Grundlagen: Jitter - der unvermeidliche Netzwerkfehler

Als Jitter bezeichnet man allgemein ein Taktzittern bei der Übertragung von Digitalsignalen bzw. eine leichte Genauigkeitsschwankung im Übertragungstakt. In der Netzwerktechnik wird mit Jitter außerdem die Varianz der Laufzeit von Datenpaketen bezeichnet. Dieser Grundlagenartikel diskutiert die Ursachen und Charakteristiken des Jitters, zeigt anhand einiger Messbeispiele die unterschiedlichen Auswirkungen des Jitters auf und erklärt die Funktion des Jitter-Puffers.

Anhand eines Beispiels aus der Voice over IP (VoIP) Kommunikation soll das Wesen des Jitters verdeutlicht werden. Für die Codierung der Sprachdaten wird der G.711 Codec genutzt. Dieser Codec ist in der Telekommunikation weit verbreitet und wird beispielsweise auch zur Sprachcodierung beim ISDN und bei den meisten Mobilfunknetzen genutzt. Die codierten Sprachströme werden anschließend über ein paketbasiertes IP-Netzwerk zum Empfänger übermittelt. Hierzu werden in einem IP-Paket ein so genanntes Sprach-Sample von 20 ms Länge verpackt. Vom Sender werden daher alle 20 ms ein IP-Paket zum Empfänger übermittelt. Auf der Seite des Empfängers sollte daher alle 20 ms ein IP-Paket eintreffen. Der Zeitpunkt des Eintreffens eines Pakets wird als so genannte Ankunftszeit eines Paketes bezeichnet. Der Abstand zwischen den Paketankunftszeiten sollte theoretisch immer 20 ms betragen.

Durch unterschiedliche Verzögerungen im Netzwerk kommen die IP-Pakete jedoch beim Empfänger zu unterschiedlichen Ankunftszeiten an. Kommt ein Paket beispielsweise 21 ms nach einem voran gegangenen Paket beim Empfänger an, bedeutet das, dass ein Jitter von 1 ms bei der Übermittlung des Pakets im Netzwerk aufgetreten ist. Im Idealfall sollte der Jitter 0 ms betragen. In der Praxis wird dieser Wert durch die Verzögerungseigenschaften der IP-Plattformen und der Sendekanäle nicht eingehalten.

1. Grundlagen: Jitter - der unvermeidliche Netzwerkfehler
2. Ursachen des Jitters
3. Messungen des Jitters
4. Emulation des Jitter-Puffers