AMBE / AMBE Server / AMBED Server คืออะไร และมีประโยชน์อย่างไรในการใช้งานวิทยุสมัครเล่นแบบดิจิทัล?

 ในการสื่อสารวิทยุสมัครเล่นแบบดิจิทัล การส่งสัญญาณเสียงผ่านอินเทอร์เน็ต และการแปลงสัญญาณเสียงระหว่างโปรโตคอลต่างๆ นั้น อาศัยเทคโนโลยี AMBE เป็นอย่างมาก แม้ว่าจะมีเสียงคล้ายกัน แต่ตัวแปลงสัญญาณ ซอฟต์แวร์เซิร์ฟเวอร์ และโปรแกรมประมวลผลการแปลงสัญญาณ ต่างก็มีบทบาทที่แตกต่างกันในเครือข่ายวิทยุ

เทคโนโลยี

AMBE (Advanced Multi-Band Excitation) คืออัลกอริทึมการเข้ารหัสเสียงพื้นฐานที่พัฒนาโดย Digital Voice Systems, Inc. (DVSI) เป็นมาตรฐานที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งใช้ในการแปลงเสียงพูดของมนุษย์ให้เป็นดิจิทัลและบีบอัดให้มีอัตราบิตต่ำมาก (โดยทั่วไป 2400 ถึง 3600 บิตต่อวินาที) เพื่อให้สามารถส่งผ่านช่องสัญญาณ RF ที่แคบ 6.25 kHz หรือ 12.5 kHz ได้

• โหมดเสียงดิจิทัล (DV) สมัยใหม่เกือบทั้งหมด รวมถึง DMR, D-STAR, Yaesu System Fusion (YSF) และ NXDN ล้วนใช้ตัวแปลงสัญญาณ (AMBE+ หรือ AMBE+2) ในรูปแบบต่างๆ
  
  
• เนื่องจากอัลกอริทึมเป็นกรรมสิทธิ์ การเข้ารหัสและถอดรหัสจึงจำเป็นต้องใช้ชิปฮาร์ดแวร์ (ตัวเข้ารหัสเสียง) ตามกฎหมาย แทนที่จะใช้การประมวลผลด้วยซอฟต์แวร์เพียงอย่างเดียว
  
  

เซิร์ฟเวอร์ AMBE คือแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่เป็นตัวกลางเครือข่ายสำหรับชิปฮาร์ดแวร์ AMBE โดยเปิดเผยความสามารถในการเข้ารหัสและถอดรหัสผ่าน LAN หรือ WAN โดยใช้โปรโตคอล UDP

• แทนที่จะเสียบฮาร์ดแวร์วอยโคเดอร์เข้ากับคอมพิวเตอร์หรือโทรศัพท์ที่คุณใช้โดยตรง คุณสามารถเสียบมันเข้ากับเครื่องโฮสต์ได้ ซอฟต์แวร์ AMBE Server จะรับฟังสตรีมเสียงดิจิทัลที่เข้ามา ส่งข้อมูลเหล่านั้นไปยังชิป และส่งเสียงที่ผ่านการประมวลผลแล้วกลับไป
  
  

เซิร์ฟเวอร์ AMBED (AMBE Daemon) นี่คือบริการเบื้องหลังเฉพาะทางที่ใช้โดยโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายดิจิทัล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง XLX Multiprotocol Reflectors เพื่อทำการแปลงข้ามโหมดแบบเรียลไทม์

• ในขณะที่เซิร์ฟเวอร์ AMBE มาตรฐานมักจะจัดการการเชื่อมต่อของผู้ ใช้เพียงคนเดียว เซิร์ฟเวอร์ AMBED จะรวมชิป vocoder หลายตัวเข้าด้วยกันเพื่อจัดการการแปลงรหัส จำนวนมาก
  
  
• หากผู้ใช้ D-STAR ส่งสัญญาณเข้าไปในห้องมัลติโปรโตคอล เซิร์ฟเวอร์ AMBED จะส่งสตรีมนั้นไปยังชิปฮาร์ดแวร์ ถอดรหัสเป็นเสียงที่ไม่บีบอัด จากนั้นเข้ารหัสใหม่ทันทีโดยใช้พารามิเตอร์ DMR และส่งออกไปยังผู้ใช้ DMR
  
  

ภาพรวมโดยสังเขป

เทคโนโลยี	หน้าที่หลัก	ผู้ใช้หลัก	อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น
ตัวแปลงสัญญาณ AMBE	การบีบอัดเสียงสำหรับย่านความถี่วิทยุแคบๆ	มาตรฐานโปรโตคอล	ชิป DVSI ที่เป็นกรรมสิทธิ์
เซิร์ฟเวอร์ AMBE	ตัวห่อเครือข่ายสำหรับการเข้าถึงวอยโคเดอร์ระยะไกล	ผู้ประกอบการรายบุคคล	โวโคเดอร์เดี่ยว
เซิร์ฟเวอร์ AMBED	การแปลงรหัสแบบเรียลไทม์จำนวนมากระหว่างเครือข่าย	ผู้ดูแลระบบ Reflector	อาร์เรย์ของชิปหลายตัว

