Yaesu System Fusion (YSF) การสื่อสารดิจิทัลคืออะไร

 YSF ซึ่งย่อมาจากYaesu System Fusion 
เป็นโปรโตคอลการสื่อสารดิจิทัลที่เป็นกรรมสิทธิ์ของบริษัทผู้ผลิตวิทยุ Yaesu ซึ่งพัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับวิทยุสมัครเล่น (แฮม) โดยใช้ การมอดูเลชั่นแบบ C4FM (Continuous 4-level FM) เพื่อส่งสัญญาณเสียงและข้อมูลดิจิทัลคุณภาพสูงผ่านคลื่นความถี่วิทยุมาตรฐาน

YSF ถูกนำเสนอในฐานะสะพานเชื่อมระหว่างวิทยุอนาล็อกแบบดั้งเดิมและเครือข่ายดิจิทัลสมัยใหม่ โดยได้รับการออกแบบให้ใช้งานง่ายและปรับเปลี่ยนได้สูง

คุณสมบัติหลักของ YSF

YSF โดดเด่นกว่าโหมดดิจิทัลอื่นๆ (เช่น DMR หรือ D-STAR) เนื่องจากมีคุณสมบัติทางเทคนิคเฉพาะตัวอยู่หลายประการ:

• ระบบเลือกโหมดอัตโนมัติ (AMS):นี่คือคุณสมบัติเด่นของ YSF วิทยุที่ติดตั้ง AMS จะตรวจจับได้ทันทีว่าสัญญาณขาเข้าเป็นสัญญาณอนาล็อก FM มาตรฐานหรือสัญญาณดิจิทัล C4FM และจะสลับไปยังโหมดที่ตรงกันโดยอัตโนมัติ これにより ผู้ใช้ทั้งระบบดิจิทัลและอนาล็อกสามารถใช้งานรีพีทเตอร์เดียวกันได้อย่างราบรื่นโดยไม่ต้องเปลี่ยนการตั้งค่าด้วยตนเอง
  
  
• การส่งเสียงและข้อมูลพร้อมกัน (โหมด V/D): YSF สามารถแบ่งแบนด์วิดท์ โดยใช้ครึ่งหนึ่งในการส่งเสียง และอีกครึ่งหนึ่งในการส่งข้อมูล (เช่น พิกัด GPS หรือสัญญาณเรียกขาน) พร้อมกัน โดยมีระบบแก้ไขข้อผิดพลาดด้วย
  
  
• โหมด Voice Full Rate (Voice FR):โหมดนี้ใช้แบนด์วิดท์ทั้งหมดสำหรับข้อมูลเสียง ทำให้ได้คุณภาพเสียงที่สูงขึ้นอย่างมากเมื่อเทียบกับโหมดเสียงดิจิทัลมาตรฐาน แต่จะเสียความสามารถในการส่งข้อความหรือข้อมูล GPS พร้อมกันไป
  
  
• การส่งข้อมูลแบบเต็มอัตรา (Data Full Rate):ใช้แบนด์วิดท์เต็มที่ในการส่งข้อมูลความเร็วสูง เช่น รูปภาพหรือไฟล์ข้อความ
  
  

การใช้งานทั่วไป

เนื่องจากมีความยืดหยุ่นสูงและให้คุณภาพเสียงที่ดีเยี่ยม YSF จึงถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในงานวิทยุต่างๆ:

• ระบบเครือข่าย WIRES-X:ระบบเพิ่มประสิทธิภาพการส่งสัญญาณซ้ำผ่านอินเทอร์เน็ตแบบครอบคลุมวงกว้าง (WIRES-X) ของ Yaesu ช่วยให้เครื่องทวนสัญญาณ YSF ในพื้นที่ต่างๆ สามารถเชื่อมต่อกันผ่านทางอินเทอร์เน็ตได้ ผู้ใช้ที่มีวิทยุพกพาในเมืองหนึ่งสามารถเชื่อมต่อกับ "ห้อง" WIRES-X และพูดคุยกับผู้ควบคุมวิทยุทั่วโลกด้วยเสียงดิจิทัลที่คมชัด
  
