ネットワークジッター: VoIP 電話通話への影響とその修正方法

ビジネス電話で通話中に通話品質が低下し、その後戻ってきたことはありますか? この迷惑なエラーは、ネットワーク ジッターとパケット損失、つまり、Voice over Internet Protocol ( VoIP ) システムを混乱させる 2 つの一般的で絡み合った要因によって引き起こされます。

こうした永続的な VoIP 問題のトラブルシューティングは、熟練した IT プロフェッショナルにとっても頭の痛い作業です。 良いニュースは、ネットワークジッターの一般的な原因であるネットワーク輻輳に誰でも対処できることです。

必要なのは正しい知識と正しいツールだけです。 そしてすぐに、非常にクリアな音声品質とスムーズなコミュニケーションをお楽しみいただけるようになります。

ネットワークジッターとは何ですか?

ジッターは、ネットワーク上でのデータ パケットの送信と受信の間の時間遅延、または遅延の変動です。 接続でデータ パケットの送信と受信の間に一貫した遅延が発生すると、VoIP にジッターが発生します。 これは主に、ネットワークの輻輳、ルーティングの問題、ハードウェアの制限、およびネットワークの干渉によって発生します。

ネットワーク ジッターは、データ パケットが宛先に不規則に到着する時間を測定します。ジッター スコアとも呼ばれ、ミリ秒 (ms) 単位で測定されます。 遅延が大きいとジッター スコアが高くなり、通話品質に悪影響を及ぼします。

ジッターは、双方向のリアルタイム通信に依存するオンライン アクティビティに影響を与えます。 例には、オンライン ゲーム、音声およびビデオ会議通話、IP セキュリティ カメラなどが含まれます。

ネットワーク ジッターについて簡単に説明した役立つビデオを次に示します。

ネットワークジッターがなぜ問題となるのか?

データ パケットが異なる間隔で到着すると、変動により音声パケットがドロップされます。

Netflix で映画を開始すると、最初の数秒はコンテンツのバッファリングに費やされます。 このプロセスではビデオの一部が先制してダウンロードされるため、Wi-Fi 信号が低下しても気付かないほどです。 ただし、リアルタイム通信では、ジッターはオーディオとビデオの品質と遅延にさらに重大な影響を与えます。

ビジネス通信、特に VoIP での通信では、ジッターが重要です。

ネットワーク ジッターが高いと不具合や遅延が発生し、VoIP 接続が提供するスムーズなエクスペリエンスが損なわれます。 つまらない電話を延々と続けられ続けることは誰も望んでいませんし、簡単に解決できるネットワークの問題 (ただし別の方法で考えられる) が原因で顧客を失うことも望んでいません。

以下は、舞台裏で何が起こっているかを示す視覚的表現です。

IPネットワークの基礎を再考する

ジッターをより深く理解するために、ネットワーク接続の用語をブラッシュアップすることをお勧めします。

1. データパケット

データ パケットは、信頼性の高いインターネット通信のバックボーンです。 これらは、ネットワーク上で送信される情報の基本単位です。

ネットワーク上で送信されるデータは、効率的かつ信頼性の高い送信を実現するために、より小さなパケットに分割されます。 これらのパケットはネットワークを通じて個別にルーティングされ、受信側で再組み立てされて元のメッセージがコンパイルされます。

各パケットはヘッダーとペイロード セクションで構成されます。

ヘッダーには、送信元アドレスと宛先アドレス、シーケンス情報、エラー検出コード、および適切なルーティングと配信のためのその他の制御データが含まれています。 ペイロード セクションには、送信される実際のデータ (テキスト、画像、オーディオ、ビデオ、またはその他の種類のデジタル情報) が含まれます。

ネットワーク上に多数のコンピュータとアクティブなデバイスが存在すると、大量のデータによって全員の速度が低下する可能性があります。 パケットを使用すると、誰もが確実に情報を送受信できます。

