Automatic Link Establishment (kurz ALE, englisch für „automatischer Verbindungsaufbau“) ist ein digitales Kommunikationsprotokoll und Selektivrufverfahren zur Etablierung von Sprach- und Datenkommunikation via Kurzwelle gemäß der US-amerikanischen technischen Militärnormen MIL-STD-188-141 und MIL-STD-188-110. Es ist de facto ein weltweiter Standard für den digitalen Aufbau und die Aufrechterhaltung von Kurzwellenkommunikation. ALE ermöglicht in der primären Funktion als Selektivrufverfahren zur synchronen Kommunikation die automatische Herstellung einer Verbindung zu einer spezifischen Station oder Gruppe von Stationen (Netzwerk) weltweit, um daraufhin in einer anderen Betriebsart zu kommunizieren. Des Weiteren können mit Hilfe des MIL-STD-188-141 und des MIL-STD-188-110-Protokolls Daten, wie Texte, Dateien, E-Mails oder SMS, fehlerfrei übermittelt werden. Es bietet dem Endnutzer die Möglichkeit, ohne direkte Verfügbarkeit regulärer Kommunikationsnetze (z. B. Wähl- oder Standleitung, Internet via Satellit, mobiles Internet etc.) und unabhängig von der Position auf oder über der Erdoberfläche Zugang zum Internet zu erlangen. In diesem Zusammenhang findet ALE auch im globalen WinLink-Netzwerk zur asynchronen Kommunikation Verwendung. Es wird außerdem bei Not- und Katastrophenfallkommunikation zwischen Behörden und Funkamateuren in den USA genutzt.

Funktion Eine eigenständige ALE-Station besteht aus einem SSB-Transceiver sowie einem Hardware- oder Software-basierten TNC. Letzterer erfordert auf Softwarebasis einen Computer mit Soundkarte und ein Soundkarten-Interface. Jede Station besitzt eine einmalige ALE-Adresse, z. B. ein Amateurfunkrufzeichen. Sofern der Transceiver nicht belegt ist, scannt er eine Liste von vordefinierten Frequenzen (Kanal) und wartet dabei auf ALE-Signale. Falls ein ALE-Signal erkannt wurde, bleibt der Transceiver auf dem Kanal, um dieses zu dekodieren. Die von anderen Stationen automatisch ausgesendeten Bakenaussendungen, werden dann anhand der Bitfehlerhäufigkeit bewertet und zusammen mit Frequenz und Sender-Adresse in der LQA (Link Quality Assessment)-Datenbank gespeichert.

Um eine ALE-Station oder ein ALE-Netzwerk zu erreichen, gibt die bedienende Person der anrufenden Station die zu rufende Adresse an. Auf Basis der durch den Scan-Betrieb gesammelten Daten wird so in Abhängigkeit zur Zeit und dem Ort der jeweiligen Station die Frequenz mit den besten Ausbreitungsbedingungen automatisch gewählt, um diese mit einem Selektivruf zu kontaktieren. Gelingt dies nicht, wird dies auf anderen Kanälen versucht. Dekodiert die angerufene Station ihre Adresse, dann findet ein Verbindungsaufbau statt. Der bedienenden Person der anrufenden und angerufenen Station wird signalisiert, das eine Verbindung hergestellt wurde. Nun kann mit der Kommunikation in ALE oder einer anderen Betriebsart, z. B. Sprechfunk fortgefahren werden. Ziel dieses Verfahrens ist es, weltweit eine gewünschte Gegenstation jederzeit erreichen zu können, ohne als bedienende Person Kenntnis von Ausbreitungsbedingungen oder einer speziellen Anruffrequenz zu haben.

