A.L.E.
(ETABLISSEMENT AUTOMATIQUE DE LIAISON)
L’établissement d’une liaison fiable en HF est, en raison des conditions de propagation une mission délicate que par le passé, seuls des opérateurs expérimentés pouvaient exécuter avec succès.
Aujourd’hui, cette mission est assurée par des techniques dites adaptatives en fonction de la qualité du canal utilisé. Au cours des différents travaux effectués lors des CMR « Conférences Mondiales des Radiocommunications » l’UIT a défini ce type de liaison comme « système adaptatif en ondes décamétriques » ou encore « système agile en fréquence en ondes décamétriques ». Lors de la CMR97, la résolution 729 de l’UIT indique de quelle manière les systèmes adaptatifs doivent être utilisés. Cette technique s’appelle en Anglais Automatic Link Establishement « ALE ».
Au départ, divers fabricants avaient déjà mis au point leur propre protocole et l’on s’est aperçu q u’il était indispensable pour l’interopérabilité d’établir des normes permettant l’intercommunication avec des matériels provenant d’horizons différents. Il existe désormais diverses normes d’ALE la principale étant dans sa version militaire « MIL STD 188 141 » et dans sa version civile « FED DTD 1045A ». La première génération de systèmes adaptatif pour les bandes déca a été conçue au début des années 80. Les équipements de cette génération ne pouvaient établir une liaison qu’en choisissant une fréquence de trafic parmi un petit nombre de fréquences préréglées. La liaison était ensuite confiée à l’exploitant.
D’autres éléments fonctionnels ont été rajoutés au cours des années 80, ce qui a permis l’établissement entièrement automatique des liaisons, de leurs maintenance pendant le transfert des messages et leur déconnexion. Ces systèmes pouvaient réagir en s’adaptant au changement de l’état de la liaison en changeant la fréquence de trafic, la puissance de l’émetteur et/ou le schéma de modulation.
Aujourd’hui, des systèmes adaptatifs de différents types sont en service ou en cours d’élaboration. Une station adaptative, définie comme pouvant fournir une liaison radioélectrique à l’opérateur se compose des éléments suivants :
- Le terminal de l’opérateur
- L’émetteur Récepteur
- L’antenne
- Le contrôleur.
L’unité de contrôle a pour principales fonctions dans un système adaptatif la gestion des fréquences et l’évaluation de la qualité de la liaison, sa préparation et son établissement, sa maintenance et sa déconnexion
Principales caractéristiques d’un système adaptatif :
- Facilité d’utilisation : Les systèmes adaptatifs établissent, maintiennent et déconnectent la liaison sans qu’il soit nécessaire qu’un opérateur assure une interaction technique.
- Fiabilité accrue : Le pourcentage de temps pendant lequel les systèmes adaptatifs assurent un service de haute qualité est beaucoup plus élevé qu’un système traditionnel. Cet avantage est dû à la selection adaptative des fréquences, à la répétition automatique sur demande et à des signaux modulant résistant mieux aux brouillages.
- Souplesse : Un système adaptatif analyse et met continuellement à jour l’information d’évaluation de la qualité de la liaison, ce qui lui permet de choisir la fréquence de trafic qui convient le mieux à chaque instant.
Caractéristiques techniques de la norme ALE :
Outre les paramètres de base des équipements radios utilisés, la norme FED STD 1045 ( la plus courante ) spécifie la forme des signaux, les méthodes de codage et le protocole d’établissement automatique de la liaison.
Le signal utilisé pour l’établissement de la liaison est un signal FSK à 8 fréquences ( de 750 à 2500 Hz ). Chaque tonalité représente 3 bits de data ce qui donne sur l’air 375 bits par seconde. Cette forme de signal se prête à une transmission en SSB par un E/R HF avec une bande passante de 3 Khz.
Un mot « ALE »se compose de 24 bits de données ( 3 bits de préambule et 3x 7 bits de données . Pour sécuriser sa transmission sur le canal HF, le mot ALE est complété parun code FEC de GOLAY puis entrelacé et émis avec triple redondance. L’ensemble du mot ALE et de ses éléments de sécurisation se compose alors de 49 fréquences et à une longueur de 392 ms ( Voir Fig 2 )
Chaque station ALE dispose d’un certain nombre de fréquences en mémoires qui seront attribuées par le contrôleur en fonction de la qualité de la liaison. La station en réception scrute les fréquences données (2 à 5 canaux par secondes) pour y détecter éventuellement un appel. La station envoyant un appel devra le faire sur une durée suffisante de façon à être entendue par les stations qui scanne les fréquences allouées.