データ パケットには次のものが含まれます。

• 送信元および宛先の IP アドレスとポート
• シーケンスとパケット数
• プロトコル情報とそのチェックサム
• IP テレフォニーのシグナリングと通話ステータス
• ハードウェアアドレス情報（MACアドレスなど）
• オプションのサービス品質 (QoS) データ ヘッダー

VoIP トラフィックでは、電話通話はミリ秒単位で音声パケットになります。 これを行うために、VoIP は最適なパフォーマンスを得るためにさまざまなトランスポート プロトコルを使用します。

2. トランスポートプロトコル

パケット自体は信頼できるものでも信頼できないものでもありません。 それはデータです。 アプリケーションはトランスポート プロトコルを使用して、目的地に迅速かつ確実に到達します。

• ユーザー データグラム プロトコル (UDP) は、ラウンドトリップ時間、つまりデータの送受信にかかる時間を短縮します。 UDP では、アプリケーションは信頼性とエラー チェックを維持し、より高速な通信を可能にします。
• 伝送制御プロトコル (TCP) は、緊急性の低い通信に使用できます。 とった？ 本気ですか？ 良い。 これは TCP が動作している例です。 TCP を使用する場合、関係する 2 つのデバイスが各データ パケットの受信を確認し、失われたパケットがあれば再送信します。

トランスポート プロトコルの不具合はデータ送信に影響を与え、ネットワーク ジッターの形で遅延や遅延を引き起こします。 ディープパケットインスペクションファイアウォール

ネットワークジッターの原因は何ですか?

VoIP サービスは、ネットワークのジッターや接続の問題の影響を受けやすくなります。 探すべき主な犯人は次のとおりです。

原因 #1: ネットワークの混雑

ルーターには、ビデオ通話など、帯域幅を大量に必要とする今日のニーズをサポートするという大きな使命があります。 デフォルトでは、ルーターはローカル ネットワークからワイド エリア ネットワーク (WAN) をセグメント化します。 セグメンテーションにより、2 つのネットワーク間のトラフィックが効率的にルーティング、管理、最適化されます。

このハンズフリーのアプローチは、全員が YouTube を視聴したり、音楽をストリーミングしたり、ビデオ会議に参加したりするまでは便利です。 ああ、Wi-Fi に接続されているラップトップも忘れないでください。

混雑したネットワークはどうなるのでしょうか? ジッターが発生します。

VoIP、帯域幅、パケット損失、ジッターはどのように関連していますか?

VoIP は音声をデータ パケットに変換するため、すべてのパケットが重要です。 ネットワークが混雑すると、パケットの損失や遅延が頻繁に発生し、会話にギャップが生じたり、接続品質が低下したりします。 自分のデスクから VoIP サービス プロバイダーまでのパケット パスは、必ずしも直接的であるとは限りません。

帯域幅を使い果たすと、ネットワークの輻輳によりキューの遅延が発生し、遅延がさらに長くなります。 データ パケットは受信側で再組み立てする必要があります。 このアセンブリでの遅延がジッターの原因となります。 遅延が大きいほど、ジッターも大きくなります。

VoIP では、通話中に 30 ミリ秒を超える遅延が発生すると、人々が知覚して気づく可能性があるため、ジッターの問題が発生しやすくなります。 ジッター レベルによっては、音声が途切れ途切れになったり、聞き取れなくなったりすることがあります。

ネットワークの輻輳が根本的な原因ですが、他の多くのネットワーク問題がジッターの原因となります。

原因 #2: ネットワーク干渉とネットワーク システムの不良

電磁干渉 (EMI)、配線不良、または無線周波数干渉により、ネットワーク干渉やジッターが発生する可能性があります。

同様に、ルーターやスイッチなどの古いハードウェアまたは不適切なハードウェアもジッターの原因となります。 ネットワーク ハードウェアが貧弱であると、大量の通話を処理するのに苦労し、パケット到着時間の不一致が発生し、通話品質が低下します。

