Jitter e latenza accettabili per VoIP: tutto ciò che devi sapere

Sebbene le soluzioni VoIP, VoLTE e Business VoIP offrano un vasto elenco di vantaggi rispetto alla telefonia legacy, esiste uno svantaggio centralizzato. Alla fine della giornata, la qualità dei tuoi servizi VoIP dipenderà in modo specifico dalla qualità della tua connessione Internet. Questo è semplicemente inevitabile, a causa della natura del VoIP, che dopotutto sta per Voice over Internet Protocol.

Le soluzioni VoIP hanno fatto molta strada dai loro primi giorni di chiamate cadute e nervose. In effetti, anche la velocità di Internet ha fatto molta strada. Con le moderne connessioni Internet, l'hardware di rete moderno e la corretta attenzione alla configurazione della rete, gli impatti negativi di una connessione Internet lenta possono essere evitati.

Tuttavia, poiché i servizi VoIP dipendono ancora dalle connessioni Internet, è impossibile eliminare completamente le interruzioni causate dalla latenza. Il più grande dei quali è il temuto JITTER.

Prima di saltare alle conclusioni o buttare via il sistema, sarà utile capire quali sono i limiti del VoIP e quali livelli di latenza e jitter possono essere considerati accettabili per le chiamate VoIP.

VoIP = pacchetti di dati

Senza ricostruire troppo su alcune delle informazioni di base, le chiamate VoIP vengono consegnate tramite Internet. Le moderne soluzioni VoIP basate su cloud fanno un ulteriore passo avanti e forniscono l'intera piattaforma anche su Internet. Queste piattaforme come servizio consentono agli utenti di connettersi e utilizzare servizi avanzati ospitati all'interno del data center di un provider.

Questo è ciò che aiuta a rendere le soluzioni VoIP aziendali così potenti. Ma, come per tutte le cose basate su Internet, i risultati possono risentirne se la connessione è scarsa. Per capire perché, dobbiamo capire come il VoIP sta trasmettendo la tua voce.

Invece di inviare i dati attraverso le linee telefoniche in rame della PSTN, quando un utente parla nel proprio telefono, i servizi VoIP convertono le informazioni sonore in pacchetti di dati. Tutto ciò che viene inviato su Internet viene trasmesso come un "pacchetto" di informazioni o dati.

Pacchetti = i pezzi di dati che viaggiano attraverso una rete, quindi durante una telefonata questo significherebbe la tua voce.

Se tutto va bene e non ci sono interruzioni o ritardi su entrambe le estremità, questi pacchetti di dati verranno inviati rapidamente e nell'ordine corretto. I problemi iniziano quando si verificano interferenze all'interno della rete che potrebbero causare un ritardo nella trasmissione dei dati, che potrebbe presentarsi sotto forma di:

• Latenza
• Tremore
• Perdita di pacchetti

Questa interferenza potrebbe causare un ritardo e uno spazio vuoto nella conversazione, o persino inviare pacchetti fuori servizio. Ciò risulterebbe quindi in una conversazione confusa, con parole e idee fuori ordine e alcune parole potenzialmente saltate o incomprensibili.

In poche parole, VoIP richiede una connessione Internet solida e stabile per telefonate fluide e stabili. Ma ancora una volta, trattandosi di Internet di cui stiamo parlando, al momento è impossibile inviare dati e quindi ricevere dati alla velocità della luce senza un ambiente completamente controllato e privo di interferenze.

Che cos'è la latenza?

Nella sua definizione più semplice, la latenza è semplicemente un ritardo misurato, il tempo necessario affinché un'attività si verifichi. Per una definizione più formale, la latenza è "il ritardo prima che un trasferimento di dati inizi a seguito di un'istruzione per il suo trasferimento".

La latenza viene generalmente definita anche "lag" e sarà incredibilmente familiare a chiunque abbia giocato ai videogiochi su Internet o abbia persino faticato a guardare un video che continuava a essere interrotto e rallentato.

In parole povere, e in particolare per il VoIP, la latenza si verifica generalmente in due modi specifici:

• Il ritardo tra una persona che parla e il destinatario dall'altra parte del telefono che sente quelle parole
• Il tempo impiegato dalla soluzione VoIP per elaborare e convertire effettivamente le informazioni vocali in pacchetti di dati

Questo, ovviamente, ha un impatto diretto sulla qualità della tua telefonata, portando a lunghe pause e rumori o parole sovrapposti, con gli altoparlanti che si interrompono a vicenda. In breve, vuoi lanciare il tuo telefono contro il muro. Qualunque cosa tu faccia, ci sarà sempre una qualche forma di latenza.

