Co je to jitter, co jej způsobuje a jak s ním efektivně bojovat?

V moderním světě, kde je propojeno všechno se vším a každý s každým je stabilní a spolehlivé připojení absolutní nutností. Takovýto svět je ale často jen tím ideálním a naopak ten reálný s sebou přináší mnoho úskalí, včetně možných potíží s kvalitou připojení. A jedním z viníků je rozhodně jitter.

V tomto článku si rozebereme, co to vlastně jitter je, jak vzniká, jaká jsou jeho tolerovatelná rozmezí a nastíníme si, jak s ním bojovat. 

Co je to packet a jak souvisí s jitterem?

Vezměme to ale popořádku. Než se dostaneme k jitteru samotnému, tak si nejprve vysvětleme, co je to packet.

Packet můžeme považovat za jakýsi „základní stavební kámen” celého internetu. Jde o malou část dat, rozdělených při přenosu mezi odesílatelem a příjemcem, aby bylo možné efektivněji využívat síťové prostředky a minimalizovat chyby. Tyto packety jsou odesílány samostatně napříč sítí a na cílovém zařízení jsou pak opět sestaveny do původní podoby.

Představme si to v praxi. Pokud cokoliv pošlete prostřednictvím internetu, ať už e-mail, zprávu přes vaši oblíbenou komunikační aplikaci, fotografii, video, PDF dokument nebo jen hlasovou zprávu, tak se tato informace „rozbije” a je odesílaná pomocí datových packetů.

Každou sekundu jsou odeslány miliony takovýchto packetů, a při současném objemu odesílaných dat to může vést k prodlevám. Při stahování souboru nebo přílohy e-mailu to nemusí být natolik zjevné, ale například při hře online her nebo videohovoru mohou data, která dorazí v neorganizovaných packetech, způsobit, že váš hlas bude znít zkresleně nebo se bude hra „sekat”.

Pokud bychom packet rozložili, vypadal by následovně:

Definujme si tedy jitter.

Velmi zjednodušeně můžeme říci, že jitter je kolísání těchto intervalů mezi odesíláním (a následným přijímáním) jednotlivých packetů. Jinými slovy, znamená to, že některé packety dorazí dříve a jiné později, než by měly.

Pokud jsou tyto časové odchylky příliš velké, přijímací zařízení může mít potíže s opětovným skládáním packetů do správného pořadí, a to může vést až ke zkreslení nebo výpadkům v komunikaci. Například u telefonních nebo video hovorů může vysoký jitter způsobit přeskakování slov nebo ozvěny.

Hodnoty x, y a z značí interval mezi odesíláním/přijímáním jednotlivých packetů. U přenosu dat s jitterem vidíme, že tyto intervaly nejsou pravidelné.

Než ale půjdeme dále, zastavme se ještě u slovíčka latence. To je další z výrazů, který bychom neměli opomíjet a pro komplexní pochopení problematiky je rovněž zcela klíčové.

Co je to latence?

Latence, neboli zpoždění, je doba, kterou každý packet potřebuje na přenos z jednoho bodu v síti na druhý. Je uváděn v milisekundách a je součtem údajů o čase, nutném k odeslání, zpracování a konečnému přijetí packetu.

Latence se skládá ze čtyř hlavních částí:

Čím je latence nižší a méně kolísavá, tím je nižší i jitter, a připojení je schopno tak rychleji reagovat.

Jak se jitter měří?

Proces měření jitteru se skládá z několika kroků a závisí na použitých nástrojích a metodě měření. Pro naše účely proces rozdělíme do následujících kroků.

Tento bod je poměrně komplikovaný, a tak si to dovysvětleme na následujícím příkladu.

