VoIPの許容可能なジッターとレイテンシー：知っておくべきことすべて

公開: 2018-12-20

VoIP、VoLTE、およびビジネスVoIPソリューションは、従来のテレフォニーに比べて膨大な数のメリットを提供しますが、一元化された欠点が1つあります。結局のところ、VoIPサービスの品質は、特にインターネット接続の品質に依存します。結局のところ、Voice over Internet Protocolの略であるVoIPの性質上、これは単に避けられないことです。

VoIPソリューションは、通話が途切れる初期の頃から非常に長い道のりを歩んできました。実際、インターネットの速度も大きく進歩しています。最新のインターネット接続、最新のネットワークハードウェア、およびネットワーク構成への適切な注意により、低速のインターネット接続による悪影響をほとんど回避できます。

ただし、VoIPサービスは依然としてインターネット接続に依存しているため、遅延による中断を完全に排除することは不可能です。その最大のものは恐ろしいジッターです。

結論にジャンプしたり、システムを破棄したりする前に、VoIPの制限とは何か、VoIP通話の遅延とジッターの許容レベルと見なされる可能性があるものを理解しておくと役立ちます。

VoIP =データパケット

基本的な情報の一部をあまり読み直さなくても、VoIP通話はインターネットを介して配信されます。最新のクラウドベースのVoIPソリューションはさらに一歩進んで、プラットフォーム全体をインターネット経由でも提供します。これらのPlatformas a Serviceを使用すると、ユーザーはプロバイダーのデータセンター内でホストされている高度なサービスに接続して利用できます。

これは、ビジネスVoIPソリューションを非常に強力にするのに役立ちます。ただし、インターネットベースのすべてのものと同様に、接続が不十分な場合、結果が低下する可能性があります。その理由を理解するには、VoIPがどのようにあなたの声を送信しているかを理解する必要があります。

PSTNの銅線電話回線を介してデータを送信する代わりに、ユーザーが電話に話しかけると、VoIPサービスはその音声情報をデータのパケットに変換します。インターネットを介して送信されるものはすべて、情報またはデータの「パケット」として送信されます。

パケット=ネットワークを通過するデータの断片であるため、電話中にこれはあなたの声を意味します。

すべてが順調に進み、どちらの側にも中断や遅延がない場合、これらのデータパケットは迅速かつ正しい順序で送信されます。問題は、ネットワーク内に干渉があり、データの送信に遅延が発生する可能性がある場合に始まります。これは、次の形式で発生する可能性があります。

レイテンシー
ジッター
パケットロス

この干渉により、会話の遅延や空きスペースが発生したり、パケットが順不同で送信されたりする可能性があります。その結果、会話が混乱し、単語やアイデアが乱れ、一部の単語がスキップされたり、理解できなくなったりする可能性があります。

簡単に言えば、VoIPは、スムーズで安定した通話のために、安定した安定したインターネット接続を必要とします。しかし、繰り返しになりますが、これは私たちが話しているインターネットであるため、完全に制御された干渉のない環境がなければ、現在、データを送信してから光速でデータを受信することは不可能です。

レイテンシーとは何ですか？

最も単純な定義では、レイテンシーは単に測定された遅延であり、タスクが発生するのにかかる時間です。より正式な定義では、レイテンシは「データの転送がその転送の指示に従って開始されるまでの遅延」です。

レイテンシーは一般に「ラグ」とも呼ばれ、インターネットを介してビデオゲームをプレイしたことのある人、または中断されて速度が低下し続けるビデオを見るのに苦労したことのある人には非常に馴染みがあります。

平易な英語で、特にVoIPの場合、遅延は通常2つの特定の方法で発生します。

話す人と、それらの言葉を聞く電話の反対側の受信者との間の遅延
VoIPソリューションが実際に音声情報を処理してデータパケットに変換するのにかかる時間

もちろん、これは通話の品質に直接影響し、スピーカーが互いに割り込んで、長い一時停止や重複するノイズや単語につながります。要するに、あなたはあなたの電話を壁に投げたいのです。あなたが何をしようとも、常に何らかの形の待ち時間があります。

