網絡抖動：它如何影響 VoIP 電話呼叫以及如何修復它

您是否曾經在撥打商務電話時通話質量下降然後又恢復？ 這種惱人的錯誤是由網絡抖動和數據包丟失引起的，這是破壞互聯網協議語音 ( VoIP ) 系統的兩個常見且相互交織的因素。

即使對於經驗豐富的 IT 專業人員來說，解決這些持續存在的 VoIP 問題也是一件令人頭疼的事情。 好消息是，任何人都可以解決網絡抖動的常見原因：網絡擁塞。

您所需要的只是正確的知識和正確的工具。 很快，您將重新享受水晶般清晰的語音質量和流暢的通信。

什麼是網絡抖動？

抖動是網絡上數據包傳輸和接收之間的時間延遲或延遲變化。 當連接發送和接收數據包之間的延遲不一致時，VoIP 會出現抖動。 它的發生主要是由於網絡擁塞、路由問題、硬件限制和網絡干擾。

網絡抖動衡量數據包到達目的地的不規律到達時間，也稱為抖動分數，以毫秒 (ms) 為單位。 高延遲會導致高抖動分數，從而對通話質量產生負面影響。

抖動會影響依賴雙向實時通信的在線活動。 示例包括在線遊戲、音頻和視頻電話會議、IP 安全攝像頭等。

這是一個有用的視頻，提供了網絡抖動的簡單解釋。

為什麼網絡抖動很重要？

當數據包以不同的間隔到達時，波動會導致語音包被丟棄。

當您在 Netflix 上觀看電影時，前幾秒鐘會花在緩衝內容上。 此過程會搶先下載視頻的一部分，因此您甚至不會注意到 Wi-Fi 信號是否下降。 然而，在實時通信中，抖動對音視頻質量和延遲的影響更為顯著。

當涉及商業通信時，尤其是通過 VoIP 進行通信時，抖動很重要！

高網絡抖動會導致故障和延遲，從而降低 VoIP 連接提供的流暢體驗。 沒有人願意無休止地被困在一個糟糕的電話中，你也不想因為一個很容易解決的網絡問題（但以其他方式考慮）而失去客戶。

這是一個視覺表示，說明了幕後發生的事情。

重溫 IP 網絡基礎知識

複習網絡連接術語以更好地理解抖動是個好主意。

1. 數據包

數據包是可靠互聯網通信的支柱。 它們是通過網絡傳輸的信息的基本單位。

通過網絡發送的數據被分解為更小的數據包，以實現高效、可靠的傳輸。 然後，這些數據包通過網絡單獨路由，並在接收端重新組裝以編譯原始消息。

每個數據包由標頭和有效負載部分組成。

標頭包含源地址和目標地址、排序信息、錯誤檢測代碼以及用於正確路由和傳送的其他控制數據。 有效負載部分包含正在傳輸的實際數據——文本、圖像、音頻、視頻或任何其他類型的數字信息。

由於網絡上有許多計算機和活動設備，大量數據可能會減慢每個人的速度。 數據包使每個人都能可靠地發送和接收信息。

數據包包含以下內容：

• 源和目標 IP 地址和端口
• 排序和數據包數量
• 協議信息及其校驗和
• IP 電話信令和呼叫狀態
• 硬件地址信息（例如MAC地址）
• 可選的服務質量 (QoS) 數據標頭

通過 VoIP 流量，電話呼叫在幾毫秒內就變成了語音數據包。 為此，VoIP 使用不同的傳輸協議來實現最佳性能。

2. 傳輸協議

數據包本身既不可靠也不不可靠。 這是數據。 應用程序使用傳輸協議快速可靠地到達目的地。

• 用戶數據報協議 (UDP)減少了往返時間——發送和接收數據所需的時間。 在 UDP 中，應用程序保持可靠性和錯誤檢查並實現更快的通信。
• 傳輸控制協議 (TCP)可用於不太緊急的通信。 知道了？ 你確定嗎？ 好的。 這是 TCP 實際應用的一個例子。 使用 TCP 時，涉及的兩個設備確認每個數據包的接收並重新傳輸任何丟失的數據包。