  
• ฮอตสปอตดิจิทัล (MMDVM):ผู้ให้บริการหลายรายใช้ฮอตสปอตดิจิทัลส่วนบุคคล (เช่น Pi-Star หรือ WPSD ที่ทำงานบน Raspberry Pi) ร่วมกับบอร์ด MMDVM (Multi-Mode Digital Voice Modem) อุปกรณ์ขนาดเล็กเหล่านี้ช่วยให้ผู้ให้บริการสามารถเข้าถึงเครือข่าย YSF ทั่วโลกได้โดยตรงจากบ้านของตนเอง โดยใช้เครื่องรับส่งวิทยุแบบพกพาที่มีกำลังส่งต่ำและการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตมาตรฐาน โดยไม่ต้องใช้เครื่องทวนสัญญาณในพื้นที่
  
  
• การสื่อสารในภาวะฉุกเฉิน:ความสามารถของ YSF ในการส่งพิกัด GPS ควบคู่ไปกับเสียง ทำให้มีคุณค่าอย่างยิ่งสำหรับการค้นหาและกู้ภัย หรือการรับมือกับภัยพิบัติ ผู้ปฏิบัติงานสามารถสื่อสารได้อย่างชัดเจน ในขณะที่ศูนย์บัญชาการติดตามตำแหน่งที่แน่นอนของพวกเขาแบบเรียลไทม์
  
  
• การเชื่อมต่อรีเฟล็กเตอร์แบบครอสโหมด: YSF ถูกใช้บ่อยในเครือข่ายทดลองและขั้นสูง โดยที่เซิร์ฟเวอร์ (เช่น YSFReflectors หรือ XLX multiplexers) ทำหน้าที่เชื่อมต่อการสื่อสารระหว่างวิทยุ Yaesu และผู้ใช้บนแพลตฟอร์มดิจิทัลที่แตกต่างกัน เช่น DMR (Digital Mobile Radio)
  
  
• การส่งข้อมูลทางไกลและการส่งข้อความ:รูปแบบดิจิทัลช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถส่งข้อความสั้นหรือข้อมูลทางไกลระหว่างวิทยุได้โดยไม่ต้องพึ่งพาเครือข่ายโทรศัพท์มือถือ
• 

YSF (Yaesu System Fusion) และ DMR (Digital Mobile Radio) เป็นระบบวิทยุดิจิทัลที่ได้รับความนิยมอย่างมากทั้งคู่ แต่ได้รับการออกแบบด้วยแนวคิดที่แตกต่างกัน YSF ถูกสร้างขึ้นมาโดยเฉพาะสำหรับชุมชนวิทยุสมัครเล่น ในขณะที่ DMR มีต้นกำเนิดมาจากมาตรฐานเชิงพาณิชย์ (Tier II) ซึ่งต่อมาได้รับการยอมรับจากนักวิทยุสมัครเล่น

ต่อไปนี้คือรายละเอียดเชิงเทคนิคเกี่ยวกับการเปรียบเทียบคุณสมบัติและโครงสร้างพื้นฐาน:

1. เทคโนโลยีหลักและแบนด์วิดท์ (C4FM เทียบกับ TDMA)

• YSF (C4FM):ใช้ FDMA (Frequency Division Multiple Access) ร่วมกับการมอดูเลชั่น C4FM โดยใช้แบนด์วิดท์เต็ม 12.5 kHz สำหรับการส่งสัญญาณครั้งเดียว เนื่องจากจัดสรรแบนด์วิดท์มากกว่าสำหรับสตรีมเดียว YSF จึงมักให้คุณภาพเสียงที่ดีกว่าเล็กน้อย โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้โหมด Voice Full Rate (VW)
  
  
• DMR (TDMA):ใช้เทคโนโลยี TDMA (Time Division Multiple Access) ซึ่งแบ่งแบนด์วิดท์ 12.5 kHz เดียวกันนั้นออกเป็นสอง "ช่วงเวลา" สลับกัน (TS1 และ TS2) อย่างรวดเร็ว ทำให้สามารถสนทนาด้วยเสียงหรือข้อมูลสองสายพร้อมกันบนความถี่เดียวกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ความจุของเครื่องทวนสัญญาณเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า
  
