VoIP の許容可能なジッターと遅延:知っておくべきすべてのこと

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VoIP や VoLTE、ビジネス VoIP ソリューションは、従来の電話通信よりも多くの利点を提供しますが、1 つの集中的な欠点があります。 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することになります。 これは、VoIP の性質上避けられないことで、結局は Voice over Internet Protocol の略です。

VoIP ソリューションは、通話が途切れたりジリジリする初期の時代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な進歩を遂げました。 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設定への適切な配慮により、遅いインターネット接続による悪影響はほぼ回避できます。

しかし、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。

VoIP = Data Packets

VoIP 通話はインターネットを通して配信されます。 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提供します。 このようなPlatforms as a Serviceにより、ユーザーはプロバイダ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、利用することができます。 しかし、インターネットに基づくすべてのものと同様に、接続が悪いと結果が悪くなることがあります。 その理由を理解するために、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。

ユーザーが自分の電話に話すと、PSTNの銅電話回線を通じてデータを送信する代わりに、VoIPサービスはその音情報をデータのパケットに変換します。

パケットとは、ネットワークを通過するデータの断片のことで、電話ではあなたの声を意味します。

すべてがうまくいき、どちらにも中断や遅延がなければ、これらのデータパケットは素早く、正しい順序で送信されます。 問題は、ネットワーク内でデータの送信に遅延を発生させる干渉が発生したときに始まります。

簡単に言えば、VoIP は、スムーズで安定した電話をかけるために、しっかりとした安定したインターネット接続を必要とするのです。

遅延とは何ですか。

最も単純な定義では、遅延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のことです。 より正式な定義では、遅延は「転送の指示後、データの転送が始まるまでの遅延」です。

遅延は一般に「ラグ」とも呼ばれ、インターネット上でビデオ ゲームをプレイしたことのある人、または中断して遅くなり続けるビデオを見るのに苦労している人には、信じられないほどなじみ深いものでしょう。

平たく言えば、特に VoIP の場合、遅延は一般に 2 つの特定の方法で発生します。

  • 人が話して、電話の向こうの受信者がその言葉を聞くまでの遅延
  • 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

これはもちろん、電話の品質に直接影響し、長い沈黙や重なった音や言葉、話し手が互いに割り込むことにつながります。 要するに、携帯電話を壁に投げつけたくなるのです。

現在の状況では、VoIP ソリューションと現在のネットワーキング テクノロジーおよびハードウェアでは、(あなたの声のような)データの入力を受け取り、それを分析し、パケットに変換し、時間と空間内の別の物理的場所に空中で送信し、そのデータ パケットを「解凍」して音声録音として別の人に、完全に 100% 瞬時に、または光速で配信することは不可能に近いと言えます。

何が遅延を増加させるのか

遅延は、実際には次のようなさまざまな要因によって増加します:

  • 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速度でしかデータを送信できず、処理能力も限られています。 例えば、壁があるとWiFiが遅くなります。
    • ネットワークソフトウェアと設定-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設定は、データ転送を遅らせることがあります
    • 場所-遅延の最大かつ最も一般的な原因は距離である。
    • 混雑 – ネットワークを高速道路、データパケットを車と見立てて考えてみてください。 帯域幅は道路の大きさ、ネットワーク速度は車の走行速度、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。 管理によって、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対して、送信されるデータが多いほど、速度は遅くなります。 これは一般に、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 コール、netflixing、音楽ストリーミングなどが多すぎる) か、ビジネスで通常の日常のインターネット トラフィックを処理するための十分なオーバーサブスクリプションがないことを示しています。

    Ping テストによる遅延の測定

    そこで、遅延が存在しないようにできないことを最終的に理解したので、遅延が呼び出しにどのように影響するかを理解する必要があります。

    ありがたいことに、待ち時間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が発生するのにかかる時間なので、単にタスクを実行し、それが発生するのにかかった時間を計る必要があります。 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には、デバイスに「ping」(非常に基本的なデータ パケット)を別のデバイスに送信するよう指示します。

    基本的には、コンピュータが別のコンピュータに「こんにちは」と言っていて、そのピンポンが起こるまでの時間を測定しているのです。 3050>

    オンライン Ping テスト

    オンライン ツール、一般にスピード テストを使用することにより、ネットワーク内の遅延の基本的な理解を得ることができます。 しかし、これはインターネットの帯域幅の量を決定するのには最適ですが、待ち時間に関する完全な情報を提供するものではありません。 各 Ping の時間化された遅延は、全体的な平均遅延を提供するために平均化される必要があります。 たとえば、ネットワーク内の特定のデータ センターに ping を送信したり、ユーザーが特定の Web サイトに直接 ping を送信したりすることが可能です。

