Le RTTY avait accompli quelque chose de formidable : grâce à lui, les machines pouvaient écrire automatiquement les messages reçus par radio.
Mais elles avaient un sérieux défaut.
Elles étaient très obéissantes… peut-être même un peu trop !
Lorsqu’un parasite transformait un caractère, le téléimprimeur l’imprimait sans discuter. Si la propagation se dégradait, une belle phrase pouvait rapidement devenir une succession de lettres incompréhensibles.
Le RTTY savait transmettre.
Il savait recevoir.
Mais il ne savait pas vraiment vérifier.
À la fin des années 1970, un nouveau système allait changer cela. Pour la première fois, la machine pourrait constater qu’un caractère était probablement faux et, dans certains cas, demander : « Je n’ai pas compris… répète ! »
Son nom était AMTOR — AMateur Teleprinting Over Radio.
Le gros défaut du RTTY : il imprime même les erreurs
Imaginons que nous voulions transmettre :
BONJOUR PIERRE
En RTTY traditionnel, chaque caractère traverse la liaison radio et le téléimprimeur imprime ce qu’il reçoit.
Mais la HF n’est pas un câble.
Fading, parasites atmosphériques, QRM ou simple baisse momentanée du signal peuvent modifier les informations reçues.
Notre message peut alors devenir : BONJXUR PIER?E
Pour un QSO entre radioamateurs, le cerveau du lecteur peut souvent deviner ce qui manque.
Mais pour transmettre des informations importantes, des bulletins ou des données techniques, cette absence de contrôle devient problématique.
Il faudrait pouvoir répondre à une question simple : « Ce caractère reçu est-il possible ? »
C’est précisément l’une des idées qui vont conduire à AMTOR.
Avant AMTOR, il y eut SITOR
Comme souvent dans l’histoire des radiocommunications, les radioamateurs ne partent pas totalement de zéro.
Le monde maritime rencontre depuis longtemps le même problème.
Un navire situé à plusieurs milliers de kilomètres doit pouvoir échanger des messages télex avec une station côtière malgré une propagation HF parfois capricieuse.
Pour améliorer la fiabilité de ces communications apparaît notamment SITOR — Simplex Telex Over Radio.
Le système utilise des mécanismes permettant de détecter certaines erreurs et, selon le mode employé, de répéter automatiquement les informations mal reçues.
L’idée est excellente.
Mais le matériel professionnel maritime n’est pas vraiment destiné au shack du radioamateur moyen.
Il reste donc à adapter le principe.
1978 : Peter Martinez G3PLX entre en scène
Nous retrouvons ici un nom déjà rencontré dans notre histoire du PSK31 : Peter Martinez G3PLX.
Mais nous remontons cette fois vingt ans plus tôt.
À la fin des années 1970, Martinez expérimente avec un micro-ordinateur utilisant notamment un microprocesseur Motorola 6800.
Il s’intéresse aux techniques SITOR et comprend qu’elles pourraient résoudre une bonne partie des problèmes rencontrés par le RTTY amateur sur HF.
Il développe alors une adaptation destinée aux radioamateurs : AMTOR — AMateur Teleprinting Over Radio.
En septembre 1978, Peter Martinez G3PLX et David Wicks G3YYD réalisent l’un des premiers QSO expérimentaux AMTOR, sur la bande des 2 mètres.
Une nouvelle étape vient d’être franchie.
Le téléimprimeur ne va plus seulement recevoir.
Il va commencer à contrôler ce qu’il reçoit.
Du code à 5 bits au code à 7 bits
Le RTTY traditionnel utilise essentiellement l’alphabet télégraphique ITA2 à cinq éléments.
AMTOR utilise une autre approche avec des mots de code de : 7 bits.
Mais la véritable astuce n’est pas simplement d’avoir ajouté deux bits.
Dans chaque combinaison AMTOR valide, le nombre de bits dans chacun des deux états est fixé : 4 dans un état et 3 dans l’autre.
On parle donc souvent d’un code à rapport constant : 4/3.
Et cela permet une vérification extrêmement simple.
Comment détecter une erreur sans connaître le message ?
Prenons un caractère AMTOR correctement reçu.
Le décodeur compte les bits : 4 + 3 → combinaison possible.
Tout va bien.
Mais imaginons qu’un parasite modifie un élément.
Le récepteur obtient : 5 + 2.
Cette combinaison ne respecte plus la règle.
Le décodeur peut donc conclure : « Ce caractère est invalide. »
Il ne sait pas nécessairement quel caractère aurait dû être reçu.
Mais il sait que celui qu’il vient de recevoir ne peut pas être correct.
Voilà une énorme différence avec le RTTY classique.
Attention cependant : ce système n’est pas magique.
Si plusieurs erreurs transforment accidentellement une combinaison valide en une autre combinaison également valide, elles peuvent passer inaperçues.