現在の状況では、VoIPソリューションと現在のネットワーク技術およびハードウェアがデータの入力（音声など）を受信し、分析し、パケットに変換し、空中を介して時間と空間の別の物理的な場所に送信することは不可能です。、およびそのデータパケットを「アンラップ」して、音声録音として、完全に100％瞬時に、または光の速度で他の人に配信します。まだできません。

レイテンシーを増加させるものは何ですか？

レイテンシーは、実際には、次のようなさまざまな要因によって増加する可能性があります。

ネットワークハードウェア–たとえば、一部のルーターは限られたレートでしかデータを送信できず、処理能力も限られています。

ワイヤレスネットワークは、一般に、ワイヤレス干渉、デバイス間の距離、および有線接続に伴う安定性の欠如により、遅延が増加します。たとえば、壁はWiFiの速度を低下させます。

ネットワークソフトウェアと構成–不適切に設定されたソフトウェアファイアウォール、サービス品質設定、またはNAT設定により、データの送信が遅れる可能性があります
場所–遅延の最大かつ最も一般的な原因は距離です。離れるほど、そのデータの送信に時間がかかります。
混雑–ネットワークを高速道路、データパケットを車と考えてください。帯域幅は道路のサイズであり、ネットワーク速度は車の運転速度であり、遅延は余分なトラフィックによって引き起こされる混雑です。管理により、オーバーサブスクリプションを回避できます。

ネットワークの容量に関連して、送信されるデータが多いほど、送信速度は遅くなります。これは通常、ネットワークが過負荷になっている（ビデオ通話、電話会議、VoIP通話、ネットフリックス、音楽ストリーミングなどが多すぎる）か、通常の日常のインターネットトラフィックを処理するのに十分なオーバーサブスクリプションがないことを意味します。

Pingテストによるレイテンシの測定

したがって、レイテンシーは存在から排除できないことを最終的に理解するため、レイテンシーがコールにどのように影響するかを理解する必要があります。基本的に、測定するベンチマークが必要です—許容レベルです。

ありがたいことに、レイテンシーの測定は実際にはかなり簡単です。ネットワーク遅延はタスクの発生にかかる時間であるため、タスクを実行してから、タスクの発生にかかる時間を計測する必要があります。これを行うには、Pingテストと呼ばれるものを実行する必要があります。

pingテストは非常に基本的です。ネットワークがデータパケットを送受信するのにかかる時間を測定するために、非常に基本的なデータパケットである「ping」を別のデバイスに送信するようにデバイスに指示できます。次に、受信者のデバイスが「ping」を送り返し、これをすべて実行するのにかかった時間が、最も一般的にはミリ秒（ms）で測定されます。

基本的に、あなたのコンピュータは別のコンピュータに挨拶をしていて、あなたはそのピンポンが起こるのにかかる時間を測定しています。実際には、手動で、またはいくつかの便利なオンラインツールを使用してPingテストを実行できます。

オンラインpingテスト

オンラインツール（通常は速度テスト）を使用することで、ネットワーク内の遅延についての基本的な理解を得ることができます。ほとんどのユーザーは、私たちのサイトで提供されているようなスピードテストに直接ジャンプする可能性がありますが、これはインターネットの帯域幅の量を決定するのに最適ですが、実際には遅延に関する完全なストーリーを提供しません。

Pingテストでは、複数の連続したpingを送信します。次に、各pingの時間制限を平均して、全体的な平均遅延を提供する必要があります。これは、次のようなオンラインツールを使用して行うことができます。

http://ping-test.net/
https://www.dotcom-tools.com/ping-test.aspx

ツールが異なれば、わずかに異なるテストを実行できます。たとえば、ネットワーク内の特定のデータセンターにpingを実行したり、ユーザーが特定のWebサイトに直接pingを実行したりできます。