Etablissement de la liaison :
Les mots « ALE » sont regroupés en trames. « ALE Frames ». Chaque trame est divisée en plusieurs sections délimitée par les préambules des mots ALE. (Fig ci dessous )
L’établissement complet d’une liaison sera faite avec trois trames de ce type :
- La station appelante émet trois fois une trame d’appel
- La station réceptrice répond à cet appel
- La station d’émission confirme la réponse en envoyant un « ACK » (Accusé de réception )
La liaison est alors établie …
Exemple de trame pour un appel « All Call » par la station SAMSON avec utilisation de la fonction « AMD » Automatic Message Display.
L’identification d’une station ALE se fait à l’aide d’une adresse de 15 caractères maximum ou l’on utilise les majuscules de A à Z et les chiffres de 0 à 9.
Plusieurs types d’adresses peuvent être utilisés :
- « Individual Call » liaison de point à point,
- « AllCalls » Appel général qui ne nécessite pas de réponse. Modèle d’adresse « TO @ ?@ »
- « Any Calls » Appel général avec QSL . Modèle d’adresse « TO@@ ? »
- « Sélective All Calls » n’appelle que certaines stations dont l’adresse coïncide au niveau du dernier caractère.
- « Group Call » s’adresse à plusieurs stations d’un réseau avec un seul appel .
- « Net Call » s’adresse à toutes les stations d’un réseau qui ont une adresse réseau.
La trame ALE peut utiliser la fonction « AMD » c’est à dire contenir un message de 90 caractères maximum.
La technique ALE offre la possibilité de tenir compte de la qualité des liaisons pour réduire le temps nécessaire à l’établissement de celle ci. Cette qualité des liaisons avec toutes les stations du réseau est enregistrée et gérée sur la base de renseignements fournis par sondage lors d’appels à intervalles programmables et détermination de leur qualité de réception. « Link quality Ananlysis » LQA. Elle peut également changer le pas du scanning en fonction du rapport Signal/Bruit « SINAD ».
Toutes les fréquences qui peuvent être utilisées à un moment donné sont mises en mémoire. Certains systèmes adaptatifs peuvent faire la distinction entre fréquence émission et fréquence réception. D’autres peuvent utiliser la fréquence en simplex. En général 5 à 6 fréquences sont enregistrées en mémoire mais certain systèmes adaptatifs sont en mesure d’enregistrer et d’utiliser jusqu’à plusieurs centaines de fréquences.
Quand il n’y pas de trafic, une station explore les fréquences mises en mémoire et s’attarde sur chacune d’entre elles pendant une période suffisamment longue pour s’assurer qu’un appel entrant peut être détecté. Certains systèmes procèdent simultanément à une analyse passive de la voie en mesurant le niveau de brouillage sur chaque fréquence.
A l’heure actuelle nous en sommes déjà à la troisième génération d’ALE. Les possibilités sont de plus en plus nombreuses et le protocole de plus en plus complexe. L’ALE peut désormais gérer les rotors d’antennes, la puissance d’émission, la modulation, le lobe de rayonnement de l’aérien etc ….
Protection de l’établissement des liaisons :
La « linking protection » FED STD 1049 est une sous fonction de la norme ALE. Elle sert à protéger par un chiffrement les informations contenues dans le protocole d’établissement automatique de liaison. Cette protection ne s’applique qu’à l’établissement de la liaison.
Pour protéger les transmissions phonie ou transmission de données qui suivent, il convient de faire appel à des moyens cryptographiques supplémentaires.
Plusieurs niveaux sont prédéfinis « AL0, AL1 et AL2 » AL0 étant le trafic clair.
L’ALE est uniquement un système de prise de liaison automatique. Une fois celle ci effectuée, le trafic peut se faire dans n’importe quel autre mode ( CW, Phonie, transmission de données etc…).
Couches physiques et DATA de l’ALE
L’ALE et les radioamateurs :
Les radioamateurs ne sont pas en reste puisqu’on trouve des émissions ALE dans les bandes amateurs. Pour ma part j’ai déjà décodé de multiples stations dans ce mode sur 10136.5 Khz et sur 14109.5 Khz. Il existe 34 canaux du 160m au 10 mètres, un canal sur le 50 Mhz (50.162,5) et un autre sur le 144 Mhz (144.162,5).
Pour décoder de l’ALE, il existe un logiciel que l’on peut récupérer sur internet qui s’appelle « PC ALE » ainsi que la liste des canaux radioamateurs (ALE Automatic Linl Establishemet and Selective Calling Channel list International Amateur Radio Service).
Le sujet est vaste et là encore il y a tout un monde à découvrir pour les Om’s curieux. La majorité des informations récupérées le sont souvent en anglais technique pas toujours évident à traduire.
Espérant avoir éveillé votre curiosité et provoqué l’envie de découvrir un système différent !……..
Christian/F5LGF
(photos F5NWY)