スマートフォンをご利用の方は周囲に注意してください。 エレベーターに乗ったり、備品室に入ったり、地下に行ったりすると、必ず通話品質の問題が発生します。 特定の建築材料 (コンクリート、金属、窓フィルム) は、携帯電話や Wi-Fi の信号に影響を与え、ブロックする可能性があります。

原因 #3: ワイヤレス信号品質の低下

ジッターの問題はあらゆるネットワーク接続に影響を与える可能性がありますが、エンドユーザーは Wi-Fi 上でこの問題を経験することがよくあります。 ワイヤレス ネットワークは、ワイヤレス信号を使用してデバイスとネットワーク アクセス ポイントの間でデータ パケットを送信します。

有線接続とは異なり、他の無線デバイス、Wi-Fi ネットワーク、さらには環境妨害による干渉を受けやすくなります。 信号の劣化や干渉による変動は、パケット配信の一貫性の欠如やトリガー ジッターの原因となる可能性があります。

ここでの良いニュースは、IEEE 802.11ac または 802.11ax 標準で動作する今日のワイヤレス ネットワーク (「Wi-Fi 6」) では、遅延と信頼性が以前のものよりも大幅に改善されていることです。

原因 #4: パケットの優先順位付け、QoS、およびネットワーク構成

見落としがちですが、高品質の VoIP 通話を強調する重要な要素は、パケットの優先順位付けです。 ルーターは、特定のデバイスおよびトラフィックのクラスからのトラフィックに優先順位を付けることができます。 この戦略はサービス品質 ( QoS ) として知られており、簡単に導入できます。 ただし、多くの場合、ネットワーク インフラストラクチャ上でそれを適切に構成することを見落としたり、失敗したりしています。

QoS が欠落しているか誤って設定されていると、遅延とジッターが増大し、通話品質が低下します。

ジッターが VoIP 通話品質に与える影響

すべてのインターネット接続には、ある程度のネットワーク ジッターが発生します。 それは正常です。 営業時間中は、オフィスと VoIP サービス プロバイダーの間で遅延が長くなる可能性があります。 パケット遅延の変動は、顧客の通信や電話会議に影響を与えます。

このように考えてみてください。 スピーチの一部が異なる順序で到着すると、会話に影響を与えます。 VoIP も同様です。

ジッターがなければ、通話の音質は優れています。 G.722 や G.729 などの高解像度VoIP コーデックは、 VoIP 通話の忠実性と明瞭さをさらに高めます。

しかし、ジッターが高いと、通話やビデオ会議の音質が低下します。 これらのアプリケーションは多くのデータ パケットを使用します。 パケットが遅い場合、ルーターはパケットをドロップします。

VoIP ジッターはどのような音ですか?

Cee Teeによるこのビデオは、高度なジッターと一部のパケット損失を引き起こすネットワーク状態をシミュレートしています。 SIP メディア ストリームが順序どおりに到着しないため、通話の音声の明瞭さに影響します。

許容可能なジッターとは何ですか?

VoIP の場合、ジッターは音声通信のパケット遅延間の変動を測定します。 この指標はミリ秒または 100 分の 1 秒で表されます。 シスコでは、音声トラフィックのジッターが 30 ミリ秒を超えないようにすることを推奨しています。 理想的には、30 ミリ秒が良好な ping およびジッター レートと考えられます。

インターネット接続が 150 ミリ秒以内に VoIP プロバイダーに到達するとします。 30 ミリ秒のジッター メトリックは 20% の差異を反映します。

ジッターの許容レベルは、通話品質の問題の重大度によって異なります。 一時的なものですか？ それとも多くのユーザーに影響を与えていますか?