Übertragungsprotokoll mini|ALE-Signal ALE verwendet zwei verschiedene Fehlerkorrekturverfahren. Die Vorwärtsfehlerkorrektur dient dazu, bereits während der Übermittlung unter Verwendung redundanter Datensätze ein möglichst geringe Bitfehlerhäufigkeit bei der empfangenden Station zu erlangen. Um eine tatsächlich fehlerfreie Übertragung zu garantieren, kann optional das ARQ-Protokoll zum Einsatz kommen. Ein von der ISS (information sending station) ausgesendetes Paket muss von der IRS (information receiving station) als erfolgreich empfangen quittiert werden, bevor das nächste Paket verschickt wird. Die Überprüfung des korrekten Empfangs eines Pakets erfolgt mithilfe eines Prüfbits. Das aktuelle Datenpaket wird solange wiederholt, bis die ISS eine Bestätigung des korrekten Empfangs von der IRS empfangen hat.

Verwendung im Amateurfunk Bereits Mitte der 1990er Jahre verwendeten Funkamateure vereinzelt ALE als Übertragungsprotokoll mit kommerziellen Transceivern und Hardware-TNCs. Im Jahr 2000 wurde das Programm PC ALE veröffentlicht, welches die Kommunikation mit ALE über die Computer-Soundkarte ohne kommerziellen Transceiver oder Hardware-TNC ermöglichte. Im Jahr 2001 organisierten sich die ersten Funkamateure zum internationalen ALE-Amateurfunk-Netzwerk HFN (). Dies führte dazu, dass im August 2005 Funkamateure in den USA das Amerikanische Rote Kreuz während des Hurrican Katrina bei der Not- und Katastrophenkommunikation mit ALE unterstützen konnten.

WinLink

An das Internet angebundene Netzleitstationen des HFN-Netzwerkes ermöglichen das Versenden von SMS und E-Mails, jedoch ohne Dateianhang über das WinLink-2000-Netzwerk. Aufgrund des geringen Datendurchsatzes und der einfachen Protokollstruktur eignet sich ALE vor allem für Kurzmitteilungen. Für den Versand größerer Nachrichten sowie Dateianhängen werden auf Kurzwelle die schnelleren Protokolle ARDOP und PACTOR genutzt.

Internationale Koordination Internationale Amateurfunk-ALE-Kanäle und dementsprechende Frequenzzuweisungen sind mit allen IARU-Regionen für internationale, nationale, regionale und lokale Anwendung im Amateurfunkdienst koordiniert. Alle Kanäle beziehen sich auf den für digitale Betriebsarten üblichen Standard des oberen Seitenbandes (USB).

Internationale Kanäle Dies ist eine Liste von international festgelegten ALE-Frequenzen.

