Cos'è il jitter: capirlo per una connessione Internet più veloce

Il settore delle comunicazioni digitali si basa in larga misura su parametri critici come il " jitter ". Senza un'adeguata gestione e ottimizzazione del jitter, gli utenti potrebbero riscontrare una serie di problemi, tra cui ritardi di connessione ed esperienze di interazione non ottimali.

Nella prossima guida esploreremo in dettaglio il concetto di jitter e spiegheremo come migliorarlo per facilitare una comunicazione più fluida ed efficace.

Cos'è il jitter?

I pacchetti di dati trasportano le informazioni dal computer alla destinazione tramite Internet. Questi pacchetti impiegano un certo tempo per viaggiare e spesso vengono inviati a intervalli regolari. Il jittering si verifica ogni volta che si verifica un'interruzione temporanea nella trasmissione di questi pacchetti di dati sulla rete.

Le cause più probabili di questo problema sono la congestione della rete o le modifiche al percorso. In breve, il jitter è un problema che può verificarsi quando i pacchetti dati impiegano troppo tempo per arrivare.

Il jitter può causare diversi problemi, tra cui sfarfallio dello schermo , interruzioni del segnale audio e corruzione o perdita di dati durante la trasmissione in rete. È importante notare che la tolleranza al jitter varia considerevolmente a seconda dell'applicazione.

Si consideri, ad esempio, una situazione aziendale in cui le fluttuazioni sono estremamente problematiche nelle chiamate telefoniche IP e nelle videoconferenze, poiché si tratta di esempi di comunicazione in tempo reale. Inoltre, questo rappresenta un problema rilevante per l'infrastruttura di desktop virtuale (VDI) ⓘ e i desktop ospitati. Le fluttuazioni possono causare distorsioni nelle trasmissioni audio e video, ovvero irregolarità o incongruenze che riducono la qualità del segnale.

Il legame tra latenza e jitter

La latenza si riferisce al ritardo temporale tra l'invio di un pacchetto dati da una sorgente e l'arrivo a destinazione. È il tempo impiegato dai dati per attraversare una rete o un collegamento di comunicazione.

Il jitter si riferisce alle variazioni nel tempo di arrivo dei pacchetti di dati. Si tratta dell'irregolarità o dell'incoerenza nel tempo di consegna dei pacchetti, piuttosto che nel tempo impiegato tra la sorgente e la destinazione.

La relazione tra latenza e fluttuazione risiede nel fatto che la fluttuazione contribuisce ad aumentare la latenza. Quando i pacchetti arrivano con ritardi o variazioni incoerenti, ciò si traduce in una latenza aggiuntiva, poiché il sistema ricevente deve compensare i tempi di arrivo irregolari.

I picchi di latenza si verificano quando i pacchetti subiscono ritardi significativi a causa di oscillazioni elevate. Ciò interrompe il flusso di dati e può causare problemi di prestazioni nelle applicazioni in tempo reale.

Cause del jitter

Ecco alcune potenziali fonti di volatilità:

• Scarse prestazioni del dispositivoLe fluttuazioni della rete possono verificarsi a causa dell'utilizzo di una rete vecchia con apparecchiature obsolete.
• Mancanza di larghezza di banda disponibileQuando ci sono troppi dispositivi connessi alla rete, la velocità di connessione rallenta perché non c'è abbastanza larghezza di banda per tutti.
  Interruzioni della rete wirelessLa qualità della connessione di rete è influenzata dall'utilizzo di una rete wireless. Quando si tratta di soluzioni di comunicazione video e telefonica, una connessione cablata di solito si traduce in una migliore esperienza utente (UX). In caso di disturbi di rete, come un ping elevato, possono verificarsi fluttuazioni.
• Mancata applicazione della priorità del pacchettoNei sistemi audio IP si verificano delle fluttuazioni. (VoIP) Quando i dati vocali non hanno la priorità nella trasmissione rispetto ad altre forme di comunicazione.

