частоте, чем обычные 2,4 ГГц, это может быть причиной ваших проблем. Максимальная частота, на которой может работать мобильный телефон, составляет 5,8 ГГц, что может создать серьезные проблемы с подключением из-за джиттера.

Вставьте буфер джиттера

Использование буфера дрожания — отличный способ уменьшить дрожание, возникающее в Интернете. Отличным дополнением к любой системе VoIP является буфер джиттера. Он работает, временно удерживая входящие голосовые пакеты до более позднего времени. Он хранит данные в течение короткого периода времени — обычно от 30 до 200 мс — перед их передачей.
Благодаря этому методу пакеты данных будут поступать последовательно и с небольшой задержкой.

Он также может переупорядочивать пакеты данных в буфере на основе временных меток их передачи. Включение буфера джиттера в вашу установку может:

• Передаваемые пакеты данных должны быть реорганизованы.
• Улучшите качество звука.
• Улучшите согласованность телефонных онлайн-звонков.

В офисе уменьшение дрожания — это вопрос проб и ошибок, поскольку не всегда ясно, что его вызывает. Так:

• Выполните тест подключения.
• Дважды проверьте свой маршрутизатор.
• Приобретите дополнительное оборудование, такое как буфер джиттера.

Заключение

Джиттер относится к колебаниям времени прибытия пакетов данных во время передачи и может вызвать такие проблемы, как мерцание дисплея, прерывания звука и повреждение данных. Приемлемый уровень джиттера зависит от конкретного приложения и сетевых требований.

Методы устранения неполадок для уменьшения джиттера включают в себя оптимизацию сетевых подключений, реализацию механизмов исправления ошибок, обеспечение синхронизации часов и приоритизацию пакетов.

Джиттер — Часто задаваемые вопросы

Что такое джиттер и почему он важен в цифровой связи?

Джиттер относится к изменению времени прибытия пакетов данных во время передачи. Это важно, потому что чрезмерное дрожание может вызвать такие проблемы, как мерцание дисплея, прерывания звука и повреждение данных, влияющие на качество и надежность связи.

Какой уровень джиттера допустим в различных приложениях?

Приемлемый уровень джиттера зависит от конкретного приложения. В приложениях реального времени, таких как VoIP или потоковое видео, низкие значения джиттера в несколько миллисекунд или меньше желательны для плавного воспроизведения и бесперебойной связи.

Есть ли связь между задержкой и джиттером?

Да, существует связь между задержкой и джиттером. Задержка относится к временной задержке при передаче пакетов данных от источника к получателю. Джиттер, с другой стороны, относится к изменениям времени прибытия этих пакетов.

Как уменьшить джиттер в сети?

Существует несколько методов уменьшения джиттера, в том числе оптимизация сетевых подключений, реализация механизмов исправления ошибок, обеспечение синхронизации часов, приоритизация пакетов, снижение электронного шума и помех, модернизация аппаратных компонентов и использование буферов джиттера для временного хранения и переупорядочения пакетов данных.

Можно ли полностью устранить джиттер в сети?

Нет, полностью устранить джиттер в сети невозможно, так как существуют различные факторы, которые могут способствовать его возникновению.