  

2. ความง่ายในการใช้งานและการเขียนโปรแกรม (AMS เทียบกับ Codeplugs)

• YSF:ออกแบบมาเพื่อความเรียบง่ายตั้งแต่แกะกล่อง คุณสมบัติการเลือกโหมดอัตโนมัติ (AMS) ช่วยให้วิทยุสามารถสลับระหว่างคลื่นวิทยุ FM แบบอนาล็อกมาตรฐานและคลื่นวิทยุ C4FM แบบดิจิทัลได้ทันทีตามสัญญาณที่ได้รับ การตั้งโปรแกรมวิทยุ YSF แทบจะเหมือนกับการตั้งโปรแกรมวิทยุอนาล็อกแบบดั้งเดิม เพียงแค่ป้อนความถี่และค่าชดเชยเท่านั้น
  
  
• DMR:การตั้งโปรแกรมซับซ้อนกว่ามาก เนื่องจากมีรากฐานมาจากระบบเชิงพาณิชย์ DMR จึงจำเป็นต้องสร้าง "Codeplug" (ไฟล์การกำหนดค่าที่ครอบคลุม) ผู้ใช้ต้องกำหนดค่าความถี่ รหัสสี (เทียบเท่ากับโทน CTCSS ในระบบดิจิทัล) ไทม์สล็อต และกลุ่มสนทนา (TG) เฉพาะเพื่อรับฟังหรือส่งข้อมูลอย่างแม่นยำ มีขั้นตอนการเรียนรู้ที่ยากขึ้น แต่ให้การกำหนดเส้นทางที่ละเอียดกว่า
  
  

3. โครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายและการกำหนดเส้นทาง

• โครงสร้างพื้นฐาน YSF:โครงสร้างพื้นฐานอย่างเป็นทางการของ Yaesu คือWIRES-Xซึ่งใช้โหนดฮาร์ดแวร์ที่เชื่อมต่อกับตัวทวนสัญญาณหรือสถานีฐานเพื่อเชื่อมโยงเข้ากับ "ห้อง" บนอินเทอร์เน็ต เป็นระบบนิเวศที่ผสานรวมอย่างลงตัวและใช้งานง่ายบนหน้าจอ Yaesu นอกจากนี้ ชุมชนยังได้สร้าง เครือข่าย YSFReflector แบบโอเพนซอร์ส ซึ่งทำงานคล้ายกันแต่ไม่จำเป็นต้องใช้ฮาร์ดแวร์โหนดที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ Yaesu
  
  
• โครงสร้างพื้นฐาน DMR:ส่วนใหญ่เป็นเครือข่าย IP ขนาดใหญ่แบบกระจายศูนย์ เช่นBrandMeisterและTGIFเครือข่ายเหล่านี้กำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลไปทั่วโลกโดยอาศัยกลุ่มสนทนา (Talkgroup) นับพันกลุ่ม (เช่น TG91 สำหรับทั่วโลก, TG 520 สำหรับประเทศไทย)
  
  
• การเชื่อมช่องว่าง:ในระดับโครงสร้างพื้นฐาน โหมดเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องแยกออกจากกัน การกำหนดเส้นทางขั้นสูงโดยใช้ตัวมัลติเพล็กเซอร์ XLX มักถูกนำมาใช้เพื่อแปลงรหัสและเชื่อมต่อเครือข่ายเหล่านี้ ทำให้ผู้ใช้ที่ส่งสัญญาณในกลุ่มสนทนา DMR สามารถสื่อสารกับผู้ที่เชื่อมต่อกับห้อง YSF ได้อย่างราบรื่น นอกจากนี้ ฮอตสปอต MMDVM ที่ใช้งาน Pi-Star หรือ WPSD ยังสามารถจัดการทั้งสองโหมดได้อย่างง่ายดาย ทำให้ผู้ใช้งานตามบ้านสามารถเข้าถึงทั้งสองเครือข่ายจากอุปกรณ์เพียงเครื่องเดียว
  