ประโยชน์ที่ใช้ในกิจการวิทยุสมัครเล่น

• ความเป็นอิสระของฮาร์ดแวร์:ผู้ให้บริการสามารถเข้าร่วมเครือข่ายดิจิทัลระดับโลก (เช่น BrandMeister) โดยใช้ซอฟต์แวร์ไคลเอ็นต์บนพีซีหรือมือถือ (เช่น BlueDV) และชุดหูฟัง ซึ่งทำให้ไม่จำเป็นต้องมีวิทยุ RF จริงไว้ใช้งานสำหรับทุกโหมดดิจิทัล
  
  
• ทรัพยากรส่วนกลาง:อุปกรณ์แปลงสัญญาณเสียงแบบฮาร์ดแวร์ เช่น DVstick-30 หรือ DVstick-33 สามารถติดตั้งบนเซิร์ฟเวอร์ Debian ที่เปิดใช้งานตลอดเวลาเพียงเครื่องเดียว ซึ่งช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถเข้าถึงอุปกรณ์แปลงสัญญาณเสียงจากระยะไกลได้ ไม่ว่าจะเป็นจากแล็ปท็อปในภาคสนามหรือสมาร์ทโฟนผ่านเครือข่ายมือถือ
  
  
• การเชื่อมต่อข้ามโหมด:ด้วยการใช้เซิร์ฟเวอร์ AMBED ชุมชนวิทยุสมัครเล่นสามารถเชื่อมต่อระบบ RF ที่ไม่เข้ากันอย่างสิ้นเชิงได้ ผู้ใช้ที่มีวิทยุ Yaesu สามารถสื่อสารกับผู้ใช้ที่มีวิทยุ Motorola DMR ได้อย่างราบรื่น โดยเซิร์ฟเวอร์จะจัดการการแปลงสัญญาณโดยอัตโนมัติในเบื้องหลัง
  
  
• ประสิทธิภาพเครือข่าย:ด้วยการถ่ายโอนงานประมวลผลหนักและเฉพาะทางของการเข้ารหัสเสียงไปยังฮาร์ดแวร์เฉพาะ ทำให้แอปพลิเคชันไคลเอ็นต์ยังคงมีขนาดเล็ก และความหน่วงแฝงลดลงเหลือน้อยที่สุดเมื่อเชื่อมต่อผ่าน IP

หากไม่มี AMBE/AMBE Server/AMED Server ระบบวิทยุดิจิทัลบนแพลตฟอร์มต่างๆ จะสามารถสื่อสารกันได้หรือไม่?

ใช่ ระบบวิทยุดิจิทัลบนแพลตฟอร์มต่างๆ ยังคงสามารถสื่อสารกันได้โดยไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์เซิร์ฟเวอร์ AMBE/AMBED แต่การทำเช่นนั้นต้องอาศัยวิธีการทางเทคนิคเฉพาะหรือการจับคู่โปรโตคอลเครือข่าย

เนื่องจากโหมดดิจิทัลที่แตกต่างกันใช้ความเร็วในการส่งข้อมูลและเทคนิคการบีบอัดที่แตกต่างกัน (ถึงแม้ว่าทั้งหมดจะใช้ตัวแปลงสัญญาณ AMBE+2 หรือ AMBE รุ่นเก่ากว่าก็ตาม) การถ่ายโอนเสียงระหว่างโหมดเหล่านี้โดยไม่มีตัวแปลงสัญญาณฮาร์ดแวร์เฉพาะ จึงจำกัดวิธีการเชื่อมต่อดังกล่าว

ต่อไปนี้คือวิธีการทำงานของการสื่อสารข้ามโหมดในกรณีที่ไม่มีเซิร์ฟเวอร์ AMBE โดยเฉพาะ:

1. การเชื่อมต่อเครือข่ายโดยตรง (เมื่อตัวแปลงสัญญาณตรงกัน)

โหมดดิจิทัลบางโหมดใช้พารามิเตอร์เสียงดิจิทัลแบบเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าข้อมูลไม่จำเป็นต้องถูกถอดรหัสเป็นเสียงและเข้ารหัสใหม่ เพียงแค่จัดเรียงรูปแบบการบรรจุข้อมูลผ่านเครือข่ายใหม่เท่านั้น

• ตัวอย่าง (DMR และ YSF) : ทั้ง DMR และ Yaesu System Fusion (ในโหมด Digital Narrow/DN) ใช้ตัวแปลงสัญญาณ AMBE+2 ที่ทำงานด้วยอัตราบิตที่เกือบจะเท่ากัน
  