前述のように、ロケーションは遅延に大きな影響を与えるため、ユーザーは、自分のネットワークやビジネスVoIPサービスのデータセンターに関連してさまざまなWebサイトやデータセンターにpingを実行するときに、それを考慮に入れる必要があります。

手動pingテスト

パケット損失に関する私の投稿で概説されているように、ユーザーはpingコマンドを使用してウィンドウのコマンドプロンプトから手動でpingを送信できます。これにより、選択したIPアドレスまたはWebサイトに「ping」コマンドが送信され、応答が返されます。遅延とは、信号（またはping）の送受信にかかる時間（ミリ秒単位）の測定値です。

コマンドプロンプトを開くと、次のコマンドを入力します。

ping -n 100 <ホスト名>

ホスト名は、Webサイトまたはサーバーの独自の選択です。 google.comを使用してプロセスを簡素化することもできます。このコマンドは、選択したホストに100 pingを送信し、できれば100pingを返します。ただし、100を送信し、50のみを受信した場合、50％のパケット損失が検出されます。 pingを完了すると、次のようなメッセージが表示されます。

送信100パケット、受信50パケット、50％パケット損失、時間201ms

もちろん、必要な回数だけホストにpingを実行できます。データの大規模なグループを収集するために、同じホストと新しいホストの両方でテストを複数回実行することをお勧めします。

ジッターとは何ですか？

レイテンシーに直接関係しますが、ジッターはレイテンシーとまったく同じではありません。実際、シスコはJitterを「受信パケットの遅延の変動」と定義しています。つまり、Jitterは、実際には各データパケット間の遅延（または遅延）内の差異です。

パケットは、「パケットが等間隔に配置された連続ストリームで」送信されます。ただし、ネットワークの輻輳が原因で、シスコは「この安定したストリームがゴツゴツになるか、各パケット間の遅延が一定に保たれる代わりに変化する可能性がある」と述べています。詳細については、詳細なジッターガイドをご覧ください。

何がジッターを増加させますか？

非常に簡単に言えば、ジッターはネットワーク内の遅延の増加が原因である可能性が高く、一般的には輻輳の増加が原因です。私が上で述べたように：

ネットワークの輻輳—おそらく最も明白で一般的なジッターの原因は、単にネットワークが混雑していることです。同じネットワークを参照しているデバイスが多すぎて、すべてが同時に使用されている場合、帯域幅が不足し、クロールへの接続が遅くなります。

VoIP通話を処理するための帯域幅が不十分な場合、パケットがドロップされたり、順序が狂って配信されたりします。

ワイヤレスネットワーク—ワイヤーフリーネットワークはモビリティを可能にし、オフィスを通るケーブルから私たちを解放しますが、ネットワーク接続が低下する可能性があります。私たちのモバイルデバイスには問題ありませんが、WiFiは必ずしも電話に頼るほど強力または安定しているとは限りません。
悪いハードウェア—私たちのインターネットネットワークは、一般に、少なくともモデムとルーター、場合によってはスイッチなど、いくつかの異なるハードウェアで構成されています。古いモデム、破損したイーサネットケーブル、誤って構成されたルーターなどの不良ハードウェアは、通話品質の問題につながる可能性があります。

シスコによると、この輻輳は「ルータインターフェイスまたはプロバイダーまたはキャリアネットワークのいずれかで発生する」可能性があります。悲しいことに、プロバイダーまたはキャリアネットワーク内の干渉の場合、物事はあなたの手に負えません。ただし、変更できるものに焦点を当て、レイテンシーを特定して修正する方法、さらには最終的にジッターを修正する方法についてもう少し触れます。

速度テストによるジッタの測定

ありがたいことに、ジッターは非常に簡単に見つけることができます。パケット損失の場合と同様に、ジッターにより、単語や文の順序が乱れた通話が乱雑になり、話者が互いに割り込んでしまいます。ただし、遅延の場合と同様に、ネットワーク内のジッターを直接測定する方法があります。