È importante sapere che possono verificarsi fluttuazioni durante l'esecuzione del programma o il tempo di arrivo di un evento di sistema. Ciò può essere attribuito a fattori quali la pianificazione delle attività, la gestione degli interrupt, i cache miss e le variazioni del carico di sistema.

Il jitter può influire negativamente sui sistemi e sulle applicazioni che richiedono tempi precisi e in tempo reale, causando violazioni dei tempi, scadenze non rispettate o prestazioni ridotte.

Qual è un livello accettabile di jitter?

In nessun manuale è specificato un valore " accettabile" per il jitter; possiamo semplicemente dire che " meno è meglio ". Di conseguenza, esistono diversi livelli di "jitter accettabile". Una certa quantità di fluttuazione della trasmissione, chiamata jitter, è considerata accettabile.

Le differenze di temporizzazione, o fluttuazioni, si misurano in millisecondi (ms). Le chiamate possono risultare distorte e frammentate se si verifica un ritardo di 30 millisecondi o più.

Qual è lo standard di jitter accettabile per le applicazioni?

È opportuno notare che "l' entità delle fluttuazioni nelle reti di comunicazione wireless " dipende principalmente anche dal tipo di applicazione.

Ad esempio, nelle applicazioni audio in tempo reale, valori di oscillazione inferiori a pochi millisecondi (ms) sono generalmente preferiti per garantire una riproduzione fluida e senza interruzioni evidenti. Al contrario, per applicazioni non in tempo reale come il trasferimento di file o la navigazione web, livelli di oscillazione più elevati sono accettabili, purché non influiscano in modo significativo sulle prestazioni complessive.

In altri casi, come nelle applicazioni multimediali in tempo reale quali lo streaming video o i giochi online, una bassa oscillazione è essenziale per garantire una riproduzione fluida o un'interazione in tempo reale. Livelli di oscillazione più elevati causano ritardi di buffering, distorsioni video o lag nel gioco.

Le applicazioni VoIP richiedono un ping basso per mantenere una connessione vocale chiara e ininterrotta. Nessuno vorrebbe una chiamata WhatsApp che continua a " riconnettersi " anche se la connessione internet funziona perfettamente. Ecco perché un ping basso è uno standard in queste applicazioni.

Qual è la metrica del jitter per le reti?

Il jitter varia a seconda della rete e ogni rete ha un limite standard diverso per il jitter.

Ethernet

Lo standard Ethernet IEEE 802.3 definisce in genere i limiti di fluttuazione in termini di deviazione massima consentita dalla temporizzazione ottimale. Ad esempio, lo standard Gigabit Ethernet (IEEE 802.3ab) stabilisce un limite massimo di fluttuazione di 2.8 nanosecondi (nan) per la trasmissione e di 0.5 nanosecondi per la ricezione. Questi limiti garantiscono una trasmissione dati affidabile sulle reti Ethernet.

USB

La specifica Universal Serial Bus (USB) definisce diversi livelli di jitter accettabili a seconda della versione specifica. Per USB 2.0 , il jitter massimo consentito è in genere fissato a 480 picosecondi (ps) . Anche USB 3.0 e versioni successive hanno requisiti più stringenti, con limiti di jitter nell'ordine delle decine di picosecondi.

↳ Consulta la nostra analisi completa che confronta USB 2.0, 3.0 e 3.1 se sei interessato a saperne di più sulle differenze tra le specifiche USB più comuni utilizzate oggi.

PCI-Express

Lo standard PCI-Express (PCIe) , comunemente utilizzato per il trasferimento dati ad alta velocità nei sistemi informatici, definisce limiti di jitter specifici per diverse velocità di trasmissione. Ad esempio, in PCIe Gen3 , il limite di jitter è tipicamente impostato a 70 picosecondi (ps) (picco-picco) per il lato trasmettitore e a 0.5 UI (periodo unitario) per il lato ricevitore.

Come ridurre il jitter?

Segui questi semplici metodi di risoluzione dei problemi per provare a ridurre il jitter nella tua rete.