ネットワークのジッターは一方通行ではないことに注意してください。 遅延は会話の両側に適用され、人々がお互いに話し合うことになります。 また、パケット遅延の変動は、他のネットワーク接続の問題の兆候です。

複数のエンドポイントからのジッターを測定して、ローカルのVoIP 品質の問題を切り分けます。 トラブルシューティングの観点からは、両方のルートでネットワークの輻輳を検査する必要があります。

ネットワークジッターの測定方法

万能のジッター テストはありませんが、ジッターを測定するための便利なツールをツールボックスに多数追加できます。 ジッターはネットワーク遅延の変動性を測定するものであることに留意してください。

ほぼすべてのネットワーク診断ではジッターがミリ秒単位で測定されるため、理解しやすいです。 さまざまなテストを実行することで、ジッターのレベルを判断できます。

1. オンライン速度テスト

帯域幅テストでは必ずしもすべてがわかるわけではありません。 これらは、インターネットの速度と接続に関する問題の手がかりになります。 帯域幅、パケットロス、遅延などの問題を数秒で確認できます。

• Nextiva の VoIP ネットワーク品質テスト– この VoIP 速度テストでは、ネットワークの品質と、VoIP 通話をどの程度適切に処理できるかを判断します。 精度が高く、VoIP 接続用にカスタマイズされています。 同時 VoIP 通話に対する現実的なネットワーク負荷をシミュレートします。 同時通話の開始点 (場所) を選択し、シミュレートする VoIP 回線の数を入力するだけで、数分で結果が得られます。
• Cloudflareのインターネット速度テスト– このテクノロジーに焦点を当てた速度テストは、あなたのバイタルを美しく示します。 帯域幅、遅延、ネットワーク ジッター、ファイル サイズごとのパフォーマンスが表示されます。
• Ookla の速度テスト– この簡単な速度テストでは、接続速度と ping も測定します。 エンドポイント テストは、高帯域幅の状態を確認するのに役立ちます。 無料のモバイルアプリを使用するのも便利です。

2. 端末ベースの ping ジッター テスト

ブラウザベースのテストでは、ネットワークの混雑について誤解を招く可能性があります。 ビジネス VoIP 通話は、特定の VoIP サーバーへの低遅延接続に依存します。

ターミナル (Windows ユーザーの場合は「コマンド プロンプト」) を開き、手動 ping テストを実行します。

このコマンドは、そのネットワークに到達する各パケットの速度を表示します。

• macOS および Linux: ping -c 20 8.8.8.8
• Windows: ping -n 20 8.8.8.8

このコマンドは、サーバー (Google パブリック DNS) に 20 パケットで ping を送信します。 最後に表示される値を確認してください。

--- 8.8.8.8 ping statistics ---
20 packets transmitted, 20 packets received, 0.0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 21.897/28.623/38.247/ 3.979 ms

「sdev」（標準偏差）の値に注目してください。 上の例では、これは約4ミリ秒ジッターの。 パケットロスがゼロであることを必ず確認してください。

瞬間的なジッター測定により、アップストリームまたはダウンストリームのどのルートに問題があるかが明らかになります。 多くのエンドポイントからのテストにより、実際のパケット遅延の変動が明らかになります。

3) 高度なネットワーク監視ツール

企業電話システムの場合は、堅牢なネットワーク診断ツールにすでにアクセスできる場合があります。 これらのツールは、すべての受信トラフィックと送信トラフィックをルーター レベルで監視します。 SIPを含む、さまざまなエンドポイントからのあらゆる種類のトラフィックを分析します。

• ロジックモニター
• シスコの DNA
• ダイナトレース
• ManageEngine OpManager

これらは、高いジッター、パケット損失、およびトラブルシューティングのためのリアルタイム メトリックを警告します。 さらに、サービス レベル アグリーメント (SLA) モニタリングによりベンダーに責任を負わせることができます。

プロのヒント:クラウド電話システムを評価するときは、ネットワーク チェックを実行します。 接続の速度と安定性を知ることで、自信を持ってクラウドに移行できます。

ジッターを修正する方法 (トラブルシューティングのヒント)

ここでの良いニュースは、ジッターと遅延をすぐに削減できることです。 VoIP 電話通話の最大ジッターは 30 ミリ秒、帯域幅は 100 Kbps で、最適な通話品質を実現します。

