Definition Was ist Jitter?

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Der Begriff Jitter beschreibt allgemein das „Flattern“ beziehungsweise die Unregelmäßigkeit digitaler Signale. Greifbar wird dieses Phänomen beispielsweise bei den Laufzeitschwankungen bei Übertragungen von Datenpaketen. Dies kann Folgen für die Nutzer haben.

Jitter ist ein Lehnswort aus der englischen Sprache und bedeutet eigentlich „Zittern“ beziehungsweise „Flattern“ oder „Flackern“. Es ist deshalb der passende Begriff, um ein Phänomen zu beschreiben, das bei digitalen Signalen zwangsläufig auftritt. Hier kommt es zu Varianzen: Die Signale scheinen kurz den Takt zu verlieren. Als greifbares Beispiel: Die Laufzeit bei der Übertragung von Datenpaketen schwankt und ist nicht etwa konstant. Für zeitkritische Apps ist dies problematisch. Aber der Reihe nach.

Jitter als zwangsläufiges Phänomen bei digitalen Signalen

Digitale Signale kennen keine Zwischenschritte, sondern nur festgelegte Zustände. Beispielhaft sei dies an einer Uhr erklärt: Digitale Modelle kennen nur Stunden, Minuten und Sekunden. Dazwischen zeigen sie nichts an. Analoge Uhren zeigen theoretisch immer exakt die richtige Zeit an. Keine Information geht verloren. Dafür ist die Übertragung der Daten aufwendiger - und teilweise unmöglich. Bei einer analogen Uhr können bestimmte Zwischenschritte vom Menschen zwar gesehen, aber nicht zugeordnet werden, da sie zu schnell vergehen.

Digitale Uhren zeigen hingegen wie erwähnt nur die ausgewählten Zustände in Gestalt der Zeiteinheiten an. Allerdings existieren auch für sie die Zwischenschritte. Die Uhr muss entscheiden, wann sie von einer Sekunde zur nächsten wechselt. Dieser Übergang von einem Zustand zum anderen verursacht das als Jitter bezeichnete Flattern. Bei digitalen Uhren ist dieses regelmäßig und fällt kaum auf, weil es nicht externen Einflüssen unterliegt. Bei sonstigen digitalen Übertragungen liegt der Fall anders.

Externe Einflüsse können das Jitter-Phänomen verstärken

Die bereits erwähnte Laufzeitschwankung bei der Übertragung von Datenpaketen ist hierfür ein gutes Beispiel. Externe Einflüsse verstärken das Zittern. Hierbei handelt es sich z.B. um:

• Staus in Routern

• Überlastungen von Leitungen

• Staus in Switches

• unerwartete Änderungen von Routerkonfigurationen

• überlastete Server bzw. sonstige Sendesysteme

• Schwierigkeiten bei der Etablierung einer Verbindung

Das System berechnet die Laufzeit anhand des Erreichens bestimmter Zustände. Diese sind in der Regel einzelne Datenpakete des Gesamtsatzes, die vollständig übertragen wurden. Verzögert sich der Transfer von einem, hat dies Auswirkungen auf die berechnete Laufzeit. Das nächste wird aber wie erwartet übermittelt - die Laufzeitangabe wird kürzer. Nutzer sehen deshalb wechselnde Zeiten.

Die Folgen von Jitter

Dieses Flattern hat für zeitkritische Anwendungen wie Voice over OP Folgen. Durch das Zittern sinkt die Qualität, weil die Signale nicht gleichmäßig übermittelt werden. Solche Softwarelösungen verfügen deshalb in der Regel über einen sogenannten Jitter-Buffer, der die Übertragung harmonisiert. Im Prinzip stoppt dieser Signale vor dem Beginn des Transfers kurz, um die Pakete gleichmäßig vollständig übermitteln zu können. Es kommt zu einer Zeitverzögerung von wenigen Sekunden. Über das Internet ausgestrahlte Live-Streams nutzen dieses Prinzip ebenfalls.

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