    先に述べたように、ロケーションは遅延に大きな影響を与えるので、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、異なる Web サイトやデータ センターに ping を打つ場合、それを考慮に入れておく必要があります。 これは、選択した IP アドレスまたは Web サイトに「ping」コマンドを送信し、応答を返します。

    コマンド プロンプトを開いたら、次のコマンドを入力します。

    ping -n 100 <ホスト名>

    ホスト名には、任意の Web サイトまたはサーバーを指定します。 プロセスを簡略化するためにgoogle.comを使用することもできます。 このコマンドは、あなたが選んだホストに100のpingを送信し、うまくいけば100のpingを返します。 しかし、もし100回送信して50回しか受信できなかったら、50%のパケットロスを発見したことになります。 ping を完了すると、次のようなメッセージが表示されます。

    100 パケット送信、50 受信、50% パケット損失、時間 201ms

    もちろん、好きなだけ多くのホストに ping を送信することができます。 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し、大きなデータのグループを集めることをお勧めします。

    ジッターとは何ですか

    遅延に直接関連していますが、ジッターは遅延とまったく同じものではありません。 実際、Cisco はジッターを「受信パケットの遅延の変動」と定義しており、ジッターは実際には各データ パケット間の遅延(または遅延)内の差異であることを意味しています。 しかし、ネットワークの輻輳により、シスコは「この安定したストリームが塊になったり、各パケット間の遅延が一定ではなく変化したりすることがある」と述べています。

    何がジッターを増加させるのか

    端的に言えば、ジッターはネットワーク内のレイテンシーの増加によるもので、これは輻輳の増加によるものである可能性が最も高く、一般的です。 前述したように、

    • ネットワークの混雑 – おそらくジッターの最も明白で一般的な原因は、単にネットワークが過密であることです。

    VoIP コールを処理する帯域幅が不足していると、パケットがドロップされたり、順序どおりに配信されなかったりします。

    • ワイヤレス ネットワーク – ワイヤ フリー ネットワークによりモバイル化が可能になり、オフィス内を走るケーブルから解放された一方で、ネットワーク接続は劣化している可能性があります。
    • 不良ハードウェア – 一般に、インターネット ネットワークは、少なくともモデムとルーター、時にはスイッチなど、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、または誤った設定の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。

    Cisco によると、この輻輳は「ルーター 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、物事はあなたの手の届かないところにあります。 しかし、ここでは、変更できることに焦点を当て、遅延を特定し、さらに修正する方法についてもう少し触れ、最終的にジッターを修正することにします。

    Measuring Jitter With a Speed Test

    ありがたいことに、ジッターは非常に簡単に発見することができます。 パケット ロスと同様に、ジッターは、単語や文章の順番が乱れたり、スピーカーがお互いに割り込んだりして、通話が乱れる原因となります。

    ここから、インターネットの能力を正確に把握することができます。ダウンロードおよびアップロード速度は、接続がどれだけ速くデータを受信または送信できるかと、その遅延によって生じる遅延やジッターを直接示す指標となります。

    遅延、ジッター、および VoIP

    この時点で言うまでもなく、VoIP は音声をデータ パケットとしてインターネット上に送信するので、ネットワーク上の遅延に直接影響されます。

    つまり、輻輳、トラフィックを処理するための帯域不足、制限されたハードウェアおよびソフトウェア構成により、VoIP は遅延の影響を直接受けるということです。

    では、ネットワーク内の遅延の許容レベルとはどのようなもので、遅延が VoIP コールやその他のサービスの品質に直接影響し始めるのでしょうか。

    しかし、私たちにできることは、ミリ秒で測定される遅延のレベルがどの程度になると、特定の形式の中断が発生し始めるかを判断することです。 Cisco の詳細情報によると、

    「片道 (mouth-to-ear) 送信の遅延は 150 ms を超えてはなりません (G.114 の推奨による)」

    つまり、別のユーザーまたはネットワークに ping を送信するとき、その ping が受信者に到達するまで 150ms 以上かかってはならないということです。 さらに、Cisco は、