  

4. ระบบนิเวศของอุปกรณ์

• YSF:วิทยุผลิตโดย Yaesu เท่านั้น ซึ่งรับประกันความเข้ากันได้และอินเทอร์เฟซผู้ใช้ที่สม่ำเสมอในอุปกรณ์ต่างๆ แต่ผู้ใช้จะถูกจำกัดอยู่ภายในระบบฮาร์ดแวร์ของ Yaesu เท่านั้น
  
  
• DMR:เนื่องจาก DMR เป็นมาตรฐานเชิงพาณิชย์แบบเปิดของ ETSI ทำให้มีผู้ผลิตจำนวนมาก (AnyTone, Motorola, TYT, Baofeng, Alinco) ผลิตวิทยุที่ใช้งานร่วมกันได้ ตลาดที่มีการแข่งขันสูงนี้หมายความว่าวิทยุพกพา DMR ระดับเริ่มต้นมักมีราคาถูกกว่าและมีให้เลือกหลากหลายกว่าตัวเลือก YSF อย่างมาก
  
  

โดยสรุปแล้ว YSF โดดเด่นในด้านคุณภาพเสียงที่เหนือกว่า การผสานรวมระบบอนาล็อกได้อย่างราบรื่น และความเรียบง่ายในการใช้งาน ในขณะที่ DMR โดดเด่นในด้านประสิทธิภาพการใช้คลื่นความถี่ (สองช่องสัญญาณพร้อมกันต่อความถี่) เครือข่ายการกำหนดเส้นทางทั่วโลกขนาดใหญ่ และตัวเลือกฮาร์ดแวร์ที่หลากหลายกว่า

ทำไม WIRES-X C4FM YSF ถึงมีชื่อเรียกมากมายขนาดนี้? แต่ละชื่อแตกต่างกันอย่างไร และใช้งานอย่างไรบ้าง?

คำศัพท์ที่เกี่ยวข้องกับโหมดดิจิทัลของ Yaesu อาจทำให้สับสนได้ เพราะคำว่าC4FM , YSFและWIRES-Xมักถูกใช้สลับกันไปมาในการสนทนาทั่วไป แต่ในความเป็นจริงแล้ว คำเหล่านี้หมายถึงสามชั้นที่แตกต่างกันของระบบการสื่อสาร ได้แก่ คลื่นวิทยุ ระบบนิเวศ และเครือข่าย

ต่อไปนี้คือคำอธิบายความหมายและวิธีการใช้งานของแต่ละคำ:

1. C4FM: การปรับสัญญาณ (วิธีการ)

C4FM (Continuous 4-level FM) คือรูปแบบการมอดูเลชั่นคลื่นวิทยุ (RF) ทางกายภาพที่แท้จริง มันคือภาษาที่วิทยุของคุณใช้สื่อสารผ่านคลื่นวิทยุ

• คืออะไร:เป็นวิธีการส่งสัญญาณดิจิทัลที่ส่งทั้งเสียงและข้อมูล (เช่น พิกัด GPS หรือสัญญาณเรียกขาน เช่น E23JWE) โดยใช้รูปแบบคลื่นเฉพาะ
  
  
• วิธีใช้งาน:คุณใช้ C4FM เมื่อใดก็ตามที่คุณกดปุ่ม PTT บนวิทยุดิจิทัล Yaesu ของคุณเพื่อพูดคุยโดยตรงกับวิทยุเครื่องอื่น (Simplex) หรือกับเครื่องทวนสัญญาณดิจิทัลในพื้นที่
  
  

2. YSF: ระบบนิเวศและเครือข่ายเปิด

YSF (Yaesu System Fusion) ในทางเทคนิคหมายถึงแบรนด์โดยรวมของ Yaesu สำหรับสถาปัตยกรรมดิจิทัลทั้งหมดของพวกเขา ซึ่งเป็นการผสมผสานที่เป็นกรรมสิทธิ์ของวิทยุ C4FM เครื่องทวนสัญญาณ และความสามารถในการเลือกโหมดอัตโนมัติ (AMS)

