C4FM
C4FM
C4FM je technika digitální modulace používaná k přenosu digitálních hlasových a datových informací přes rádiový kanál . C4FM je zkratka pro spojitou 4-úrovňovou frekvenční modulaci , která odpovídá čtyřem frekvencím používaným při klíčování s frekvenčním posunem . Ty jsou pod 1 GHz ve frekvenčních rozsazích , jako jsou ultrakrátké vlny a decimetrové vlny . Metoda modulace se používá v APCO P25 ( Radio Land Mobile Communications, Project 25), zastřešující přenosová síť pro vládní digitální rádio pro vymáhání práva a záchranné služby v Severní Americe a po celém světě v amatérském rádiu . C4FM je pro tuto aplikaci specifikován Telecommunications Industry Association (TIA), koaliční organizací vládních agentur Spojených států, ve standardu ANSI/TIA-102.CAAB-C .
Realizace
C4FM je specifikován v ANSI/TIA-102 pro šířku pásma 12,5 kHz při symbolové rychlosti 4800 baudů . Pro přenos dat se používají čtyři různé přenosové symboly , přičemž každý symbol nese informaci o dvou bitech pevným způsobem a je reprezentován čtyřmi různými frekvencemi. Výsledkem je hrubá přenosová rychlost 9600 bps. Ve vztahu k nosné frekvenci fc , která je také střední frekvencí v rádiovém kanálu, jsou čtyři frekvence definovány v normě jako frekvenční odchylka od nosné frekvence vzhledem k vysílací frekvenci :
Vysílat symboly na C4FM
symbol bitová kombinace frekvenční odchylka
+1 00 fc + 900 Hz
+3 01 fc + 2700 Hz
−1 10 fc - 900 Hz
−3 11 fc - 2700 Hz
Pro přenos dat jsou uživatelská data v přenosových vrstvách vyšších než modulace kombinována do tzv. rámců ve standardu ANSI/TIA-102 a opatřena dopřednou chybovou korekcí (FEC) v závislosti na provozním režimu . Hlas a data lze přenášet současně a multiplexně, nebo lze přenosový kanál použít výhradně pro přenos dat nebo pouze pro přenos hlasu. Objem hlasových dat je snížen na 4400 bps nezávisle na C4FM pomocí vokodéru definovaného v TIA-102 . [2] Celé digitální zpracování signálu se všemi přenosovými vrstvami lze realizovat pomocí signálového procesoru .
Reléové stanice
Metoda je také vhodná pro použití v rádiových sítích s reléovými stanicemi . Reléové radiostanice jsou bezobslužné radiostanice, které jsou obvykle umístěny ve vyvýšených polohách, kupř. B. být instalován v horských stanicích lanovek . Rádiové sítě dlouhého dosahu, např. B. přes několik okresů realizovat. V německy mluvící střední Evropě je v současné době v amatérském rádiu asi 280 reléových stanic C4FM (stav: 3/21)
Co je to C4FM
Informace a vysvětlení základních pojmů digitálního hlasového módu C4FM (=Yaesu System Fusion). Nebudu se zde příliš zabývat technickou stránkou věci, ale spíše z praktického hlediska. O používání C4FM v ČR, seznam C4FM převaděčů, reflektorů a roomů je zde: tato stránka.
System Fusion (obchodní název, C4FM je označení pro typ modulace) je jeden ze tří hlavních digitálních hlasových (digital voice) módů používaných v OK. Další dva jsou DMR a D-Star, těm se věnuji hlavně z hlediska linkování s C4FM. Byl vyvinut firmou Yaesu a proto jej nalezneme hlavně v novějších modelech této společnosti (oproti D-Staru vyvinutému v Japonsku a využívanému hlavně Icomem a Kenwoodem a DMR, což je nezávislý standart využívaný značkami profi prostředí a čínskými značkami). Umožňuje datový přenos hlasu, volacího znaku, polohy, v novější verzi i zpráv a obrázků).
Módy využití šířky pásma v C4FM
Umožňují efektivně rozdělit šířku využívaného pásma (12,5 kHz), aby přenos odpovídal požadované kvalitě:
Voice FR Mode – na stanici označený jako VW – využije celé pásmo na hlas a přenáší pouze volací znak a zvuk
V/D Mode – souběžně data i hlas – na stanici označený jako DN – přenáší hlas i data (poloha..)
