Ping, Lag und Co – Alles zur Internetverbindung in Onlinegames

Schon seit einigen Jahren ist er kaum mehr aus der Welt der Videospiele wegzudenken – der Multiplayer-Modus, bei dem nicht zusammen vorm gleichen Bildschirm gezockt wird, sondern sich alle Spieler bequem über das Internet verbinden.

Selbst bei Konsolen, die traditionell eher für das gemeinsame Spielen per Split-Screen bekannt waren, gehört der Onlinemodus mittlerweile einfach dazu. Weithin bekannt: Zum geschmeidigen Spielen über das Internet wird eine stabile und schnelle Verbindung vorausgesetzt.

Doch was bedeutet das im Detail und was steckt hinter den ganzen Begriffen, die man regelmäßig dazu hört? Wer sich fragt, wodurch sich eine gute Internetleitung auszeichnet und was eigentlich der Unterschied zwischen Lag und Input-Lag in diesem Kontext ist, wird hier fündig.

Die Grundlagen: Datenübertragung, Bandbreite und Latenz

Als erstes muss eine kurze Erklärung erfolgen, wie es überhaupt sein kann, dass zwei Spieler an unterschiedlichen Orten überhaupt gemeinsam spielen können. Auf technischer Ebene wird die Internetverbindung aller verbundenen Systeme dazu genutzt, um die jeweiligen Informationen – also die eingegebenen Aktionen, die Position des Spielers und so weiter – an den oder die anderen Teilnehmer zu senden. Das geschieht entweder direkt (Peer-to-peer) oder über einen unabhängigen Server, mit dem sich alle Spieler verbinden müssen. Die Daten werden dann über das Internet an den jeweiligen Host und zurück an die PCs oder Konsolen der Spieler gesendet, um den Spielstand blitzschnell parallel zu halten.

Bei der Bestellung einer Internetleitung wird mit immer schnelleren Anschlüssen geworben. 100 Mbit sind mittlerweile fast schon das untere Ende der Fahnenstange – wenn man das mit den Geschwindigkeiten von vor ein paar Jahren vergleicht, könnte man denken, dass jeder verfügbare Tarif uneingeschränkt fürs Zocken über das Internet geeignet ist.

Doch diese Annahme ist weit gefehlt. Denn die Geschwindigkeit, die mit immer größeren Zahlen angegeben wird, bedeutet leider noch nicht automatisch, dass die Leitung auch für die besonderen Anforderungen von Spielen geeignet ist.

Das liegt daran, dass Geschwindigkeit nicht gleich Geschwindigkeit ist. Bezüglich der Verbindungsqualität gibt es viele verschiedene Faktoren, die bei einer Internetverbindung zum Tragen kommen. Je nach Art der Anwendung haben diese einen bestimmten Effekt.

Um dies vereinfacht zu erklären, kann man den Begriff Geschwindigkeit in zwei Arten unterteilen. Das wären einmal die Bandbreite und andererseits die Latenz. Beide sind relevant für eine stabile und geschmeidige Verbindung beim Onlinespielen, jedoch aus unterschiedlichen Gründen.

Bei der Bandbreite handelt es sich um eben die Zahl, mit der die Geschwindigkeit von Internettarifen beworben wird, wie eben die bereits benannten 100 Mbit. Im Grund müsste es immer 100 Mbit pro Sekunde heißen, da die Angabe eben dies bedeutet: In einer Sekunde kann diese Leitung Datenpakete von insgesamt 100 Megabit parallel übertragen.

Die Bandbreite gibt also an, wie viele Daten in einer bestimmten Zeit empfangen oder gesendet werden können – aus diesem Grund wird auch die Bandbreite von Up- und Download unterschieden, da diese Werte meistens unterschiedlich ausfallen.

Was durch die Bandbreite jedoch keineswegs angegeben wird, ist die Geschwindigkeit, mit der die einzelnen Pakete vom heimischen Anschluss ans Ziel gesendet werden. Durch die physikalischen Vorgänge bei der Übertragung digitaler Informationen dauert es eine gewisse Zeit – üblicherweise gemessen in Millisekunden – bis sie die Strecke durch die Leitung oder über den Äther zurückgelegt haben.

Dieser Wert beschreibt also die Verzögerung, mit der eine einzelne Information beim jeweiligen Ziel ankommt und wird als Latenz bezeichnet. Diese hat besonders beim Online-Gaming eine sehr große Bedeutung, da eine Verzögerung von über 80 bis 100 Millisekunden deutlich spürbar ist und die Erfahrung verschlechtert – die eigene Eingabe, etwa zur Bewegung des Spielcharakters, erreicht den Server erst nach dieser Verzögerung und die Antwort des Servers erreicht den heimischen Bildschirm wiederum erst nach dieser Zeit. Das Resultat: Das Spiel fühlt sich schwammig an und setzt Kommandos nicht so um, wie der Spieler sich das wünscht.

Tempolimit und Mehrspurigkeit …?

Um den Unterschied einmal zu verdeutlichen: Die Bandbreite gibt im Grunde an, wie viele Autos nebeneinander auf die Straße passen. Dadurch kommen große Mengen an Passagieren, stellvertretend für die Daten, gleichzeitig zum Ziel. Die Zeit, die sie jeweils benötigen, um von A nach B zu gelangen, wird jedoch nur durch die Geschwindigkeit geregelt, mit der sie fahren können. Eine sehr enge Straße kann ein noch so hohes Tempolimit haben, es kommen pro Stunde nur sehr wenige Passagiere an.