• ความหมายเฉพาะกลุ่ม:ในแวดวงวิทยุสมัครเล่นโดยทั่วไป โดยเฉพาะในกลุ่มผู้ใช้ฮอตสปอต MMDVM คำว่า "YSF" มีความหมายที่สอง คือYSFReflectorsซึ่งเป็นเครือข่ายเชื่อมโยงแบบโอเพนซอร์สที่พัฒนาโดยชุมชน
  
  
• วิธีการใช้งาน:หากคุณกำลังเชื่อมต่อฮอตสปอตเข้ากับระบบเราเตอร์แบบโอเพนซอร์ส หรือจัดการทราฟฟิกเสียงดิจิทัลบนเซิร์ฟเวอร์แบบกำหนดเอง เช่น XNexus คุณกำลังใช้เครือข่าย YSF ที่ขับเคลื่อนโดยชุมชนนี้ ซึ่งช่วยให้ผู้ให้บริการสามารถเชื่อมโยงวิทยุ C4FM ทั่วโลกได้โดยไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์เราเตอร์ของ Yaesu ที่มีราคาแพงและเป็นกรรมสิทธิ์เฉพาะ
  
  

3. WIRES-X: เครือข่ายอย่างเป็นทางการ ("Where")

WIRES-X (Wide-coverage Internet Repeater Enhancement System) คือเครือข่ายเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่เป็นกรรมสิทธิ์อย่างเป็นทางการของ Yaesu

• WIRES-X คืออะไร: คือระบบนิเวศแบบปิดของ "โหนด" และ "ห้อง" ที่ดูแลโดย Yaesu หากต้องการใช้งานโหนด WIRES-X อย่างแท้จริง คุณต้องใช้ฮาร์ดแวร์ของ Yaesu อย่างเป็นทางการ (เช่น กล่องเชื่อมต่อ HRI-200 หรือวิทยุโหนดเฉพาะของ Yaesu) ที่เชื่อมต่อกับพีซีระบบ Windows
  
  
• วิธีใช้งาน:สามารถเข้าถึงได้ผ่านปุ่ม "WIRES-X" บนวิทยุ Yaesu ซึ่งจะแสดงรายชื่อเครือข่ายแบบภาพบนหน้าจอ เพื่อเชื่อมต่อกับห้องสนทนาออนไลน์อย่างเป็นทางการของ Yaesu ทั่วโลก

สรุปการเปรียบเทียบโดยย่อ

ภาคเรียน	หมวดหมู่	มันทำอะไรได้จริง ๆ
ซี4เอฟเอ็ม	โปรโตคอลการออกอากาศ	รูปคลื่นวิทยุที่ส่งมาจากเสาอากาศ
วายเอสเอฟ	ระบบนิเวศ / เครือข่ายเปิด	ระบบ Yaesu โดยรวม หรือเครือข่ายรีเฟล็กเตอร์ MMDVM แบบโอเพนซอร์ส
ไวร์ส-เอ็กซ์	เครือข่ายที่เป็นกรรมสิทธิ์	ระบบเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตแบบปิดที่ใช้ฮาร์ดแวร์อย่างเป็นทางการของ Yaesu

 ฉันจะเชื่อมต่อ YSFReflector ของชุมชนเข้ากับห้อง WIRES-X อย่างเป็นทางการได้อย่างไร?

การเชื่อมต่อโหนด WIRES-X แบบปิดเข้ากับเซิร์ฟเวอร์ดิจิทัลภายนอก เช่น มัลติเพล็กเซอร์ XLX ที่ทำงานบนสภาพแวดล้อม Debian จำเป็นต้องแปลงสัญญาณเสียงอนาล็อกให้เป็นโปรโตคอลดิจิทัล โดยAnalog_Bridgeทำหน้าที่เป็นตัวกลางที่สำคัญในกระบวนการนี้ ในการแปลงสัญญาณเสียงดิบให้เป็นสตรีม USRP ดิจิทัล

ต่อไปนี้คือขั้นตอนทางเทคนิคในการกำหนดค่าการกำหนดเส้นทางนี้:

