FCC ผลักดันผ่อนคลายข้อจำกัดการส่งสัญญาณดิจิทัลของวิทยุสมัครเล่น
(radioworld.com)- FCC ต้องการปรับปรุงข้อจำกัดการส่งข้อมูลของวิทยุสมัครเล่นที่นำมาใช้ตั้งแต่ปี 1980 เพื่อเปิดทางให้ การแผ่สัญญาณดิจิทัลสมัยใหม่ และการทดลองมากขึ้น
- วาระการประชุมเดือนพฤศจิกายนคือ Report and Order ที่จะยกเลิก ข้อจำกัด baud rate ในย่านวิทยุสมัครเล่นต่ำกว่า 29.7MHz และใช้ ข้อจำกัดแบนด์วิดท์ 2.8kHz แทน
- กฎปัจจุบันจำกัดการส่ง radioteletype/data ความถี่สูงต่ำกว่า 28MHz ไว้ที่ 300 baud และจำกัดย่าน 10m ที่ 28~29.7MHz ไว้ที่ 1200 baud
- ARRL ได้ขอให้เปลี่ยนข้อจำกัดมาตั้งแต่ปี 2013 โดยมองว่า ความเร็วของการสื่อสารฉุกเฉิน ของผู้ปฏิบัติการวิทยุสมัครเล่นอาสาสมัครมีความสำคัญในการตอบสนองต่อภัยพิบัติ เช่น เฮอริเคนและไฟป่า
- FCC กำลังพิจารณา FNPRM เพื่อขยายการผ่อนคลายข้อจำกัดไปยังย่าน 2200m, 630m, VHF และ UHF ด้วย และจะรับความเห็นเกี่ยวกับข้อจำกัดแบนด์วิดท์ที่เหมาะสมสำหรับแต่ละย่าน
เปลี่ยนข้อจำกัด baud rate แบบปี 1980 มาเป็นเกณฑ์แบนด์วิดท์
- Jessica Rosenworcel ประธาน FCC เสนอแผนที่จะยกเลิกข้อจำกัดเก่า ๆ เพื่อส่งเสริม นวัตกรรมและการทดลอง ในย่านวิทยุสมัครเล่น และให้ผู้ถือใบอนุญาตสามารถใช้การแผ่สัญญาณดิจิทัลสมัยใหม่ได้
- Report and Order ที่จะพิจารณาในการประชุมเดือนพฤศจิกายนจะเปลี่ยนกฎการแผ่สัญญาณข้อมูลในย่านวิทยุสมัครเล่นต่ำกว่า 29.7MHz
- ยกเลิก ข้อจำกัด baud rate ที่ใช้กับการแผ่สัญญาณข้อมูล
- กำหนด ข้อจำกัดแบนด์วิดท์ 2.8kHz แทน baud rate
- baud rate คืออัตราการเปลี่ยนแปลงแอมพลิจูด ความถี่ หรือเฟสของรูปคลื่นพาหะเพื่อส่งข้อมูล โดยข้อจำกัดปัจจุบันถูกนำมาใช้ในปี 1980
- เกณฑ์ 2.8kHz ยังสอดคล้องกับแนวทางที่ FCC ใช้กับบริการวิทยุอื่น ๆ ด้วย
ความเร็วในการส่งที่กฎปัจจุบันขัดขวางอยู่
- กฎปัจจุบันกำหนดข้อจำกัดต่อการส่ง radioteletype/data ของวิทยุสมัครเล่นความถี่สูงดังนี้
- ความถี่ต่ำกว่า 28MHz ถูกจำกัดไว้ที่ 300 baud
- ย่าน 60m เป็นข้อยกเว้น
- ย่าน 10m ที่ 28~29.7MHz อนุญาตได้ถึง 1200 baud
- FCC Wireless Telecommunications Bureau มองว่าการเปลี่ยนแปลงมาตรฐานทางเทคนิคจะช่วยให้บริการวิทยุสมัครเล่นทำงานได้มีประสิทธิภาพมากขึ้น และช่วยสนับสนุนใน สถานการณ์ฉุกเฉิน ได้ด้วย
- FCC พิจารณาจากบันทึกในกระบวนการแล้วเห็นว่าข้อจำกัด baud rate ล้าสมัย และเป็นอุปสรรคมากกว่าส่งเสริมต่อการสร้างนวัตกรรมและการใช้งานอย่างคึกคักในย่านวิทยุสมัครเล่น
- อย่างไรก็ตาม หากยกเลิกทั้งข้อจำกัด baud rate หรือแบนด์วิดท์ทั้งหมด การแผ่สัญญาณข้อมูลเดี่ยวอาจกินสเปกตรัมจำนวนมากและกระทบต่อการใช้งานพร้อมกันของสถานีอื่นที่ใช้โหมดแถบแคบได้