ジッタを直接測定できるため、ここで速度テストが実際に役立ちます。

ここから、インターネットの機能を正確に理解できます。ダウンロードとアップロードの速度は、接続がデータを送受信できる速度、およびその遅延によって引き起こされる遅延とジッターの直接的な指標です。

レイテンシー、ジッター、VoIP

言うまでもなく、VoIPはインターネットを介して音声をデータパケットとして送信するため、ネットワークの遅延の影響を直接受けます。

これは、VoIPが、輻輳、トラフィックを処理するための帯域幅の不足、またはハードウェアとソフトウェアの構成の制限による遅延の影響を直接受けることを意味します。

ネットワークの遅延が大きいほど、ジッターが発生する可能性がはるかに高くなります。帯域幅が狭く、ダウンロード/アップロード速度が遅いため、ネットワークは速度を落とす前に連続するアクションを処理できなくなります。

それで、何が受け入れられますか？

では、ネットワーク内で許容可能なレベルの遅延が発生する原因は何でしょうか。また、遅延がVoIP通話やその他のサービスの品質に直接影響を及ぼし始めるのは何でしょうか。結局のところ、会話の中断や遅延のレベルは主観的なものになります。

しかし、私たちにできることは、ミリ秒単位で測定される遅延のレベルで、特定の形式の中断が発生し始める可能性があるかどうかを判断することです。シスコからのこの詳細な情報によると：

「一方向（口から耳へ）の送信遅延は150ミリ秒を超えてはなりません（G.114 [プロトコル]推奨による）。」

つまり、別のユーザーまたはネットワークにpingを実行する場合、そのpingがその受信者に到達するまでに150ミリ秒以上かかることはありません。それ以外にも、シスコは次のことを推奨しています。

「可能な限り、ラウンドトリップ遅延は300ミリ秒を超えてはなりません。」

したがって、輻輳、つまり遅延が増加すると、ジッターも増加します。繰り返しになりますが、Ciscoによると：

「平均的な一方向ジッターは30ms未満をターゲットにする必要があります」

したがって、次のように許容限度を検討しています。

最大一方向遅延： 150ms

最大ラウンドトリップ遅延： 300ms

最大ジッター： 30ms

レイテンシーまたはジッターが許容レベルを超えていると判断した場合、今はどうなりますか？実際にできることはかなりあります。1つずつ実行していきます。

状況の改善

お金ですべての問題が解決するわけではありません。ネットワークのパフォーマンスを向上させるためにも同じことが言えます。ビジネスで高い遅延とジッターが発生しているからといって、VoIP通話は、ISPに直接アクセスして、より高速なインターネットパッケージの料金を支払う必要があるという意味ではありません。

それで問題は解決するかもしれませんが、それだけが問題ではないかもしれません。

ネットワークとVOIPソリューションのあらゆる側面を分析する必要があります。 VoIP通話の経路に干渉を引き起こす可能性のあるものはすべて、潜在的なボトルネックを特定するために調査する必要があります。

1.更新された対応可能なハードウェア

内部ネットワークは、かなりの数の物理ハードウェアコンポーネントで構成されています。物理ファイアウォール、セッションボーダーコントローラー、アナログ-デジタルコンバーター、物理ネットワークケーブルと回線、モデム、スイッチ、WiFiコンポーネントがすべて一緒になって、ネットワークを作成します。

古いハードウェアには、デバイスを接続するためのポートがないなどの物理的な制限がある場合や、ポートやアンテナの損傷などの物理的な欠陥がある場合があります。ハードウェアが物理的に最高の形状であり、損傷していないことを確認しますが、古すぎないことも確認してください。

たとえば、最新のネットワークではスイッチを避けたいと考えています。古いモデムやワイヤレスアダプタなどのWiFiコンポーネントでは、接続速度が制限されたり、最新の高速プロトコルが欠落したりする可能性があります。物理ファイアウォールまたはセッションボーダーコントローラーは、適切に構成されていない場合、データが流れる速度を制限することさえあります。