Con le circostanze attuali, è semplicemente impossibile per le soluzioni VoIP e l'attuale tecnologia di rete e hardware ricevere un input di dati (come la tua voce), analizzarlo, convertirlo in pacchetti, trasmetterlo via aria a un'altra posizione fisica nel tempo e nello spazio e "srotolare" quel pacchetto di dati per consegnarlo come registrazione vocale a un'altra persona, in un tempo assolutamente istantaneo al 100% o alla velocità della luce. Non possiamo ancora farlo.

Cosa aumenta la latenza?

La latenza può effettivamente essere aumentata da un discreto numero di fattori diversi, tra cui:

• Hardware di rete – Ad esempio, alcuni router possono trasmettere dati solo a velocità limitate, hanno una potenza di elaborazione limitata.

Le reti wireless avranno generalmente una maggiore latenza a causa delle interferenze wireless, della distanza tra i dispositivi e della mancanza di stabilità che deriva da una connessione cablata. Ad esempio, i muri rallenteranno il tuo WiFi.

• Software di rete e configurazione: i firewall software impostati in modo errato, le impostazioni della qualità del servizio o le impostazioni NAT possono ritardare la trasmissione dei dati
• Posizione: la causa di latenza più grande e comune è la distanza. Più è lontano, più tempo ci vorrà per trasmettere quei dati.
• Congestione : pensa alla tua rete come a un'autostrada e ai pacchetti di dati come alle automobili. La larghezza di banda è la dimensione della strada, la velocità della rete è la velocità con cui le auto stanno guidando e la latenza è la congestione causata dal traffico extra. La gestione consente di evitare la sottoscrizione in eccesso.

Più dati vengono trasmessi, in relazione alla capacità della rete, più lenta va. Questo generalmente significa che la tua rete è sovraccaricata (troppe videochiamate, teleconferenze, chiamate VoIP, netflixing, streaming musicale, ecc.) o che la tua azienda non ha abbastanza sottoscrizioni per gestire il normale traffico Internet quotidiano.

Misurazione della latenza con un test Ping

Quindi, poiché alla fine comprendiamo che la latenza non può essere eliminata dall'esistenza, dobbiamo capire in che modo la latenza influirà sulle nostre chiamate. In sostanza, abbiamo bisogno di un parametro di riferimento rispetto al quale misurare: un livello accettato.

Per fortuna, misurare la latenza è in realtà abbastanza facile da fare. Poiché la latenza di rete è il tempo necessario per l'esecuzione di un'attività, dobbiamo semplicemente eseguire un'attività e quindi il tempo necessario affinché si verifichi. Per fare ciò, dobbiamo eseguire quello che viene chiamato un test Ping.

Un test ping è davvero semplice: per misurare il tempo impiegato dalla tua rete per inviare e ricevere un pacchetto di dati, puoi istruire il tuo dispositivo in modo che invii un "ping", un pacchetto di dati molto semplice, a un altro dispositivo. Il dispositivo destinatario invia quindi un "ping" e viene misurato il tempo impiegato per fare tutto questo, più comunemente in millisecondi (ms) .

In sostanza, il tuo computer sta salutando un altro computer e stai misurando il tempo necessario affinché avvenga quel ping pong. Possiamo effettivamente eseguire un test Ping manualmente o tramite l'uso di alcuni utili strumenti online.

Test di ping online

Attraverso l'uso di strumenti online, generalmente test di velocità, puoi acquisire una comprensione di base della latenza all'interno della tua rete. La maggior parte degli utenti potrebbe passare direttamente a un test di velocità, come quello fornito sul nostro sito, ma sebbene questo sia ottimo per determinare la quantità di larghezza di banda di Internet, in realtà non fornisce la storia completa sulla latenza.

Con un Ping Test, vogliamo inviare più ping consecutivi. Il ritardo temporizzato di ogni ping dovrebbe quindi essere calcolato in media per fornire una latenza media complessiva. Puoi farlo con strumenti online come:

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

Strumenti diversi possono eseguire test leggermente diversi, ad esempio possono eseguire il ping di centri dati specifici all'interno di una rete oppure gli utenti possono eseguire il ping direttamente di un sito Web specifico.