    「往復の遅延は可能な限り 300ms を超えてはならない」とも推奨しています。

    したがって、混雑、したがって遅延が増加すると、ジッターも増加します。 Cisco によると、

    “Average one-way jitter should be targeted at less than 30ms”

    したがって、許容できる限界は次のようになります。 150ms

    Max Round Trip Delay: 300ms

    Max Jitter: 30ms

    遅延やジッターが許容レベルを超えていると判断した場合は、どうすればよいのでしょうか。 実際にできることはかなりありますので、一つずつ解決していきましょう。

    状況を改善する

    お金はすべての問題を解決するわけではなく、ネットワークのパフォーマンスの改善にも同じことが言えます。 ビジネス VoIP 通話で高い遅延やジッターを経験しているからといって、ISP に駆け込んで、より高速なインターネット パッケージにお金を払うべきとは限りません。 VoIP コールの経路に干渉を与える可能性のあるものはすべて調査し、潜在的なボトルネックを特定する必要があります。 更新された高性能なハードウェア

    内部ネットワークは、かなりの数の物理的なハードウェア・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、アナログ/デジタル変換器、物理ネットワーク ケーブルおよび回線、モデム、スイッチ、WiFi コンポーネントなど、すべてがネットワークを構築するために集まっています。

    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、明らかに物理的制限があるか、ポートやアンテナが損傷するなど、物理的に不完全な場合があります。 たとえば、最新のネットワークでは、スイッチ、古いモデム、およびワイヤレス アダプターなどの WiFi コンポーネントは、接続速度が制限されていたり、最新の高速プロトコルが使用されていない可能性があるため、避けた方がよいでしょう。 物理ファイアウォールやセッション ボーダー コントローラは、不適切に設定された場合、データが流れる速度が制限される可能性さえあります。 ルーターは、内部ネットワークの頭脳として見ることができ、完全な回路を作成するために他のコンポーネントを一緒に接続します。 モデムは、外部ソース (ケーブルまたは光ファイバー接続など) からインターネットを取り込み、ルーターに直接接続し、その接続を他のデバイスに分散します。

    ルーターは、有線および無線接続を提供しますが、仕事に適していない場合は、大規模なボトルネックを作成することができます。 また、ルーターには、利用したいサービス品質設定があり、ユーザーは他のデータよりもVoIPトラフィックを優先することができます。

    ルーターに何を求めているか、また、いくつかのオプションが互いにどのように積み重なるかをより理解するために、詳細なルーター ガイドをご覧ください。 QoSの優先順位付けの使用により、VoIPデータパケットはネットワーク内で優先的に扱われます。

    輻輳が発生すると、音声パケットが遅くなる前に他のデータが影響を受けます。 しかし、これは諸刃の刃となります。 バランスをとる必要がありますが、QoS 設定は、ビジネスとユースケースの特定のニーズに基づいて適切に構成されるべきです。

    4. ジッターバッファに注意

    一般に、ジッターが許容レベルに近い場合にのみ実装されるジッターバッファは、ソフトウェアまたは構成設定の一部で、基本的に会話を「滑らかに」し、データパケット間のギャップを均等にするために動作します。

    ジッター バッファは、それ自体で実際には多少の遅延を生じますが、文章が正しい順序で送信されることを保証するためのものです。 ジッターが本当に問題になったとき、ジッターバッファは最初に手放すべきものの1つですが、この機能はすべてをチェックするために最適です。 十分な帯域幅に投資する

    一日の終わりに、インターネット接続が単にタスクに対応していない可能性は十分にあります。 現代のインターネット速度は、かなり非常識なレベルに達しており、5G などの新しいプロトコルの導入が始まると、さらに向上し続けるでしょう。 十分な帯域幅と、ネットワークに課せられた負荷に応じたアップロード/ダウンロード速度がなければ、必然的に問題に直面することになります。 これらのピーク負荷だけでなく、災害や転居などのより壊滅的なシナリオのためのオーバーヘッドを含めることを忘れないでください。

    The Bottom Line

    ビジネス VoIP は、あらゆる規模の組織にとって間違いなく急速に大きな必要性になっています。 このように、VoIPサービス自体はコスト削減につながるかもしれませんが、VoIPに関連する他のコスト、特にインターネット接続があります。

    高遅延によるジッターは単純な問題で、解決策も簡単ですが、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。 ビジネスVoIPがあなたの組織を苦しめることなく成功させるために、適切な予防策を取り、前もって計画を立てるだけです。

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