คำขอของ ARRL และเหตุผลด้านการสื่อสารภัยพิบัติ
- American Radio Relay League(ARRL) ได้ยื่นคำขอต่อ FCC ในปี 2013 ให้ลบการอ้างอิง baud rate และกำหนด ข้อจำกัดแบนด์วิดท์ 2.8kHz
- ARRL มองว่าการเพิ่มความเร็วในการส่งมีความสำคัญเป็นพิเศษเมื่อผู้ปฏิบัติการวิทยุสมัครเล่นให้การสนับสนุนโดยสมัครใจระหว่างและหลังเหตุการณ์เฮอริเคน ไฟป่า และภัยพิบัติอื่น ๆ
- การยกเลิกข้อจำกัด baud rate จะทำให้ส่งข้อมูลได้มากขึ้นในแต่ละสัญญาณโดยไม่เพิ่มแบนด์วิดท์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ซึ่งอาจนำไปสู่การ ส่งเสริมนวัตกรรม
- โฆษกของ ARRL ระบุว่าองค์กรสนับสนุนมาตรการที่เสนอและ ข้อเสนอ further notice
- David Siddall ที่ปรึกษากฎหมายของ ARRL มองว่าการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีทำให้เวลาส่งข้อความลดลง และเปิดสเปกตรัมในมิติของเวลาให้ผู้ปฏิบัติการใช้งานได้มากขึ้น
- ในปี 1980 FCC ได้นำข้อจำกัดความเร็ว 300 baud มาใช้เพื่อจำกัดปริมาณสเปกตรัมที่สัญญาณเดี่ยวหนึ่งสัญญาณครอบครอง
- ผู้ปฏิบัติการวิทยุสมัครเล่นพัฒนาความเร็วที่สูงขึ้นซึ่งยังอยู่ภายในแบนด์วิดท์สเปกตรัมมาตรฐาน แต่สุดท้ายก็ชนกับข้อจำกัด baud rate ของ FCC
ความกังวลเรื่องการคุ้มครองแถบแคบและกรณียกเว้นเดิม
- ในปี 2016 FCC ได้ออก Notice of Proposed Rulemaking, WT Docket No. 16-239 โดยมีข้อสรุปเบื้องต้นว่าไม่จำเป็นต้องมีข้อจำกัดแบนด์วิดท์ 2.8kHz สำหรับการแผ่สัญญาณ radioteletype และ data ในย่าน MF/HF และขอรับความเห็น
- ในเวลานั้น ผู้ยื่นความเห็นบางรายคัดค้านการเปลี่ยนแปลงกฎใด ๆ โดยระบุว่าควรรักษากฎเดิมไว้เพื่อคุ้มครองการเข้าถึงย่านวิทยุสมัครเล่นของ Morse code และการส่งสัญญาณแถบแคบอื่น ๆ
- FCC ระบุประโยชน์ของการเปลี่ยนแปลงว่าเป็น การสื่อสารฉุกเฉินที่เร็วขึ้น ของผู้ปฏิบัติการ ham radio อาสาสมัครในสถานการณ์ฉุกเฉิน
- Wireless Telecommunications Bureau Mobility Division เคยออกการยกเว้นให้ผู้ปฏิบัติการสมัครเล่นที่เข้าร่วมกิจกรรมบรรเทาภัยพิบัติโดยตรงสามารถเกินข้อจำกัด baud rate ได้ เพื่อประโยชน์ด้านความปลอดภัยสาธารณะ
การพิจารณาต่อเนื่องที่ขยายไปถึง VHF·UHF
- FCC มีกำหนดพิจารณา FNPRM ในการประชุมเดือนพฤศจิกายนด้วย
- เสนอให้ยกเลิกข้อจำกัด baud rate ในย่าน 2200m และ 630m
- เสนอให้ยกเลิกข้อจำกัด baud rate ในย่าน VHF และ UHF ด้วย
- จะรับความเห็นว่าอะไรคือข้อจำกัดแบนด์วิดท์ที่เหมาะสมสำหรับย่าน 2200m, 630m, VHF และ UHF