最初のステップは、モデムを含む既存のネットワーク機器の電源を入れ直します。 多くの場合、これにより一時的な VoIP ジッターの問題が解決されます。

高ジッターを修正するために試せる 8 つの解決策を次に示します。

1. 接続にジッターの問題がないかテストします。

アプローチとしては、高遅延の根本原因を特定する必要があります。 VoIP のサービス品質設定を調整するだけでは限界があります。

ネットワーク診断ツールを使用して、ジッターの問題が発生したときに常に監視します。 1 日のさまざまな時間にテストを実行して、特定の期間にジッターが増加するかどうかを確認します。

ジッターを詳しく調べると、ネットワーク、インターネット サービス プロバイダー (ISP)、またはその他の外部要因に関係する問題点を特定するのに役立ちます。 問題を正確に把握できれば、解決に向けて適切なスタートを切ることができます。

2. 有線インターネット接続を使用します。

Wi-Fi 通話は依然として電子レンジや電気モーターからの干渉に対して脆弱です。 ネットワークがそれほど混雑していない昼食時にユーザーがジッターを経験した場合、それは環境上の原因を確認する合図となります。 営業時間のピーク時にジッターが発生する場合は、デバイスの周波数を確認してください。

同じ周波数帯域で動作する他の無線デバイスからの干渉が発生する可能性があります。

既存のイーサネット ケーブルをカテゴリ 6 ケーブルにアップグレードすると、配線の欠陥を排除できます。 さらに、優れたツイストペアにより干渉に耐性があり、低遅延のギガビット速度をサポートします。

3. パケット検査ベースのファイアウォールを無効にします。

着信音声パケットを分析するファイアウォールは、ネットワークの遅延の原因となる可能性があります。 これらのバリアはパケット内のすべてのフレームを検査し、VoIP 通話などの速度重視のアプリケーションで加算されます。

単純なタスクを実行するようにルーターを構成する必要があります。 ブロードバンド ゲートウェイが多くの役割を担うと、速度が低下します。 ローカル ネットワークのパフォーマンスを高速化するには、カットスルー転送 (CTF) 機能を有効にすることを検討してください。

4. ジッタバッファを設定します。

一定のジッターが発生する状況では、ジッターに対応するバッファーをセットアップできます。 ジッター バッファーは、音声パケットを正しく並べ替えるのに十分な程度に VoIP オーディオを遅延させることによって機能します。

バッファが多すぎると、通話を追跡するのが困難になります。 バッファが少なすぎると、パケット損失が増加する可能性があります。 ルーターがジッター バッファー機能を提供している場合は、200 ミリ秒未満に設定します。

5. サービス品質 (QoS) を有効にします。

多くのネットワークは、音声以外のトラフィックで飽和状態になります。 これにより、 VoIP 電話の可用性と VoIP ネットワークへのアクセスが制限される可能性があります。 パケットの優先順位の問題を避けるために、大規模なデータ転送は営業時間外にスケジュールしてください。

必ずすべての VoIP トラフィックを割り当てて、最高の優先順位を取得し、不必要な帯域幅の使用を最小限に抑えてください。 DSCP クラス 46 (音声パケット) に最高の優先順位を割り当てます。 QoS はダウンロード速度やアップロード速度に影響を与えず、音声トラフィックがキューに入れられないようにします。 このアイデアは、VoIP やビデオ会議で使用されるリアルタイム プロトコル (RTP) パケットに帯域幅を割り当てることです。

ISP の帯域幅の最大 85% を使用して、オーバーヘッドに余裕を与えます。 シスコは、ワイヤレス ネットワーク上の VoIP パフォーマンスを向上させるためのアドバイスを提供しています。 その推奨事項は、他の多くのビジネスグレードのルーターに適用できます。

