VoIP-Analyse mit Windows- und Linux-Bordmitteln

Delay/Jitter

Die Verzögerungszeit zwischen Sprechen des Senders und Hören beim Empfänger (Mund zu Ohr) ist ein entscheidendes Kriterium für die empfundene Qualität des VoIP-Gesprächs. Im Allgemeinen gilt, dass 250 bis 300 ms noch tolerabel sind. Die Verzögerung besteht aus folgenden Bestandteilen:

Kodierung und Paketierung

Zunächst muss die analoge Sprache digitalisiert und quantisiert werden. Je nach verwendetem Codec und Rechenleistung variiert die entstehende Verzögerung. Danach muss der kontinuierliche Datenstrom in einzelne Pakete verpackt werden. Ein solches lässt sich erst nach Fertigstellung versenden. Hier kann man nur durch die Auswahl des Codecs die Verzögerungen minimieren. Da dieser Block jedoch nur den geringsten Anteil an der Gesamtverzögerung hat, bringen Optimierungen nur wenig.

Transport

Hier entstehen die größten Verzögerungen. Neben der reinen Ausbreitungsgeschwindigkeit im Medium muss das Datenpaket ja auch serialisiert werden. Beispielsweise dauert das reine Übertragen eines 126 Byte großen Pakets über eine Leitung mit 1,5 Mbit/s 0,7 ms. Zusätzlich treten in Switches, Routern oder Firewalls und Proxies Latenzen auf, denn diese verarbeiten das Paket und senden es dann weiter. Gerade beim Routing fällt dies besonders ins Gewicht, denn hier findet oft ein Medienwechsel statt. Aus dem LAN kommen die Pakete beispielsweise mit 100 Mbit/s an, müssen dann jedoch durch eine „enge“ Röhre ins Internet, die etwa nur eine Bandbreite von 10 Mbit/s bietet. Je nach Arbeitsweise des Routers kommt hier eine erhebliche Verzögerung zustande.

Jitter und Dekodierung

Auch wenn der Absender absolut regelmäßig alle x Millisekunden ein Datenpaket schickt, heißt das noch lange nicht, dass auch alle x Millisekunden ein Datenpaket beim Empfänger ankommt. Jitter ist die Bezeichnung für die Abweichung vom „normalen“ Paketabstand. Ein Jitter-Buffer beim Empfänger soll dafür sorgen, dass Unregelmäßigkeiten bis zu einem gewissen Grad ausgeglichen werden können. Die Faustregel ist: Je toleranter ein System gegenüber Jitter ist (etwa durch größere Buffer), desto mehr Latenz addiert sich. Zu guter Letzt müssen die Pakete noch dekodiert werden. Auch das dauert eine gewisse Zeit. Da diese Schritte aber beim Empfänger ablaufen, hat man darauf keinen Einfluss. Man kann lediglich versuchen, den im eigenen Netzwerk - etwa durch Router - verursachten Jitter zu minimieren.