傳輸協議中的故障會影響數據傳輸，從而導致網絡抖動形式的延遲和延遲。 深度包檢測防火牆

網絡抖動的原因是什麼？

VoIP 服務容易受到網絡抖動和連接問題的影響。 以下是需要尋找的首要罪魁禍首。

原因#1：網絡擁塞

路由器的一項艱鉅任務是支持當今的視頻通話等高帶寬需求。 默認情況下，路由器將廣域網 (WAN) 與本地網絡分開。 分段有效地路由、管理和優化兩個網絡之間的流量。

在每個人都觀看 YouTube、流媒體音樂和參加視頻會議之前，這種不干涉的方法是很好的。 哦，也不要忘記所有連接到 Wi-Fi 的筆記本電腦。

擁塞的網絡會發生什麼？ 它會經歷抖動。

VoIP、帶寬、丟包和抖動有何關係？

每個數據包都很重要，因為 VoIP 將聲音轉換為數據包。 擁塞的網絡會頻繁出現數據包丟失和延遲，從而造成會話中斷或連接質量下降。 數據包從您的辦公桌到 VoIP 服務提供商的路徑並不總是那麼直接。

當帶寬耗盡時，網絡擁塞會導致排隊延遲，從而導致更高的延遲。 數據包必須在接收端重新組裝。 該組件中的延遲會導致抖動。 延遲越高，抖動越高。

VoIP 很容易出現抖動問題，因為人們可以感知並註意到超過 30 毫秒的呼叫延遲。 根據抖動級別，音頻可能會斷斷續續或難以理解。

雖然網絡擁塞是根本問題，但許多其他網絡問題也會導致抖動。

原因#2：網絡干擾和網絡系統不良

電磁干擾 (EMI)、接線錯誤或射頻干擾可能會導致網絡干擾和抖動。

同樣，過時或不足的硬件（例如路由器或交換機）也會導致抖動。 較差的網絡硬件難以處理大量呼叫，導致數據包到達時間不一致並降低呼叫質量。

對於智能手機用戶，請注意周圍環境。 如果您進入電梯、進入供應室或進入地下，您一定會遇到通話質量問題。 某些建築材料（混凝土、金屬和窗膜）會影響並可能阻擋蜂窩和 Wi-Fi 信號。

原因#3：無線信號質量下降

抖動問題可能會影響任何網絡連接，但最終用戶經常在 Wi-Fi 上遇到該問題。 無線網絡使用無線信號在設備和網絡接入點之間傳輸數據包。

與有線連接不同，它們更容易受到其他無線設備、Wi-Fi 網絡甚至環境干擾的干擾。 干擾引起的信號衰減或波動可能導致數據包傳輸不一致並觸發抖動。

好消息是，當今的無線網絡（“Wi-Fi 6”）按照 IEEE 802.11ac 或 802.11ax 標準運行，延遲和可靠性比前代產品有了很大改善。

原因#4：數據包優先級、QoS 和網絡配置

強調高質量 VoIP 呼叫的一個容易被忽視但關鍵的因素是數據包優先級。 路由器可以對來自特定設備和流量類別的流量進行優先級排序。 該策略稱為服務質量 ( QoS )，實施起來很簡單。 然而，許多人忽視或未能在其網絡基礎設施上正確配置它。

QoS 缺失或配置錯誤會增加延遲和抖動，並降低通話質量。

抖動如何影響 VoIP 通話質量

所有互聯網連接都有一些網絡抖動。 這是正常的。 在工作時間內，您的辦公室和 VoIP 服務提供商之間可能會遇到較高的延遲。 數據包延遲變化會影響客戶通信和電話會議。

這樣想吧。 如果您講話的某些部分以不同的順序到達，則會影響您的談話。 VoIP 也沒有什麼不同。

如果沒有抖動，打電話的音質就很好。 G.722 和 G.729 等高清VoIP 編解碼器可提高 VoIP 呼叫的保真度和清晰度。

但如果抖動較高，電話和視頻會議的音質就會受到影響。 這些應用程序使用許多數據包； 如果數據包速度慢，路由器將丟棄它們。

VoIP 抖動聽起來怎麼樣？

Cee Tee的這段視頻模擬了導致高度抖動和一些數據包丟失的網絡條件。 SIP媒體流亂序到達，影響通話音頻清晰度。

什麼是可接受的抖動？

對於 VoIP，抖動測量語音通信的數據包延遲之間的變化。 其度量以毫秒或百分之一秒錶示。 思科建議語音流量的抖動不應超過 30 毫秒。 理想情況下，30 毫秒被認為是良好的 ping 和抖動率。