Na ilustraci vidíme datové packety, u kterých kolísají intervaly, ve kterých jsou odesílány. Samotný výpočet je potom rozdíl v latencích mezi jednotlivými packety (tedy 25 – 20; 20 – 5; 50 – 5; 50 – 15 a 30 – 15). Získáme tak hodnoty 5, 15, 45, 35 a 15. Jejich součet se rovná 115. Abychom rozdíl mezi jednotlivými hodnotami latence zprůměrovali, vydělíme je jejich počtem, tedy 5.

115 děleno 5 je 23, z čehož zjistíme, že průměrný jitter je 23 ms.

Pro měření jitteru můžeme využít služby třetích stran, jako jsou například speedtest.net nebo PingPlotter.

Co jitter způsobuje?

Ani zde nelze jednoduše ukázat prstem a vytyčit jednoho pomyslného viníka. Jitter a jeho hodnoty jsou součtem hned několika faktorů, které negativně ovlivnit kvalitu připojení.

Přetížení sítě

Představme si modelovou situaci. Ve čtyřčlenné domácnosti má každý svůj mobilní telefon, počítač a případně tablet a dále máme k internetu připojeny dva počítače a dvě televize, případně další chytrá zařízení v domácnosti . Každé toto zařízení si „přivlastňuje” část kapacit připojení a v takový moment může na těchto jednotlivých přístrojích docházet k nežádoucímu jitteru.

Nekvalitní síťový hardware

Ať už jste připojeni kabelem nebo bezdrátově na Wi-Fi síti, starý nebo nekvalitní router může omezovat, jak velký objem dat a jak kvalitně jím prochází. To v důsledku s sebou přináší negativní dopady na připojení a způsobuje i jitter. Investice do modernějšího hardwaru se v tomto případě opravdu vyplácí.

Bezdrátové vs. kabelové připojení

Ano, v dnešní době, obzvlášť po pořízení výkonného routeru, jsou již domácí Wi-Fi sítě stabilní a dokáží zajistit relativně bezproblémový přenos i většího objemu dat. Představme si ale situaci, jakou jsme si nastínili výše. Nejen, že je na síti připojena spousta dalších zařízení, ale navíc je připojení rušeno dalšími prvky, jako je nábytek, zdi, Bluetooth síť či dokonce mikrovlnka (ano!). V takovém případě jde kvalita připojení rapidně dolů.

Kabelové připojení počítače nebo notebooku se všem těmto neduhům vyhýbá a uživateli přináší garantovanou rychlost a kvalitu připojení.

Jaké jsou dopady jitteru na každodenní fungování?

Jak jsme si nastínili už v úvodu článku, jitter může přinášet spoustu negativních dopadů pro náš online svět.

Mezi reálné dopady lze zařadit zhoršení kvality při VoIP hovorech a konferenčních videohovorech. Jitter datových packetů potom způsobuje, že zvuk a obraz mohou být zkresleny, mimo synchron nebo dokonce může docházet i k přeskakování slov.

Stejně tak vysoký jitter pocítí i gameři. Nemožnost reagovat včas, způsobená lagy, vede k horším herním výsledkům. Stejně tak je důsledkem jitteru i tzv. rubberbanding – jev, při kterém se pohyb nějakého objektu (např. postava hráče) během hry náhle „vrací“ nebo „skáče“ zpět na místo, kde byla před nějakým časem. Tento jev připomíná pohyb gumy nebo gumového pásu, proto název rubberbanding.

Jitter nám může ale ovlivnit například i sledování streamovacích služeb. Pokud se při sledování Netflixu nebo jiné služby spíše koukáte na načítací kolečko, pravděpodobným záškodníkem je opět jitter, kdy do vaší televize nebo jiného zařízení putují datové packety nepravidelně a dochází i k jejich ztrátovosti.

Jaké jsou přijatelné hodnoty jitteru?

Dá se říci, že některé aplikace nebo služby mají větší toleranci pro jitter než jiné, a z velké části potom záleží i na subjektivním pocitu a míře, jakou jsme ochotni akceptovat. Nicméně vysoké hodnoty jitteru a s nimi například spojená nízká kvalita VoIP hovorů a videokonferencí či lagy při gamingu určitě nevedou ke komfortnímu zážitku a dojmu z používání.