2.ルーターをスキップしないでください

ハードウェアですが、ルーターは独自の言及に値します。ルーターは、ほとんど内部ネットワークの頭脳と見なすことができ、他のコンポーネントを接続して完全な回路を作成します。外部ソース（ケーブルや光ファイバー接続など）からインターネットを取り込むモデムは、ルーターに直接接続し、ルーターはその接続を他のデバイスに分散します。

ルーターは有線接続と無線接続の両方を提供し、仕事がうまくいかない場合は大きなボトルネックを引き起こす可能性があります。ルーターには、利用したいサービス品質設定を設定して、ユーザーが他のデータよりもVoIPトラフィックを優先できるようにすることもできます。

詳細なルーターガイドを参照して、ルーターに何を求めているのか、いくつかのオプションが互いにどのように重なり合っているのかを理解してください。

3.QoSおよびその他の設定を構成します

通常、ルーターに含まれるのは、ファイアウォールやその他のネットワークソフトウェアコンポーネントですが、サービス品質の設定です。 QoSの優先順位付けを使用することにより、VoIPデータパケットをネットワーク内で優先的に処理できます。

輻輳が発生した場合、音声パケットの速度が低下する前に他のデータが影響を受けます。ただし、これは両刃のブレードにすることができます。 VoIPサービスを改善している一方で、他のトラフィックが影響を受ける可能性があります。バランスをとる必要がありますが、ビジネスの特定のニーズとユースケースに基づいて、QoS設定を完全に適切に構成する必要があります。

VoIPサービスは、「コーデック」を利用して、そのデータを音声との間で変換します。一部のコーデックは、通話に制限を課したり、遅延を増やしたりする可能性があります。

4.ジッターバッファに注意してください

通常、ジッターがまだ許容レベルに近い場合にのみ実装されます。ジッターバッファーは、会話を「スムーズに」し、データパケット間のギャップを均等化するために本質的に機能するソフトウェアまたは構成設定です。

ジッタバッファは、実際にはそれ自体である程度のレイテンシを作成しますが、文が正しい順序で送信されるようにするためです。ジッタが実際の問題になる場合、ジッタバッファを最初に実行する必要がありますが、機能はすべてをチェックするのに最適です。

5.十分な帯域幅に投資する

結局のところ、あなたのインターネット接続が単に仕事に適していない可能性があります。現代のインターネット速度はかなり異常なレベルに達しており、5Gのような新しいプロトコルの導入が見られるようになるにつれて改善し続けるでしょう。

しかし、それはあなたのビジネスが有能な接続を持っているという意味ではありません。十分な帯域幅と、ネットワークに課せられた負荷に基づく適切なアップロード/ダウンロード速度がないと、必然的に問題が発生します。

組織は、通常の運用を処理するために必要な帯域幅と、潜在的なピーク運用負荷を最大限に判断する必要があります。これらのピーク負荷だけでなく、災害や変位などのさらに壊滅的なシナリオのために、オーバーヘッドを含めることを忘れないでください。

結論

ビジネスVoIPは、間違いなく、あらゆる規模の組織にとって急速に大きな必需品になりつつあります。最小のチームでも信じられないほど強力な機能を提供しながら手頃な価格を維持することで、誰もがプロフェッショナルなイメージとエクスペリエンスを提供するために必要なツールを装備できます。

VoIPサービス自体にはコスト削減が伴う場合がありますが、VoIPに関連する他のコスト、特にインターネット接続にはもちろんコストがかかります。結局のところ、手抜きをすると、ビジネスで問題が発生します。インターネットを利用することは、全体的な生産性に影響を与えるだけでなく、VoIPソリューションにも新しい問題をもたらします。

高遅延によって引き起こされるジッタは、単純な解決策を伴う単純な問題ですが、ソリューションのサービスに大きな影響を与える可能性があります。適切な予防策を講じ、事前に計画を立てて、ビジネスVoIPが組織の成功と苦痛の防止に役立つようにします。