假設您的互聯網連接在 150 毫秒內到達您的 VoIP 提供商。 30 毫秒的抖動指標反映了 20% 的方差。

可接受的抖動水平取決於通話質量問題的嚴重程度。 是暫時的嗎？ 或者它是否影響了許多用戶？

請記住，網絡抖動不是一條單行道。 延遲適用於對話雙方，這會導致人們互相交談。 此外，數據包延遲變化也是其他令人不安的網絡連接問題的症狀。

測量來自多個端點的抖動，以隔離本地VoIP 質量問題。 從故障排除的角度來看，您應該檢查兩條路由是否存在網絡擁塞。

如何測量網絡抖動

沒有一種通用的抖動測試，但您可以在工具箱中添加大量有用的工具來測量抖動。 請記住，抖動衡量網絡延遲的變化性。

幾乎所有網絡診斷都以毫秒為單位測量抖動，因此很容易理解。 您可以通過運行各種測試來確定抖動級別。

1. 在線速度測試

帶寬測試並不總是能說明全部情況。 他們確實會提示您解決互聯網速度和連接問題。 您可以在幾秒鐘內確認帶寬、丟包和延遲等問題。

• Nextiva 的 VoIP 網絡質量測試– 該 VoIP 速度測試可確定您的網絡質量及其處理 VoIP 呼叫的能力。 它高度準確，專為 VoIP 連接量身定制。 它模擬同時 VoIP 呼叫的真實網絡負載。 只需選擇並發呼叫起點（位置），輸入要模擬的 VoIP 線路數量，幾分鐘內即可獲得結果。
• Cloudflare 的互聯網速度測試– 這項以技術為重點的速度測試可以完美地顯示您的生命體徵。 它按文件大小顯示帶寬、延遲、網絡抖動和性能。
• Ookla 的速度測試– 這個簡單的速度測試還可以測量您的連接速度和 ping。 其端點測試可用於確認高帶寬條件。 使用他們的免費移動應用程序也很方便。