Data FR Mode – pouze u novějších Yaesu stanic – využije celé pásmo na data (při přenosu obrázků automaticky, při posílání zpráv)
Při přijetí C4FM signálu s jiným módem stanice automaticky přepne na daný mód, po skončení příjmu se vrátí ke stávajícímu.
Další funkce C4FM na Yaesu stanicích
GM – Group Monitor – Umožňuje zjistit, kdo je všechno na příjmu (funguje i na převaděčích typu MMDVM)
AMS – Automatic Mode Select – Pokud je zapnuté, bude na poslechu kromě C4FM i pro analogové signály FM
DG-ID – Digitální obdoba CTCSS subtónu z analogu, bude poslouchat jen stanice se stejným DG-ID; v OK se kvůli malé rozšířenosti C4FM módu nepoužívá, nastavte na 00 nebo na AUTO
DP-ID – Každé Yaesu rádio vysílá v C4FM svoje Radio ID (v podstatě sériové číslo), umožňuje tak sysopovi kontrolovat na dálku Yaesu převaděč nebo ve stanici nastavit vyjímku, že protistanice bude přijata i s rozdílným DG-ID
Wires X – na stanici označeno logem X – viz. níže
C4FM převaděče a hotspoty
Stejně jako DMR a D*, i C4FM má svou síť převaděčů (byť v OK poměrně chudší). Kvůli rozhodnutí společnosti Yaesu neuvolnit svůj Wires-X linkovací protokol (využíván originálními Yaesu převaděči a hotspoty na bázi HRI-200 interface) pro homebrew použití, John G4KLX napsal YSF protokol, který využívají neoriginální prvky (MMDVM hotspoty a převaděče). Máme tedy 2 systémy, Yaesu DR-2X převaděč z Elixu vs. Raspberry + MMDVM + Motorola. Naštěstí jsou tyto systémy propojeny přes český YSF reflektor a Moravia WIRES-X room, více o tom zde na stránce C4FM v OK.
Wires-X
Používá systém nódů a roomů (pokojů), datábaze je na stránkách Yaesu. Yaesu převaděč – duplexní komunikace nebo jiná Yaesu stanice (hotspot – simplexní komunikace) jsou připojeny k této internetové síti pomocí Yaesu HRI-200 interface. Ty jsou buď on-demand (připojení uživatelem na vyžádání – viz. níže) nebo napevno (s možností odpojení uživatelem) připojeny k roomu (u nás např. room MORAVIA). Když někdo zaklíčuje na převaděči či hotspotu připojeném ke stejnému roomu, je slyšet ze všech převaděčů (hotspotů) připojených ke stejnému roomu. Room je možné zaregistrovat zde: https://www.yaesu.com/jp/en/wires-x/regist/index.php
YSF reflektory
Zde je uplatněn systém reflektorů. Každý si může vytvořit a na svém serveru provozovat reflektor, který se registruje zde: https://register.ysfreflector.de/, opět jsou převaděče připojeny napevno nebo on-demand. Když někdo zaklíčuje na převaděči či hotspotu připojeném ke stejnému reflektoru, je slyšet ze všech převaděčů (hotspotů) připojených ke stejnému reflektoru. Některé reflektory mohou být propojeny s jinými digital voice sítěmi (DMR Brandmeister, DMR-sobě, D-Star DCS platforma).
Provoz na českém YSF reflektoru je možné sledovat zde: https://80.250.3.114/index.php
Popis OK Crosslinku mezi jednotlivými digital voice sítěmi je zde,
Popis C4FM sítě v OK je zde.
Připojení převaděče do WIRES-X a YSF reflektorů
Liší se dle konkrétního modelu stanice, originální WIRES-X převaděč lze k roomu připojit pomocí tlačítka "X" na stanici. Připojení k YSF reflektorům je stejné, převaděč nabídne místo seznamu WIRES-X roomů seznam YSF reflektorů (reflektor a room je z pohledu uživatele v podstatě to stejné). Propojení reflektorů nebo roomů do dalších sítí nelze uživatelem měnit.
On-demand link
Znamená připojení k reflektoru (roomu, v případě DMR talkgroup) na vyžádání uživatele. Převaděč není připojen k žádnému reflektoru a až po stisknutí tlačítka "X" na stanici ho uživatel může připojit k požadovanému reflektoru. Toto propojení může uživatel zrušit nebo se odstraní samo po určité době (time-out). Pokud je převaděč připojen k reflektoru "napevno", lze jej po stisknutí tlačítka "X" na stanici uživatelsky odpojit a připojit jinam. Připojení se opět resetuje do původního stavu po čase, který nastavuje sysop převaděče.