6. WAN ネットワーク帯域幅を増やします。

他のすべてが失敗した場合は、WAN プロバイダーを切り替える必要があるでしょう。 遅延を最小限にするには、光ファイバー接続を選択してください。 この手順は最後の手段ですが、価値のあるアップグレードです。 その後、Voice over Internet Protocol トラフィックのサービス品質を設定します。

VoIP プロバイダーに相談して、ネットワーク構成を分析することをお勧めします。 場合によっては、一部の VoIP システムのファームウェアをアップグレードするだけで修正できる場合があります。 SIP ALG を無効にすることはVoIP ジッターとはほとんど関係ありませんが、無効にすることを強くお勧めします。

ここで簡単な話をします。 ISP のギガビット ネットワーク パフォーマンスの約半分しか達成できない理由をトラブルシューティングしていました。 すべてをテストした結果、公表されているハードウェア仕様にもかかわらず、ルータの WAN ポートが 1000 Mbps に到達できないことがわかりました。 場合によっては、ルーターをアップグレードすることで問題が解決する場合があります。

ジッターを下げれば、ビジネスコミュニケーションにおける障害が 1 つ解決されたことになります。

7. 高品質の VoIP プロバイダーを選択します。

ネットワークに関する何千もの問題を解決できても、高品質で信頼性の高い VoIP サービスがなければ依然として問題が発生します。

ネットワーク ジッターを回避および軽減するには、基盤となるインフラストラクチャの管理を気にせずに、堅牢なネットワーク インフラストラクチャと最適化されたルーティング メカニズムが必要です。 VoIP サービスは、ボトルネックを追加するものではなく、ジッターを軽減し、生活を簡素化するものでなければなりません。

VoIP 電話システムを選択する場合:

• 安定性と高度なテクノロジーを優先して、パケット損失と遅延を最小限に抑えます。
• 優れた診断と迅速な問題解決を求めてください。
• ネットワーク インフラストラクチャ、顧客レビュー、サービス レベル アグリーメント (SLA)、およびリアルタイム通信トラフィックを効果的に処理および管理する能力を考慮してください。

8. ネットワークを定期的に保守および監視します。

最後に、効果的な VoIP 通話は、ネットワークを注意深く監視し、ジッターの問題を早期に検出し、問題が大きくなる前に軽減することに要約されます。

保守:ハードウェアとソフトウェアを最新の状態に保ちます。 ルーター、スイッチ、その他のネットワーク デバイスのファームウェアとドライバーを定期的に更新します。 古いソフトウェアやバグのあるソフトウェアは、ネットワークを不安定にし、ジッターを増加させます。 さらに、ネットワーク機器を適切に構成して、大量の VoIP トラフィックを処理できるように最適化します。

監視:遅延、パケット損失、ジッター レベルなどの主要パフォーマンス指標 (KPI) を追跡します。 診断ツールは、ネットワークの状態に関するリアルタイムの洞察を提供し、ネットワーク ジッターを効果的に監視するために、異常や過剰なジッターを警告する必要があります。

簡単で信頼性の高い VoIP 通話を事前に実現

Voice over Internet Protocol テクノロジーは、過去 28 年間にわたって進化してきました。 現在、10 人中 9 人以上がブロードバンド接続にアクセスできます。 スマートフォンは超高速の 5G 接続を使用します。

仮想電話サービスは、最高のパフォーマンスを実現するためにすでに最適化されています。 高速インターネット接続を提供すれば、残りはプロバイダーが処理します。

Nextiva は、企業向けに最も信頼性の高い VoIP ネットワークの 1 つを構築しました。 当社は北米各地にある複数のデータセンターを活用して、超低遅延を実現しています。 必要なときにいつでも、すばらしいサービスによる優れた通話品質を得ることができます。

VoIP 電話サービスに関しては、推測に頼る必要はありません。 当社のクラウド テレフォニーの専門家が、すべての手順を説明します。 私たちは 100,000 社をはるかに超える企業を支援してきました。何が機能し、何が機能しないのかを知っています。