- Steve Stroh บรรณาธิการจดหมายข่าววิทยุสมัครเล่น Zero Retries มองว่าความจำเป็นในการปรับปรุงการสื่อสารข้อมูลเกิดขึ้นควบคู่กับ สัญญาณรบกวนในสเปกตรัมที่เพิ่มขึ้น จากระบบต่าง ๆ เช่น ไฟ LED, แหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งขนาดเล็ก และแผงโซลาร์เซลล์
- สัญญาณรบกวนลักษณะนี้ส่งผลกระทบมากต่อโหมดแอนะล็อก เช่น เสียง และการส่งกำลังต่ำมาก ขณะที่โหมดการสื่อสารข้อมูลที่ปรับปรุงแล้ว รวมถึงโหมดเสียงดิจิทัล สามารถเอาชนะปัญหาสัญญาณรบกวนได้
- Stroh ประเมินในเชิงบวกที่ FCC จัดการข้อจำกัดแบบเดียวกันในย่านวิทยุสมัครเล่น VHF และ UHF ไปพร้อมกัน
- ย่านดังกล่าวอาจมีศักยภาพในการสร้างนวัตกรรมด้านเทคโนโลยีการสื่อสารข้อมูลมากกว่านี้ หากไม่มีข้อจำกัดด้านความเร็วข้อมูลและโหมด
- การประชุมครั้งถัดไปของ FCC มีกำหนดในวันที่ 15 พฤศจิกายน และช่วงรับความเห็นต่อ FNPRM จะเริ่ม 30 วันหลังจากเผยแพร่ใน Federal Register
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
อยากคิดว่าตัวเองมีส่วนช่วยให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้อยู่บ้าง: https://news.ycombinator.com/item?id=37394599
ดูเหมือนคอมเมนต์ด้านล่างจะช่วยอธิบายได้: https://news.ycombinator.com/item?id=38053342
เมื่อหลายปีก่อนผมเคยลองคำนวณ LTE ในย่านความถี่ที่จัดสรรให้สถานีวิทยุ FM แล้วได้ประมาณ 1.4Mbps สำหรับอุปกรณ์วิทยุ CAT4 แต่จำไม่ได้แล้วว่าตอนนั้นสมมติ modulation กับระดับ forward error correction แบบไหนไว้
นี่เป็นการเปลี่ยนแปลงที่ดีมาก แต่สำหรับคนที่ไม่คุ้นกับวิทยุอาจทำให้งงได้
ในยุค 1980 FCC วางข้อจำกัดแบบอิง อัตราบอด (baud rate) สำหรับสัญญาณดิจิทัลที่ต่ำกว่า 30MHz ตอนนั้นโหมดดิจิทัลหลัก ๆ ใช้การมอดูเลตแบบ frequency-shift keying (FSK) ซึ่งส่ง 0 และ 1 ด้วยโทนที่ต่างกัน ดังนั้นพอเพิ่มความเร็วก็จะกินสเปกตรัมกว้างขึ้น ข้อจำกัดแบบบอดเรตเลยถูกใช้แทบจะเทียบเท่าข้อจำกัดด้านแบนด์วิดท์
แต่หลังจากนั้นการประมวลผลสัญญาณดิจิทัลก็ก้าวหน้าอย่างมาก ทำให้มีวิธีมอดูเลตเพิ่มขึ้นมหาศาล และอัดบิตได้มากขึ้นมากภายในแบนด์วิดท์ช่องสัญญาณเท่าเดิม จึงมีการเรียกร้อง FCC กันมากว่า ถ้าสิ่งที่อยากจำกัดจริง ๆ คือความกว้างของสเปกตรัม ก็ควรจำกัด แบนด์วิดท์ โดยตรงแทนที่จะจำกัดบอดเรต และบรรดานักทดลองก็คงจะแข่งกันดูว่าใส่บอดได้มากแค่ไหนในพื้นที่นั้น
ส่วนตัวผมกลับเข้ามาสู่วงการวิทยุสมัครเล่นอีกครั้งเพราะไปเล่น SDR เลยอาจมีอคติอยู่บ้าง ผมไม่ได้รู้สึกมีแรงจูงใจจากการติดต่อให้ครบทุกมลรัฐหรือทุกประเทศเท่ากับการทดลองแบบ “รับภาพจากบอลลูนตรวจอากาศเหนือมหาสมุทรแอตแลนติกบนย่าน 20m ได้” หรือ “เห็นบีคอนของตัวเองที่อยู่ห่างออกไป 500 ไมล์บนเครือข่าย KiwiSDR” การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้น่าจะเปิดพื้นที่ให้การทดลองแบบนั้นได้มากขึ้นมาก ซึ่งน่าตื่นเต้นดี