2、基於終端的Ping抖動測試

基於瀏覽器的測試可能會讓您對網絡擁塞產生誤導性的看法。 商務 VoIP 呼叫取決於與特定 VoIP 服務器的低延遲連接。

打開終端（Windows 用戶為“命令提示符”）並進行手動 ping 測試。

此命令顯示每個數據包到達該網絡的速度。

• macOS 和 Linux： ping -c 20 8.8.8.8
• Windows： ping -n 20 8.8.8.8

此命令將使用 20 個數據包對服務器（Google 公共 DNS）執行 ping 操作。 觀察最後顯示的值。

--- 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

記下“sdev”（標準差）值。 在上面的例子中，大約是4毫秒的抖動。 請務必確認零丟包。

瞬時抖動測量可揭示哪些上游或下游路由存在問題。 來自多個端點的測試揭示了真實世界的數據包延遲變化。

3）先進的網絡監控工具

對於企業電話系統，您可能已經可以使用強大的網絡診斷工具。 這些工具監視路由器級別的所有入站和出站流量。 他們分析來自不同端點的各種流量，包括SIP 。

• 邏輯監視器
• 思科DNA
• Dynatrace
• ManageEngine OpManager

這些會提醒您注意高抖動、數據包丟失和實時指標以進行故障排除。 此外，您還可以通過服務級別協議 (SLA) 監控讓供應商負責。

？ 專業提示：評估雲電話系統時執行網絡檢查。 了解連接的速度和穩定性讓您有信心遷移到雲。

如何修復抖動（故障排除技巧）

好消息是您可以快速減少抖動和延遲。 VoIP 電話呼叫的最大抖動為 30 毫秒，帶寬為 100 Kbps，可實現最佳呼叫質量。

第一步是重新啟動現有網絡設備，包括調製解調器。 通常，這可以解決臨時的 VoIP 抖動問題。

您可以嘗試以下八種解決高抖動的解決方案：

1. 測試連接是否存在抖動問題

您的方法應該是確定高延遲的根本原因。 調整 VoIP 服務質量設置只能讓您達到此目的。

使用網絡診斷工具密切關注發生的抖動問題。 在一天中的不同時間運行測試，看看抖動是否在特定時段加劇。

深入挖掘抖動可以幫助您確定痛點，無論是網絡、互聯網服務提供商 (ISP) 還是其他外部因素。 當您知道確切的問題時，您就可以正確地開始解決它。

2. 使用有線互聯網連接。

Wi-Fi 通話仍然容易受到微波和電動機的干擾。 如果用戶在午餐期間網絡不太繁忙時遇到抖動，則表明需要檢查環境原因。 如果業務高峰時段出現抖動，請檢查設備頻率。

可能存在來自在同一頻段運行的其他無線設備的干擾。

將現有以太網電纜升級為 6 類電纜可以排除接線缺陷。 此外，其卓越的雙絞線可抵抗干擾並支持低延遲千兆位速度。

3. 禁用基於數據包檢查的防火牆。

分析傳入語音數據包的防火牆可能會導致網絡延遲。 這些屏障檢查數據包中的每個幀，並在 VoIP 呼叫等速度敏感的應用程序中累加。

您應該配置路由器來執行簡單的任務。 當寬帶網關承擔太多職責時，它們的速度就會變慢。 考慮啟用直通轉發 (CTF) 功能以提高本地網絡性能。

4. 設置抖動緩衝器。

在抖動恆定的情況下，您可以設置緩衝區來適應抖動。 抖動緩衝區的工作原理是延遲 VoIP 音頻，使其足以正確地重新排序語音數據包。

緩衝區太多，您的呼叫將難以跟上。 緩衝區太低，可能會增加數據包丟失。 如果您的路由器提供抖動緩衝功能，請將其設置為 200 毫秒以下。

5. 啟用服務質量 (QoS)。

許多網絡都因非語音流量而飽和。 這可能會限制VoIP 電話的可用性和對 VoIP 網絡的訪問。 將大量數據傳輸安排在工作時間之外，以避免數據包優先級問題。

請務必分配所有 VoIP 流量以獲得最高優先級並最大限度地減少不必要的帶寬使用。 將 DSCP 類別 46（語音數據包）分配為最高優先級。 QoS 不會影響您的下載速度或上傳速度 — 它確保語音流量不會排隊。 這個想法是將帶寬專用於 VoIP 和視頻會議中發現的實時協議 (RTP) 數據包。

使用 ISP 提供的高達 85% 的帶寬來留出開銷空間。 思科提供了有關增強無線網絡VoIP性能的建議。 其建議可適用於許多其他企業級路由器。

6. 增加 WAN 網絡帶寬。

如果所有其他方法都失敗，您可能需要更換 WAN 提供商。 為了實現最低延遲，請選擇光纖連接。 這一步更像是最後的手段，但卻是值得的升級。 然後，設置 Internet 協議語音流量的服務質量。

我們建議諮詢您的 VoIP 提供商來分析您的網絡配置。 有時，修復可能就像在選定的 VoIP 系統上升級固件一樣簡單。 禁用 SIP ALG與 VoIP 抖動關係不大，但強烈建議這樣做。

這裡是快速故事。 我正在解決為什麼我只能從 ISP 獲得大約一半的千兆位網絡性能。 測試完所有內容後，結果發現，儘管公佈了硬件規格，但路由器的 WAN 端口根本無法達到 1000 Mbps。 有時，升級路由器即可解決問題。

一旦降低了抖動，您就解決了業務通信的一個障礙。

7. 選擇高質量的 VoIP 提供商。

您可以解決數以千計的網絡問題，但仍然會遇到沒有優質可靠的 VoIP 服務的問題。

為了避免和減輕網絡抖動，您需要強大的網絡基礎設施和優化的路由機制，而不必擔心管理底層基礎設施。 您的 VoIP 服務應該減少抖動並簡化您的生活，而不是增加瓶頸。

選擇 VoIP 電話系統時：

• 優先考慮穩定性和先進技術，以最大限度地減少數據包丟失和延遲。
• 尋求出色的診斷和更快的問題解決。
• 考慮其網絡基礎設施、客戶評論、服務級別協議 (SLA) 以及有效處理和管理實時通信流量的能力。

8. 定期維護和監控您的網絡。

最後，有效的 VoIP 呼叫歸結為密切監控網絡、及早檢測抖動問題並在問題變得更大之前加以緩解。

維護：保持您的硬件和軟件最新。 定期更新路由器、交換機和其他網絡設備的固件和驅動程序。 過時或有缺陷的軟件會導致網絡不穩定並增加抖動。 此外，適當配置您的網絡設備以對其進行優化，以處理大量 VoIP 流量。

監控：跟踪關鍵性能指標 (KPI)，包括延遲、數據包丟失和抖動級別。 您的診斷工具應該能夠實時洞察網絡的健康狀況，並針對任何異常或過度抖動發出警報，以有效監控網絡抖動。

輕鬆可靠的 VoIP 通話即將到來

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