Controlla la qualità della tua connessione

Il jittering è spesso causato da una connessione Internet scadente. Se la velocità e l'affidabilità della tua connessione Internet non sono all'altezza, potresti chiedere al tuo provider di passare a un piano più veloce o persino a un servizio di livello business. In alternativa, riavviare il router è una soluzione efficace nella maggior parte dei casi.

Utilizzare un cavo Ethernet

Le connessioni Ethernet possono sembrare obsolete, ma sono utili se si lavora da un computer desktop anziché da un portatile. Sebbene le connessioni Wi-Fi siano comode quando si viaggia, sono soggette a interferenze da parte di dispositivi nelle vicinanze.

Ciò significa che l'utilizzo di un cavo Ethernet migliora la potenza della connessione sul posto di lavoro e, in definitiva, contribuisce a ridurre il jitter.

Ordina i pacchi per priorità

Il tuo router probabilmente dispone di una funzione QoS (Quality of Service) che ti consente di dare priorità a determinati tipi di traffico rispetto ad altri. La prioritizzazione dei pacchetti può essere utile se il jitter è causato dalla congestione della rete. Devi farlo solo se stai dando priorità alle chiamate Internet rispetto ad altro traffico. Se la tua rete o applicazione sta già dando priorità ai pacchetti, potresti riscontrare un jitter eccessivo per determinate applicazioni.

Rilevamento e correzione degli errori

L'implementazione di codici di correzione degli errori (ECC) o di correzione degli errori in avanti (FEC) può contribuire a compensare gli errori causati dal jitter. Queste tecniche aggiungono ridondanza ai dati trasmessi, consentendo al ricevitore di rilevare e correggere gli errori derivanti da differenze di temporizzazione.

Inoltre, garantire orologi precisi e sincronizzati tra trasmettitori e ricevitori può ridurre le discrepanze di temporizzazione e minimizzare il jitter. Tecniche come circuiti di recupero della temporizzazione, anelli ad aggancio di fase (PLL) o riferimenti di temporizzazione precisi possono essere utilizzate per sincronizzare gli orologi e migliorare la precisione della temporizzazione.

Ottieni un router ad alte prestazioni

Oggigiorno, Internet viene utilizzato sia per i dati che per le chiamate telefoniche nella maggior parte dei luoghi di lavoro. La qualità delle chiamate potrebbe essere compromessa se il router non dà priorità ai pacchetti dati. I problemi di jitter di Internet possono essere mitigati passando a un router che dia priorità alle chiamate telefoniche rispetto a tutte le altre attività di rete.

Inoltre, un router ad alte prestazioni è essenziale anche per una trasmissione più rapida dei pacchetti dati, riducendo il jitter. Assicurati che la larghezza di banda sia sufficiente a supportare tutti i tuoi dispositivi a casa o al lavoro e, se possibile, utilizza un modem oltre a un router.

Ridurre l'utilizzo della larghezza di banda

Se lavori da remoto, probabilmente utilizzi il tuo laptop per una vasta gamma di scopi, sia professionali che personali. Se lavori da casa, puoi evitare rallentamenti. Velocizza i download ed elimina i fastidiosi buffering limitando l'utilizzo di Netflix e altri giochi online da parte della tua famiglia durante l'orario di lavoro.

Dovresti anche aggiornare il software del tuo computer durante i tempi di inattività. In questo modo, puoi risparmiare sul trasferimento dati e continuare a ricevere gli aggiornamenti urgenti durante l'orario di lavoro.

Riduci le interferenze

Una delle cause del jitter è l'elevato livello di rumore elettronico e di interferenze. Riducendo il rumore elettronico, le interferenze di segnale e la diafonia è possibile ridurre il jitter.

Tuttavia, ciò richiederà uno sforzo considerevole, poiché sarà necessario ricorrere a schermature adeguate, cavi di alta qualità, condizionamento del segnale o all'uso di tecniche di riduzione delle interferenze, come la segnalazione differenziale o la modulazione a spettro diffuso.