Come accennato in precedenza, la posizione giocherà un ruolo importante nella latenza, quindi gli utenti dovrebbero tenerne conto quando eseguono il ping di diversi siti Web o data center in relazione alla propria rete, nonché al data center del proprio servizio VoIP aziendale.

Test manuale del ping

Come indicato nel mio post su Packet Loss, gli utenti possono inviare manualmente ping tramite il prompt dei comandi di Windows utilizzando il comando ping. Questo invierebbe un comando "ping" a un indirizzo IP o un sito Web di tua scelta e ti restituirebbe una risposta. La latenza è la misura della quantità di tempo necessaria per inviare e ricevere un segnale (o ping), in millisecondi.

All'apertura di un prompt dei comandi, dovresti inserire il comando:

ping -n 100 <nome host>

Con il nome host che è la tua scelta di sito Web o server. Puoi anche semplicemente utilizzare google.com per semplificare il processo. Questo comando invierà 100 ping all'host di tua scelta e, si spera, restituirà 100 ping. Ma se ne invii 100 e ne ricevi solo 50, hai scoperto una perdita di pacchetti del 50%. Dopo aver completato il ping, dovresti ricevere un messaggio simile a questo:

100 pacchetti trasmessi, 50 ricevuti, 50% di perdita di pacchetti, tempo 201 ms

Naturalmente, puoi eseguire il ping di tutti gli host tutte le volte che vuoi. Ti consigliamo di eseguire il test più volte, sia con lo stesso host che con nuovi host per raccogliere un grande gruppo di dati.

Cos'è il jitter?

Sebbene sia direttamente correlato alla latenza, il jitter non è esattamente la stessa cosa della latenza. In effetti, Cisco definisce il jitter come "una variazione nel ritardo dei pacchetti ricevuti", il che significa che il jitter è in realtà una differenziazione all'interno della latenza (o ritardo) tra ciascun pacchetto di dati.

I pacchetti vengono inviati "in un flusso continuo con i pacchetti distanziati uniformemente". Tuttavia, a causa della congestione della rete, Cisco afferma che "questo flusso costante può diventare grumoso o il ritardo tra ciascun pacchetto può variare invece di rimanere costante". Puoi consultare la nostra guida approfondita al Jitter per approfondire ulteriormente i dettagli.

Cosa aumenta il jitter?

Molto semplicemente, il jitter è molto probabilmente e comunemente dovuto all'aumento della latenza all'interno di una rete, che è dovuto alla maggiore congestione. Come ho detto sopra:

• Congestione della rete : probabilmente la causa più ovvia e comune di jitter è semplicemente una rete sovraffollata. Se hai troppi dispositivi che hanno cercato la stessa rete, tutti utilizzati contemporaneamente, esaurirai la larghezza di banda e rallenterai la tua connessione a una scansione.

Larghezza di banda insufficiente per gestire una chiamata VoIP comporterà la caduta o la consegna dei pacchetti fuori servizio.

• Reti wireless : mentre una rete senza fili consente la mobilità e ci libera dai cavi che attraversano l'ufficio, è probabile che si verifichi una connessione di rete degradata. Anche se va bene per i nostri dispositivi mobili, il Wi-Fi non è necessariamente abbastanza potente o stabile su cui fare affidamento per le nostre telefonate.
• Hardware difettoso : le nostre reti Internet sono generalmente costituite da un paio di diversi componenti hardware, almeno un modem e un router, a volte anche switch. Hardware difettoso, come un modem obsoleto, un cavo Ethernet danneggiato o un router configurato in modo errato possono causare problemi di qualità delle chiamate.

Secondo Cisco ancora, questa congestione potrebbe "verificare sulle interfacce del router o in una rete di provider o operatore". Purtroppo, in caso di interferenza all'interno di un provider o di una rete di operatori, le cose sono fuori dalle tue mani. Ma ci concentreremo su ciò che possiamo cambiare e toccheremo un po' di più su come identificare e persino correggere la latenza, e quindi, in definitiva, correggere il jitter.

Misurare il jitter con un test di velocità

Per fortuna, il jitter è incredibilmente facile da individuare. Proprio come con Packet Loss, il jitter si tradurrà in chiamate confuse con parole o frasi fuori ordine e gli altoparlanti si interrompono a vicenda. Ma, proprio come con la latenza, esiste un modo diretto per misurare il jitter all'interno di una rete.