Das heißt jedoch nicht, dass die beiden Werte überhaupt keinen Zusammenhang haben können. Reicht beispielsweise die verfügbare Bandbreite nicht aus, um die Paketmenge zu bewältigen, die für eine Anwendung gleichzeitig gesendet werden möchte, so dauert es länger bis diese nacheinander losgeschickt werden und die Latenz erhöht sich effektiv.

Gerade bei Videospielen fühlt sich dies unangenehm an – das ist jedoch eher selten der Grund für Verzögerungen im Spiel, da die anfallenden Datenmengen eher klein sind, so dass eine durchschnittliche Leitung meist locker ausreicht. Doch ebenso gibt es Internetverbindungen mit extrem hoher Bandbreite per Satellit, die jedoch für Spiele absolut ungeeignet sind, da die Daten für den Weg ins All und zurück sehr lange benötigen.

Das Verbindungs-Einmaleins des Online-Gaming

Da nun die Grundlagen der Funktionsweise von Onlinespielen auf einfache Weise erklärt sein dürften, möchten wir nun noch die Begriffe erläutern, die beim Spielen am häufigsten auftauchen.

• FPS: Dieser Wert hat rein Garnichts mit der Internetverbindung zu tun – gerade deshalb möchten wir dies hier erklären. Die Bilder pro Sekunde, von denen abhängt, ob ein Spiel flüssig läuft oder ruckelt, stehen in keinerlei Verbindung zur Qualität der Leitung. Diese Zahl gibt lediglich an, wie viele Frames (also Einzelbilder) der Computer durch seine Hardwareleistung pro Sekunde berechnen kann. Deshalb wird strikt unterschieden ob ein Spiel ruckelt oder hängt, weil die Systemleistung nicht ausreicht, oder ob es sich eventuell um einen Lag durch eine schlechte Verbindung handelt.
• Server: Wenn mehr als zwei Spieler zusammenspielen, muss der für alle gültige Spielstand zentral auf einem Server berechnet werden. Mit diesen Informationen wird dann das, was die einzelnen Teilnehmer auf ihrem Bildschirm sehen, synchronisiert.
• Disconnect: Schlicht und einfach ein Verbindungsabbruch. Dieser kann beabsichtigt sein, aber auch durch eine Unterbrechung oder Störung der Kommunikation zwischen Spieler und Server entstehen.
• Lag: Der Begriff bezeichnet eine erhöhte Verzögerungszeit in der Telekommunikation. Kommen Pakete zwischen Server und Client nicht in der erwarteten Zeit an, fehlt dem System des Spielers die Information, um den aktuellen Spielstand korrekt darzustellen – es kommt zu spürbaren Hängern oder Verzögerungen.
• Ping: Der Ping ist im Grunde die Latenzzeit vom System des Spielers zum Server. Er wird stets in Millisekunden angegeben – wird der Ping als 25 angezeigt, bedeutetet das also, dass ein Datenpaket 25 Millisekunden benötigt, um zum Server zu gelangen oder umgekehrt. Bei aktuellen Festnetz-Internetverbindungen liegt der Ping auf in Deutschland ansässige Server etwa bei 10 bis 40 Millisekunden, während moderne mobile Technologien wie 4G oder LTE – sofern vor Ort eine gute Verbindung verfügbar ist – etwa bei 30 bis 80 Millisekunden liegen.
• Highping: Häufig beschweren sich Spieler darüber – wenn die Latenzzeit höher als gewöhnlich ist, beispielsweise die 80 Millisekunden übersteigt, hat dies einen Effekt auf den Spielfluss. Besonders in schnellen, kompetitiven Spielen wie Ego-Shootern wie Apex Legends – jüngst mit Hotfix Update – kann dies enorme Nachteile mit sich bringen. Ein richtiger Lag ist jedoch häufig erst ab Latenzen jenseits der 250 Millisekunden spürbar. Für langsamere Spiele reichen höhere Werte aus, während rundenbasierte Titel fast unabhängig vom Ping genossen werden können.
• Input-Lag: Dieser Begriff klingt, als gehöre er hier hin – um Missverständnissen vorzubeugen hier die Erklärung, warum das nicht so ist. Input-Lag bezeichnet zwar ebenfalls die Verzögerung zwischen einer Eingabe und dem Ausführen der Aktion im Spiel, hat jedoch nichts mit der Internetverbindung zu tun. Die Schaltzeiten der Eingabegeräte, der Software auf der das Spiel basiert und des Monitors können in Einzelfällen so hoch sein, dass sie spürbar werden. Besonders Profispieler sind von einem möglichst niedrigen Input-Lag abhängig, weshalb sie kabellose Eingabegeräte häufig meiden.
• Netcode: Beim gemeinsamen Spiel über das Internet fallen durchaus große Datenmengen an, die vom Spiel und dem Server in Sekundenschnelle verarbeitet werden müssen. Dafür ist der Netcode verantwortlich. Es handelt sich also um den Teil der Spielengine, der die einzelnen Informationen in tatsächliches Spielgeschehen umrechnet. Je nachdem, wie viel Wert darauf bei der Entwicklung gelegt wurde, fühlt sich ein Spiel knackiger an.
• Lag compensation: Je nach Netcode verarbeiten einzelne Spiele die Daten der Spieler unterschiedlich. Das hat den Effekt, dass sich Spiele unterschiedlich anfühlen. Ebenso gehen sie anders mit Problemen um, verwenden beispielsweise eigene Methoden zur Interpolation. Das bedeutet, dass das, was der Spieler sieht, eine lokale Vorausberechnung des wahrscheinlichsten Spielstandes anhand der letzten Informationen vom Server ist. Das kann verhindern, dass Lags zu sehr ins Gewicht fallen oder den Spielfluss zu sehr stören.