ข้อความที่ว่า “คอมเมนต์บางส่วนที่ส่งเข้ามาใน NPRM ตอนนั้นคัดค้านการเปลี่ยนกฎทุกรูปแบบ โดยให้เหตุผลว่ากฎเดิมควรปกป้องการเข้าถึงย่านวิทยุสมัครเล่นของมอร์สโค้ดและการส่งสัญญาณแคบย่านแบบอื่น” ฟังดูเหมือนในย่านวิทยุสมัครเล่นก็มีพวก gatekeeping แบบ NIMBY เหมือนกัน
ฝั่ง Winlink เองก็แชนเนลไลซ์พื้นที่ส่วนใหญ่ของซับแบนด์ CW และดาต้าไปแล้ว และการเปลี่ยนแปลงนี้จะยิ่งทำให้เซสชัน Vara แย่งสเปกตรัมมากขึ้นเมื่อเริ่มทับผู้ใช้งานเดิม พฤติกรรมแบบนั้นไม่ใช่แค่ไม่เกรงใจ แต่ยังผิดกฎอยู่ดี
ไม่ได้กระทบแค่ CW เท่านั้น แต่ PSK31, WSPR และอย่างอื่นก็ได้รับผลกระทบอยู่แล้วภายใต้กฎปัจจุบัน การอนุญาต แบนด์วิดท์ 2.8kHz มีแต่จะทำให้แย่ลง สัปดาห์ก่อน QSO PSK31 ของผมก็เพิ่งพังเพราะโดนเซสชัน Vara ทับ
ผมแทบไม่รู้อะไรเกี่ยวกับวิทยุเลย มีใครอธิบายได้ไหมว่าทำไมแต่แรกถึงต้องมี ข้อจำกัดบอดเรต ด้วย มันมีเหตุผลทางเทคนิคอย่างเรื่องการรบกวนหรือเปล่า?
FSK ส่งข้อมูลโดยสลับไปมาระหว่างสองความถี่ และการสลับแบบฉับพลันนั้นก่อการรบกวนอย่างมากกับคนที่ใช้ความถี่ข้างเคียง ทุกวันนี้เรามักคิดว่าการจำกัดแบนด์วิดท์เพื่อเว้นที่ไว้หลบการรบกวนเป็นเรื่องธรรมชาติ แต่ในยุค 1970–80 วิธีคิดคือ “ยิ่งบอดเรตสูง ก็ยิ่งต้องใช้แบนด์วิดท์กว้างขึ้น และยิ่งแบนด์วิดท์กว้าง ก็ยิ่งก่อการรบกวนมากขึ้น” จึงใช้การควบคุมบอดเรตเป็นเครื่องมือควบคุมแบนด์วิดท์
ปัจจุบันมีวิธีมอดูเลตที่ดีกว่านี้มาก ตัวอย่างเช่น GFSK ซึ่งคล้าย FSK แต่ไม่ได้กระโดดระหว่างสองความถี่แบบทันทีทันใด กลับค่อย ๆ เปลี่ยนไปแทน มันต้องใช้อิเล็กทรอนิกส์ที่แม่นยำกว่า แต่รบกวนผู้ใช้ความถี่ข้างเคียงน้อยกว่า Bluetooth เคยเป็นตัวอย่างเด่นของการใช้งาน GFSK แม้แน่นอนว่า Bluetooth รุ่นใหม่ ๆ อาจใช้วิธีอื่นด้วย
เพิ่มเติมคือ FSK ก็ยังมีประโยชน์และถูกใช้อย่างแพร่หลายอยู่ เช่น รีโมตประตูโรงรถก็เป็นตัวอย่างหนึ่ง
แต่ก็ต้องยอมรับว่าวิทยุสมัครเล่นมีความอนุรักษนิยมที่คอยกันคนออกจากงานอดิเรกนี้อยู่ตามธรรมชาติ คล้ายข้อกำหนดมอร์สโค้ดในอดีต การยกเลิกข้อจำกัดบอดเรตครั้งนี้จึงช้ามากแล้ว และการส่งสัญญาณแอนะล็อกก็เป็นสิ่งที่ล้าสมัยจนแทบขำในโลกนอกวิทยุสมัครเล่น
ตอนที่กฎนี้ถูกรับมาใช้ การโทรไปยุโรปมีค่าใช้จ่าย 3 ดอลลาร์ต่อนาที และ Telex ราคา 10 ดอลลาร์ต่อ 30 คำ
ข้อจำกัดแบบนี้ยังมีอยู่ในที่อื่นด้วย เช่น ในประเทศของเรา มีเพียงชมรมเท่านั้นที่ยังสามารถส่งสัญญาณทีวีแอนะล็อกต่อได้ ส่วนบุคคลทั่วไปทำได้แค่ส่งสั้น ๆ