สถาปัตยกรรมระบบ

เพื่อเชื่อมต่อเครือข่ายโดยไม่ต้องดัดแปลงฮาร์ดแวร์ของ Yaesu โดยตรง ระบบจึงถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน:

• เกตเวย์:คอมพิวเตอร์ระบบ Windows ที่ติดตั้งซอฟต์แวร์ WIRES-X อย่างเป็นทางการ โดยตรวจสอบสิทธิ์ผ่านวิทยุโหนดของ Yaesu
  
  
• เซิร์ฟเวอร์:สภาพแวดล้อม Linux (ส่วนใหญ่มักเป็นการติดตั้ง Debian) ที่ทำงานAnalog_Bridgeควบคู่ไปกับเซิร์ฟเวอร์ AMBE เพื่อจัดการการเข้ารหัสและถอดรหัสเสียง
  
  

การกำหนดเส้นทางเสียงผ่านสายเคเบิลเสมือน

ขั้นตอนแรกคือการย้ายสัญญาณเสียงออกจากระบบนิเวศของ Yaesu ไปยังซอฟต์แวร์เชื่อมต่อของคุณ

• ติดตั้ง Virtual Audio Cable (VAC) บนเครื่อง Windows ที่ใช้งาน WIRES-X
  
  
• ในการตั้งค่า WIRES-X ให้เปลี่ยนอุปกรณ์เอาต์พุตและอินพุตเสียงหลักให้ส่งสัญญาณผ่านสายเคเบิลเสมือนแทนที่จะใช้ลำโพงหรือไมโครโฟนจริง
  
  
• ใช้โปรแกรมส่งสัญญาณเสียงผ่าน IP (หรือเรียกใช้โปรแกรม DVSwitch เวอร์ชันสำหรับ Windows) เพื่อบันทึกเสียงจากระบบ VAC และส่งต่อไปยังเซิร์ฟเวอร์ภายนอกของคุณผ่านเครือข่ายท้องถิ่น
  
  

การกำหนดค่า Analog_Bridge.ini

ส่วนสำคัญของการแปลเกิดขึ้นภายในAnalog_Bridge.iniไฟล์บนเซิร์ฟเวอร์ของคุณ คุณต้องกำหนดค่าบล็อกหลักสองส่วน:

• บล็อก [AMBE]:กำหนดที่อยู่ IP และพอร์ตของเซิร์ฟเวอร์ AMBE ของคุณ (ตัวเข้ารหัสเสียงแบบฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์) ส่วนนี้จะบอกบริดจ์ว่าควรส่งเสียงดิบไปที่ใดเพื่อแปลงเป็นรูปแบบดิจิทัล AMBE ที่เครือข่ายวิทยุดิจิทัลต้องการ
  
  
• บล็อก [USRP]:กำหนดค่าrxPortและtxPortส่วนนี้จะนำแพ็กเก็ตเสียงที่แปลงเป็นดิจิทัลแล้วไปยังรีเฟล็กเตอร์เป้าหมายของคุณ เช่น เซิร์ฟเวอร์ XLX ในพื้นที่ หรือบริดจ์ MMDVM
  
  

การจัดการ PTT และความหน่วง

การจัดการปุ่มกดเพื่อพูด (PTT) มักเป็นส่วนที่ซับซ้อนที่สุดของซอฟต์แวร์บริดจ์ เนื่องจากความล่าช้าของอินเทอร์เน็ตอาจทำให้การส่งสัญญาณล้มเหลวได้

• สร้างโปรแกรมจำลองพอร์ต COM เสมือนเพื่อแปลงสัญญาณเสียงดิจิทัลที่ตรวจพบโดยเซิร์ฟเวอร์ให้เป็นคำสั่ง PTT ทางกายภาพสำหรับวิทยุ Yaesu ที่เป็นโหนด
  
  
• ปรับtxDelayการตั้งค่าภายในAnalog_Bridgeเพื่อให้แน่ใจว่าวิทยุ Yaesu มีเวลาเพียงพอในการกดปุ่มส่งสัญญาณ RF ก่อนที่กระแสข้อมูลดิจิทัลจะเริ่มต้นขึ้น