È qui che il nostro test di velocità tornerà effettivamente utile, perché può misurare direttamente il jitter.

Da qui, puoi capire meglio di cosa è capace esattamente la tua Internet: le velocità di download e upload sono indicatori diretti della velocità con cui la tua connessione può ricevere o trasmettere dati, nonché il ritardo e il jitter causati da tale ritardo.

Latenza, jitter e VoIP

A questo punto dovrebbe essere ovvio che poiché il VoIP invia la tua voce come pacchetti di dati su Internet, sarà direttamente influenzato dalla latenza sulla tua rete.

Ciò significa che il VoIP sarà direttamente influenzato dalla latenza a causa della congestione, della mancanza di larghezza di banda per gestire il traffico o della limitazione della configurazione hardware e software.

Con una latenza maggiore nella tua rete, le possibilità di sperimentare il jitter sono molto più elevate. A causa di una larghezza di banda inferiore e velocità di download/upload inferiori, la tua rete sarà in grado di gestire meno azioni consecutive prima di rallentare.

Allora, cosa è accettabile?

Quindi, cosa rende accettabile un livello di latenza all'interno della tua rete e cosa inizia a influenzare direttamente la qualità delle tue chiamate VoIP e altri servizi? Bene, alla fine della giornata, il livello di interruzione o ritardo nella tua conversazione sarà soggettivo.

Ma quello che possiamo fare è determinare a quale livello di ritardo, misurato in millisecondi, potrebbero iniziare a verificarsi determinate forme di interruzione. Secondo queste informazioni approfondite di Cisco:

"Il ritardo di trasmissione unidirezionale (dalla bocca all'orecchio) non deve superare i 150 ms (secondo la raccomandazione [protocollo] G.114)."

Ciò significa che quando esegui il ping di un altro utente o rete, non dovrebbero volerci più di 150 ms affinché quel ping raggiunga quel destinatario. Oltre a ciò, Cisco consiglia anche:

"Il ritardo di andata e ritorno non deve superare i 300 ms quando possibile."

Così, all'aumentare della congestione, e quindi della latenza, aumenta anche il jitter. Ancora una volta, secondo Cisco:

"Il jitter unidirezionale medio dovrebbe essere mirato a meno di 30 ms"

Pertanto, stiamo esaminando i limiti accettabili come segue:

Ritardo unidirezionale massimo: 150 ms

Ritardo massimo di andata e ritorno: 300 ms

Jitter massimo: 30 ms

Cosa succede ora se si determina che la latenza o il jitter sono oltre i livelli accettabili? In realtà c'è un bel po' che puoi fare, lo spezzeremo uno per uno.

Migliorare la situazione

Il denaro non risolve tutti i problemi e lo stesso si può dire per migliorare le prestazioni della tua rete. Solo perché stai riscontrando un'elevata latenza e nervosismo all'interno delle tue chiamate VoIP aziendali non significa che dovresti correre direttamente al tuo ISP e pagare per un pacchetto Internet più veloce.

Questo potrebbe risolvere il problema, ma potrebbe non essere l'unico problema.

Ogni singolo aspetto della tua rete e della tua soluzione VOIP dovrebbe essere analizzato. Tutto ciò che potrebbe interferire con il percorso di una chiamata VoIP deve essere esaminato per identificare potenziali colli di bottiglia.

1. Hardware aggiornato e capace

Una rete interna è costituita da un discreto numero di componenti hardware fisici. Firewall fisici, controller di confine di sessione, convertitori da analogico a digitale, cavi e linee di rete fisica, modem, switch, componenti WiFi si uniscono per creare la tua rete.

L'hardware obsoleto può ovviamente avere limitazioni fisiche, come la mancanza di porte per collegare i dispositivi, o essere fisicamente difettoso, ad esempio una porta o un'antenna danneggiate. Assicurati che l'hardware sia in perfetta forma fisica e non danneggiato, ma anche non troppo antico.

Ad esempio, le reti moderne vorrebbero evitare switch, modem più vecchi e componenti WiFi come gli adattatori wireless possono essere limitati nelle velocità di connessione o mancare di protocolli moderni e più veloci. I firewall fisici o i controller di confine di sessione, se configurati in modo errato, potrebbero persino limitare la velocità con cui i dati possono fluire.