Kanal Frequenz (kHz) SSB Nutzung Netzwerk Beschreibung01 1845,0USBSprache/Daten-Lokal02 1996,0USBSPRACHE/DATEN-Lokal03 3584,5USBDATEN/SPRACHEQRZTest- und erweiterter Datenverkehr04 3596,0USBPRIMÄR DATENHFNGlobales ALE Kurzwellen Netzwerk, HF Relay, Datenverkehr, Internetkonnektivität, Baken05 3617,0USBDATEN/SPRACHE-IARU Region 1 Internet, Baken06 3791,0USBSPRACHEHFLInternationaler Not- und Katastrophenfunk07 3845,0USBSPRACHEHFLNordamerika08 3996,0USBSPRACHEHFLNordamerika09 5371,5USBSPRACHE-Nur Notfunk10 5403,5USBSPRACHE-Nur Notfunk11 7049,5USBDATENHFNGlobales ALE Kurzwellen Netzwerk, HF Relay, Datenverkehr, Internetkonnektivität, IARU Region 1, Baken12 7099,5USBDATENQRZTesting and expanded data traffic13 7102,0USBPRIMÄR DATENHFNGlobales ALE Kurzwellen Netzwerk, HF Relay, Datenverkehr, Internetkonnektivität, Baken14 7185,5USBSPRACHEHFLInternationaler Not- und Katastrophenfunk15 7296,0USBSPRACHEHFLNordamerika16 10136,5USBDATEN/SPRACHEQRZTest- und erweiterter Datenverkehr, Asien/Pazifik/Australien/Neuseeland/Afrika SSB17 10145,5USBPRIMÄR DATENHFNInternational Emergency/Relief, Internet18 14100,5USBDATENQRZTest- und erweiterter Datenverkehr19 14109,0USBPRIMÄR DATENHFNGlobales ALE Kurzwellen Netzwerk, HF Relay, Datenverkehr, Internetkonnektivität, Baken20 14346,0USBSPRACHEHFLInternationaler Not- und Katastrophenfunk21 18104,5USBDATENQRZTest- und erweiterter Datenverkehr22 18106,0USBPRIMÄR DATENHFNGlobales ALE Kurzwellen Netzwerk, HF Relay, Datenverkehr, Internetkonnektivität, Baken23 18117,5USBSPRACHE/DATENHFLInternationaler Not- und Katastrophenfunk24 21096,0USBPRIMÄR DATENHFNGlobales ALE Kurzwellen Netzwerk, HF Relay, Datenverkehr, Internetkonnektivität, Baken25 21116,0USBDATENQRZTest- und erweiterter Datenverkehr26 21432,5USBSPRACHEHFLInternationaler Not- und Katastrophenfunk27 24926,0USBPRIMÄR DATENHFNGlobales ALE Kurzwellen Netzwerk, HF Relay, Datenverkehr, Internetkonnektivität, Baken28 24932,0USBSPRACHEHFLInternationaler Not- und Katastrophenfunk29 28146,0USBPRIMÄR DATENHFNGlobales ALE Kurzwellen Netzwerk, HF Relay, Datenverkehr, Internetkonnektivität, Baken30 28312,5USBSPRACHE/DATENHFLInternationaler Not- und Katastrophenfunk31 50162,5USBSPRACHE/DATENQRZLokal32144162,5USBSPRACHE/DATENQRZLokal

Standard-Konfigurationen Hinweis Konfiguration Standard1 ALE System MIL-STD 188-141A; FED-1045 (8FSK, 2kHzBW)2 Dauer der Aussendung optimal 22 s; maximal 30 s.3 Scan Rate 1 oder 2 Kanäle pro Sekunde.4 Baken Intervall 60 Minuten oder mehr (für einige Kanäle)5 zentrale Audio-Frequenz 1625 Hz für digitale Datenübertragung6 Nachrichtenstandard AMD (Automatic Message Display) kurzer Text7 Bakentyp TWS (This Was Sound) Bake

Internationale Netzwerke Netzwerk Mitglieder ZweckHFL10Alle ALE Sprachstationen, offenes SelektivrufverfahrenHFN10Globales ALE Kurzwellen NetzwerkQRZ3offenes Rufverfahren auf allen KanälenGPR3GPS-MeldungenRPT3Stationen Status Meldungen

Software ProgrammGrundlageLizenzion2g+Windows 10/11 und MacOS30 $ für private Nutzung PC-ALE 2.0 - Open Source ALE for Amateur RadioMultiplattformMIT-LizenzPC ALEWindows XP und höherFreewareMARS-ALEWindows XP und höherFreeware für MARS-MitgliederSorcerer (Dekoder)Windows XP und höherFreeware

Weblinks

Website der HFN-ALE-Gruppe (englisch) Übersicht über die globale ALE-Aktivität auf Amateurbändern Verwendung von ALE für taktische Kommunikation Blog-Post auf Firmen-Website KNL’s ALE HF radio Ein ALE Decoder für Linux Website der openALE Initiative für Amateurfunk: openALE - professional-grade HF radio ALE implementation

Einzelnachweise

Kategorie:MIL-STD Kategorie:Kommunikationsprotokoll (Funktechnik) Kategorie:Amateurfunkbetriebsart