Ideální hodnoty jitteru můžeme stanovit následovně:

Z těchto hodnot se dá snadno usoudit, že čím nižší jsou hodnoty jitteru (30 ms a méně), tím lépe. Ztrátovost packetů by potom neměla přesáhnout 1 % a latence by neměla překročit více než 150 ms jedním směrem (tedy 300 ms tam i zpět).

Pokud je jitter naopak příliš vysoký, mohou se vyskytovat výpadky zvuku, trhaný obraz nebo zpoždění v reakcích.

Jak můžeme jitter snížit?

Je stejně tak důležité zmínit, že jitteru jako takovému se v každodenním fungování stoprocentně vyhnout nelze. Lze ale podniknout spoustu kroků, jak jej minimalizovat.

Zde  snížení nežádoucích hodnot jitteru toho lze udělat spoustu.

Ujistěte se, že máte dostatečně rychlé připojení.

Zde platí velmi jednoduchá rovnice. Čím vyšší je rychlost připojení, tím větší objem dat může do vašeho koncového zařízení protékat a při datově náročnějších činnostech nebude docházet k jeho přetěžování.

Může se to zdát zastaralé, obzvlášť v dnešní době, ale navzdory rychlým a stabilním domácím Wi-Fi sítím má připojení kabelem opravdu stále navrch. Připojení kabelem garantuje konstantní rychlost a signál není ovlivněn překážkami, jako jsou nábytek, zdi, síť Bluetooth a další prvky.

Jak už jsme zmínili dříve, ať už jste připojení kabelem nebo bezdrátově, kvalitní router umí zajistit nejen nerušený průtok dat, ale i v případě bezdrátového připojení potom silnější Wi-Fi síť, která bude méně náchylná na výkyvy, a zajistí tak ničím nerušené a plynulé připojení.

V momentě, kdy opravdu požadujete co nejplynulejší připojení, například při videokonferenci, se ujistěte, že vám na pozadí neběží žádné další stahování, že nemáte otevřenou spoustu dalších záložek v prohlížeči nebo nestreamujte žádná další videa. Svému připojení tak doslova ulevíte a v konečném důsledku i snížíte onen nežádoucí jitter.

Jitter buffer je speciální vyrovnávací paměť, která dočasně ukládá příchozí packety a pomáhá vyrovnávat jejich doručení tak, aby byla zajištěna plynulost přenosu. Jitter buffer tedy tyto packety „pozdrží” a do koncového zařízení je odesílá v požadovaných pravidelných intervalech. Tím zajistí, že zvuk nebo video se nesekají a nebo nejsou mimo synchron.

Existují dva typy jitter bufferů. Statický má pevně danou velikost (například 30 ms) a poskytuje stabilní vyrovnání, ale nemusí pružně reagovat na změny v síti. Naopak adaptivní jitter buffer dynamicky upravuje velikost podle aktuální situace v síti, což pomáhá lépe zvládat kolísání jitteru bez zbytečného zpoždění.

Alfou i omegou při řešení problémů s jitterem je ale bezesporu volba kvalitního poskytovatele internetového připojení. Optický internet PODA se v několika nezávislých testech umístil na nejvyšších příčkách míry kvality a nízkého pingu i jitteru.

Zde si snadno ověřte, zda je připojení dostupné i na vaší adrese.

Pokud bychom měli článek shrnout, jitter vzniká kolísáním intervalů mezi přenosem jednotlivých datových packetů, a snižuje tak kvalitu připojení. Obzvlášť patrný je při činnostech, které vyžadují okamžitou reakci uživatele, jako jsou videohovory nebo gaming. Naštěstí existuje celá řada způsobů, jak s těmito nežádoucími jevy bojovat. Pár z nich jsme si dnes ukázali, ale nejsnazší metodou je mít kvalitního a spolehlivého poskytovatele.