  
• วิธีการทำงาน : ซอฟต์แวร์ที่ทำงานบนฮอตสปอต (เช่น Pi-Star หรือ SharkRF openSPOT) หรือบริดจ์ที่โฮสต์บนคลาวด์ (โดยใช้เครื่องมืออย่าง HBLink และ MMDVM_Bridge) สามารถรับแพ็กเก็ต DMR ถอด "ส่วนห่อหุ้ม" DMR ออก ใส่ "ส่วนห่อหุ้ม" YSF และส่งไปยังเครือข่าย YSF การดำเนินการทั้งหมดนี้ทำในระดับแพ็กเก็ตข้อมูล โดยไม่จำเป็นต้องใช้ชิปฮาร์ดแวร์ AMBE ในการถอดรหัสเสียง
  
  

2. การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์แบบ Back-to-Back (การเชื่อมต่อสัญญาณเสียงอนาล็อก)

หากแพลตฟอร์มใช้พารามิเตอร์ตัวแปลงสัญญาณที่ไม่เข้ากันโดยสิ้นเชิง (เช่น การแปลง D-STAR เป็น DMR หรือ DMR เป็น P25) การแปลงสัญญาณระดับแพ็กเก็ตจะไม่ทำงาน ในกรณีที่ไม่มีเซิร์ฟเวอร์ AMBE การแปลงจะต้องทำผ่านเสียงอนาล็อก

• วิธีการใช้งาน:คุณเชื่อมต่อวิทยุสองเครื่องที่แตกต่างกัน (เช่น วิทยุสื่อสารเคลื่อนที่แบบ DMR และวิทยุสื่อสารเคลื่อนที่แบบ D-STAR) เข้าด้วยกันโดยใช้สายเคเบิลเชื่อมต่อเสียง
  
  
• กระบวนการทำงาน:วิทยุ DMR รับสัญญาณดิจิทัล ใช้ชิปฮาร์ดแวร์ AMBE ภายในเครื่องถอดรหัสสัญญาณเป็นเสียงอนาล็อก และส่งเสียงอนาล็อกนั้นออกทางช่องลำโพง เสียงนั้นจะถูกส่งตรงไปยังช่องไมโครโฟนของวิทยุ D-STAR ซึ่งใช้ชิปภายในเครื่องเข้ารหัสเสียงใหม่ให้เป็นการส่งสัญญาณดิจิทัลของ D-STAR
  
  
• ระบบต่างๆ เช่น AllStarLink หรือ RoIP (Radio over IP) มักใช้เทคนิคการเชื่อมต่อแบบอนาล็อกนี้เพื่อเชื่อมโยงเครือข่ายดิจิทัลและอนาล็อกที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิง โดยไม่จำเป็นต้องมีตัวแปลงสัญญาณเสียงฝั่งเซิร์ฟเวอร์
  
  

3. ซอฟต์แวร์แปลงเสียง (พื้นที่สีเทา)

ในทางเทคนิคแล้ว สามารถทำการแปลงรหัสเสียงทั้งหมดด้วยซอฟต์แวร์ได้ โดยใช้ตัวถอดรหัสโอเพนซอร์สที่ได้มาจากการวิเคราะห์ย้อนกลับ (เช่นmbelib )

• วิธีการทำงาน : คล้ายกับเซิร์ฟเวอร์ AMBED แพลตฟอร์มซอฟต์แวร์อย่าง Analog_Bridge เมื่อใช้งานร่วมกับ DVSwitch สามารถแปลงรหัสเสียงดิจิทัล (DMR, P25, NXDN, YSF) แบบเรียลไทม์บน VPS มาตรฐานโดยไม่ต้องใช้ชิปฮาร์ดแวร์
  
  
• ข้อจำกัด : อัลกอริทึม AMBE เป็นกรรมสิทธิ์และได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Digital Voice Systems, Inc. (DVSI) แม้ว่าจะมีไลบรารีซอฟต์แวร์โอเพนซอร์สสำหรับการถอดรหัสสตรีมเหล่านี้ แต่การนำไปใช้ในการส่ง/เข้ารหัสอาจขัดต่อกฎหมายสิทธิบัตร ดังนั้น ซอฟต์แวร์รีเฟล็กเตอร์วิทยุสมัครเล่นขนาดใหญ่และเป็นทางการ (เช่น XLX) จึงกำหนดให้ใช้ฮาร์ดแวร์โวโคเดอร์อย่างชัดเจน เพื่อให้เป็นไปตามกฎหมายและได้คุณภาพเสียงที่ดีที่สุด

ที่มา : https://www.dvmega.nl

         https://github.com

#XNexus Team
#AmateurRadio
#XLXMultiprotocol
#Analoge #Digital #Radio
#Dstar #DMR #YSF #NXDN #P25 #M17 #Allstarlink