Per garantire che il jitter non si ripresenti più è necessaria un'infrastruttura di comunicazione IT moderna.

Controlla la frequenza sul tuo dispositivo

A volte, il problema non risiede nella connessione, ma nel dispositivo stesso. Se il telefono opera a una frequenza superiore allo standard di 2.4 GHz , questa potrebbe essere la causa dei problemi. La frequenza massima a cui un telefono cellulare può operare è di 5.8 GHz , il che può creare notevoli problemi di connessione a causa del jitter.

Utilizzo di un Jitter Buffer

L'utilizzo di un jitter buffer è un ottimo approccio per ridurre la quantità di jitter che si verifica online. Un jitter buffer è un'ottima aggiunta a qualsiasi sistema. VoIPFunziona trattenendo temporaneamente i pacchetti audio in arrivo per un momento successivo. Memorizza i dati per un breve periodo di tempo, solitamente compreso tra 30 e 200 millisecondi, prima di trasmetterli.
Grazie a questo metodo i pacchetti di dati arriveranno in modo sequenziale e con un ritardo minimo.

Può anche riordinare i pacchetti di dati nel buffer in base ai timestamp di trasmissione. L'integrazione di un buffer di jitter nelle impostazioni può:

• Riorganizzazione dei pacchetti di dati trasmessi.
• Migliora la qualità del suono.
• Migliorare la continuità delle chiamate telefoniche via Internet.

In un ambiente di lavoro, ridurre il jitter è spesso una questione di tentativi ed errori, poiché la causa non è sempre ovvia. Pertanto:

• Eseguire un test di connessione.
• Controlla attentamente il tuo router.
• Acquistare apparecchiature aggiuntive, come ad esempio un buffer jitter.

Conclusione

Il jitter si riferisce alle variazioni nel tempo di arrivo dei pacchetti di dati durante la trasmissione e può causare problemi come sfarfallio dello schermo, interruzioni audio e corruzione dei dati. Un livello accettabile di jitter dipende dall'applicazione specifica e dai requisiti di rete.

I metodi di risoluzione dei problemi per ridurre il jitter includono il miglioramento delle comunicazioni di rete, l'implementazione di meccanismi di correzione degli errori, la garanzia della sincronizzazione dell'orologio e la definizione delle priorità dei pacchetti.

Jitter – Domande frequenti

Cos'è il jitter e perché è importante nelle comunicazioni digitali?

Il jitter si riferisce alla variazione nel tempo di arrivo dei pacchetti di dati durante la trasmissione. È importante perché un jitter eccessivo può causare problemi come sfarfallio dello schermo, interruzioni audio e corruzione dei dati, compromettendo la qualità e l'affidabilità della connessione.

Qual è la quantità accettabile di jitter nelle diverse applicazioni?

Il livello di jitter accettabile varia a seconda dell'applicazione specifica. Nelle applicazioni in tempo reale, come il VoIP o lo streaming video, si preferiscono valori di jitter bassi, di pochi millisecondi o inferiori, per un funzionamento fluido e una connettività ininterrotta.

Esiste una relazione tra latenza e jitter?

Sì, esiste una relazione tra latenza e jitter. La latenza si riferisce al ritardo nell'invio dei pacchetti di dati dalla sorgente alla destinazione. Il jitter si riferisce alle variazioni nel tempo di arrivo di tali pacchetti.

Come posso ridurre il jitter nella mia rete?

Esistono diverse tecniche per ridurre il jitter, tra cui il miglioramento delle comunicazioni di rete, l'implementazione di meccanismi di correzione degli errori, la garanzia della sincronizzazione del clock, la definizione delle priorità dei pacchetti, la riduzione del rumore e delle interferenze elettroniche, l'aggiornamento dei componenti hardware e l'utilizzo di buffer jitter per contenere e riorganizzare i pacchetti di dati.

È possibile eliminare completamente il jitter nella rete?

No, è impossibile eliminare completamente il jitter nella rete, poiché sono diversi i fattori che possono contribuire alla sua comparsa.