2. Non saltare su un router

Mentre l'hardware, i router meritano una menzione unica. Un router può essere visto quasi come il cervello della tua rete interna, che collega tra loro gli altri componenti per creare un circuito completo. Il tuo modem, che porta Internet da una fonte esterna (come connessioni via cavo o in fibra ottica), si collega direttamente al router, che quindi disperde quella connettività ad altri dispositivi.

I router forniscono connessioni sia cablate che wireless e possono creare un enorme collo di bottiglia se non sono all'altezza del lavoro. I router possono anche avere un'impostazione di qualità del servizio di cui vorresti sfruttare, consentendo agli utenti di dare la priorità al traffico VoIP rispetto ad altri dati.

Dai un'occhiata alla nostra guida approfondita sui router per capire meglio cosa stai cercando in un router e come alcune opzioni si sovrappongono.

3. Configura QoS e altre impostazioni

Generalmente inclusi nei router, anche se a volte firewall e altri componenti del software di rete, sono le impostazioni della qualità del servizio. Attraverso l'uso della priorità QoS, i pacchetti di dati VoIP possono ricevere un trattamento preferenziale all'interno della rete.

Se si verifica una congestione, gli altri dati ne risentiranno prima che i pacchetti vocali vengano rallentati. Questa può essere una lama a doppio taglio, tuttavia. Da un lato stai migliorando i tuoi servizi VoIP, dall'altro il traffico può risentirne: c'è un equilibrio che deve essere trovato, ma l'impostazione QoS dovrebbe assolutamente essere configurata correttamente in base alle esigenze specifiche del tuo business e del tuo caso d'uso.

I servizi VoIP utilizzano anche i "codec" per convertire i dati da e in voci. Alcuni codec possono porre limitazioni alle tue chiamate o persino aumentare la latenza.

4. Fai attenzione con i buffer di jitter

Generalmente implementato solo quando il jitter è ancora vicino a livelli accettabili, un Jitter Buffer è un pezzo di software o un'impostazione di configurazione che essenzialmente funzionerà per "smussare" la conversazione e equalizzare gli spazi tra i pacchetti di dati.

Il buffer jitter creerà effettivamente una certa latenza di per sé, ma per garantire che le tue frasi vengano inviate nell'ordine corretto. Quando il jitter diventa un vero problema, il buffer del jitter dovrebbe essere una delle prime cose da fare, ma la funzionalità può essere ottima per tenere tutto sotto controllo.

5. Investi in una larghezza di banda sufficiente

Alla fine della giornata, è del tutto possibile che la tua connessione Internet semplicemente non sia all'altezza del compito. Le moderne velocità di Internet hanno raggiunto livelli abbastanza folli e continueranno a migliorare quando inizieremo a vedere l'introduzione di nuovi protocolli come il 5G.

Tuttavia, ciò non significa che la tua azienda abbia una connessione capace. Senza una larghezza di banda sufficiente e velocità di upload/download adeguate, in base al carico di cui è occupata la tua rete, ti imbatterai inevitabilmente in problemi.

Le organizzazioni devono determinare al meglio delle proprie capacità quanta larghezza di banda potrebbe essere necessaria per gestire le normali operazioni, nonché i potenziali picchi di carico operativo. Non dimenticare di includere le spese generali, non solo per questi picchi di carico, ma per scenari ancora più catastrofici come disastri o spostamenti.

La linea di fondo

Senza dubbio il VoIP aziendale sta rapidamente diventando una necessità enorme per le organizzazioni di tutte le dimensioni. Fornendo anche ai team più piccoli funzionalità incredibilmente potenti pur rimanendo convenienti, tutti possono essere dotati degli strumenti necessari per fornire un'immagine e un'esperienza professionali.

Mentre il servizio VoIP stesso potrebbe comportare un risparmio sui costi, ci sono altri costi associati al VoIP, in particolare la tua connessione Internet ovviamente. Alla fine della giornata, tagliare gli angoli incontrerà le aziende in problemi e risparmiare su Internet non solo avrà un impatto sulla produttività generale, ma introdurrà anche nuovi problemi con le soluzioni VoIP.

I jitter causati da un'elevata latenza sono problemi semplici, con soluzioni semplici, ma possono avere un impatto enorme sul servizio della tua soluzione. Basta prendere le dovute precauzioni e pianificare in anticipo per garantire che il VoIP aziendale aiuti la tua organizzazione ad avere successo e non a soffrire.