ผมเข้าใจเหตุผลที่ว่าการเพิ่มแบนด์วิดท์อาจช่วยส่งเสริมโหมดดิจิทัลได้ แต่ผมคิดว่าควรทดลองกับ โหมดแบนด์วิดท์ต่ำ มากกว่าปล่อยให้โหมดที่เร็วกว่าและอาจสิ้นเปลืองกว่านั้นเข้ามากินสเปกตรัมส่วนใหญ่
ถ้าการยกเลิกข้อจำกัดที่ล้าสมัยคือการ “เสริมความแข็งแกร่งให้วิทยุสมัครเล่น” แล้ว FCC จะเรียก ค่าธรรมเนียม 35 ดอลลาร์ ที่เพิ่งเริ่มเก็บสำหรับใบอนุญาตวิทยุสมัครเล่นใหม่หรือการเปลี่ยนแปลงใบอนุญาตว่าอะไร? นี่เป็นหนึ่งในไม่กี่ความเอื้อเฟื้อจากภาครัฐที่ยังหลงเหลืออยู่จนถึงตอนนี้
ถ้าจะหาตำแหน่งในตัวบทกฎหมายที่กำหนดให้ FCC ต้องเก็บค่าธรรมเนียมแบบนั้น ให้ค้นหา “section 8 of the communications”
แต่เพราะมันมาแทนค่าธรรมเนียมรายปี จึงถือว่าคุ้มสำหรับคนที่จะทำระยะยาว อย่างไรก็ตาม สำหรับคนที่อยากเริ่มงานอดิเรกใหม่ การบอกว่า “ไปอ่านหนังสือสอบก่อน พอสอบผ่านแล้วค่อยจ่าย 180 ดอลลาร์ ถึงจะได้รู้ว่ามันเหมาะกับตัวเองไหม” ไม่ใช่จุดขายที่ดีนัก
ยุโรปแทบจะตรงกันข้ามเลย หน่วยงานกำกับดูแลของประเทศส่วนใหญ่เหมือนอยากให้พวกเราหายไป เพื่อที่จะได้ขาย ย่านความถี่ ทำเงินก้อนโต
น่าเสียดายที่มันกำลังหายไปจริง ๆ
ในที่สุดก็เกิดขึ้นแล้ว
ข้อจำกัดนี้ให้ความรู้สึกกลับหัวกลับหางมาโดยตลอด และหวังว่าจะได้เห็น โหมดดิจิทัล ที่น่าสนใจมากขึ้นทั่วทั้งย่าน
ผมเริ่มอ่านข้อเสนอของ FCC[1] แล้วเพิ่งรู้จักย่านวิทยุสมัครเล่นใหม่คือ ย่าน 630 เมตร[2] น่าเสียดายที่ผมอาศัยอยู่ใกล้สายส่งไฟฟ้า 138kV เลยคงใช้งานได้ยาก
น่าสนใจว่าภายใต้สภาพแวดล้อมการสื่อสารระยะไกลจริง ๆ จะอัดข้อมูลลงในแบนด์วิดท์ 2800Hz ได้มากแค่ไหน
[1] https://www.radioworld.com/wp-content/uploads/2023/10/DOC-39...
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/630-meter_band
จาก “WebSDR – Internet-connected Software-Defined Radios” (2023): https://news.ycombinator.com/item?id=38034417
pipewire-screenaudio: https://github.com/IceDBorn/pipewire-screenaudio เป็นส่วนขยายที่ส่งต่อเสียง PipeWire ไปยังการแชร์หน้าจอ WebRTC และยังมี awesome-amateur-radio#sdr ด้วย: https://github.com/mcaserta/awesome-amateur-radio#sdr
ในวิกิ OpenWRT ยังมีการลิสต์แอปอย่าง pywws และ weewx ที่สามารถดึงข้อมูลสภาพอากาศจาก GPIO หรือ SDR หรือเซ็นเซอร์อากาศสารพัดชนิด มาบันทึก ทำกราฟ และเผยแพร่ได้ weewx: https://github.com/weewx/weewx
ถ้ามีแอป WebSDR สำหรับ LuCI ก็คงเจ๋งดี มีการประยุกต์ใช้ วิทยุภาคพื้นดินแบบดิจิทัล อะไรอีกบ้างที่น่าสนใจและจะช่วยเสริมการสนับสนุนวิทยุสมัครเล่น? แล้วคลาสวิทยาศาสตร์ STEM “Q12” ของ K12cs จะส่งเสริมการเรียนรู้เทคโนโลยีแม่เหล็กไฟฟ้าแบบนี้และสาขาใกล้เคียงได้อย่างไร?
ช่วงนี้ Jessica ทำได้ดีมากจริง ๆ