AMTOR n’invente donc pas une transmission parfaitement « sans erreur ».
Il donne surtout à la machine des moyens efficaces pour détecter beaucoup d’entre elles.
Contrairement au RTTY, AMTOR détecte les erreurs et peut demander automatiquement la répétition des données mal reçues.
AMTOR accélère le rythme
Le RTTY amateur traditionnel fonctionne couramment autour de : 45,45 bauds.
AMTOR utilise une vitesse de : 100 bauds.
Le signal conserve toutefois un air de famille avec le radiotélétype puisqu’il utilise couramment une modulation FSK avec un shift de : 170 Hz.
À l’oreille, nous restons donc dans l’univers des modes télégraphiques à déplacement de fréquence.
Mais derrière ces tonalités se cache désormais un protocole beaucoup plus intelligent.
Deux solutions : ARQ et FEC
Détecter une erreur est une chose.
Mais que faire lorsque nous en trouvons une ?
Tout dépend de la situation.
AMTOR propose principalement deux philosophies : Mode A : ARQ et Mode B : FEC.
La première permet aux deux stations de dialoguer automatiquement.
La seconde permet à une station de diffuser des informations sans demander aux destinataires de répondre.
Ces deux méthodes vont devenir l’une des caractéristiques fondamentales d’AMTOR.
AMTOR utilise l’ARQ pour les liaisons point à point et le FEC pour diffuser un message à plusieurs stations.
Mode A : « Reçu ! » ou « Recommence ! »
ARQ signifie : Automatic Repeat reQuest.
Le principe est remarquablement moderne.
La station émettrice envoie les informations par petits groupes, typiquement des blocs de trois caractères.
La station réceptrice examine ce qu’elle vient de recevoir.
Si tout semble correct, elle répond en substance : « Reçu, continue ! »
L’émetteur envoie alors le bloc suivant.
Mais si une erreur est détectée, le récepteur demande la répétition.
Imaginons :
ABC →
← OK
DEF →
← OK
Puis : G?I →
La station réceptrice constate qu’un caractère est invalide.
Elle répond : ← RÉPÈTE
L’émetteur renvoie alors : GHI →
Cette fois : ← OK
Puis la communication continue.
Nous sommes très loin du téléimprimeur qui imprimait docilement n’importe quel caractère.
Les deux machines dialoguent désormais entre elles.
Quand les transceivers se répondent
Ce fonctionnement impose cependant une contrainte.
Après avoir transmis son petit bloc de données, la première station doit rapidement passer en réception.
La seconde doit, elle, passer en émission pour envoyer sa réponse.
Puis les rôles s’inversent de nouveau.
Nous obtenons donc en permanence : TX → RX → TX → RX → TX…
Le transceiver doit être capable de commuter rapidement entre émission et réception.
Cela paraît banal avec nos équipements modernes.
À l’époque, ce n’est pas toujours le cas.
Relais mécaniques, temps de commutation et circuits de commande peuvent compliquer sérieusement l’installation.
AMTOR ne demande donc pas seulement davantage d’intelligence informatique.
Il demande également une station radio suffisamment rapide pour suivre la conversation des machines.
Mode B : quand personne ne peut répondre
L’ARQ fonctionne parfaitement entre deux stations.
Mais imaginons maintenant que F5KEE souhaite transmettre un bulletin à cinquante radioamateurs.
La station envoie trois caractères.
Et cinquante stations répondent simultanément : « REÇU ! »
Évidemment, cela ne peut pas fonctionner.
Pour la diffusion, AMTOR utilise donc une autre technique : FEC — Forward Error Correction.
Dans ce mode, le destinataire ne demande pas de retransmission.
L’émetteur introduit directement de la redondance dans son émission, notamment en transmettant les caractères deux fois, séparés dans le flux.
Le récepteur dispose ainsi de plusieurs occasions de récupérer correctement l’information.
La combinaison du code 4/3 et de cette répétition améliore sensiblement la copie lorsque la liaison est perturbée.
Et surtout : aucune station réceptrice n’a besoin de répondre.
Le FEC convient donc particulièrement aux : bulletins, appels CQ, informations générales et transmissions destinées à plusieurs stations.
ARQ ou FEC ?
La différence peut finalement se résumer très simplement.
ARQ : une station parle à une autre.
Le récepteur contrôle.
S’il détecte une erreur, il demande une nouvelle transmission.
FEC : une station parle à tout le monde.
Elle ajoute suffisamment de redondance pour augmenter les chances que chacun reconstruise correctement le message.
Il n’existe pas de voie de retour.
L’un privilégie la fiabilité d’une liaison entre deux stations.
L’autre permet la diffusion.
Le microprocesseur entre dans le shack
AMTOR marque également une étape importante dans l’histoire des modes numériques radioamateurs.
Le RTTY pouvait fonctionner avec beaucoup de mécanique et d’électronique analogique.
Avec AMTOR, cela devient beaucoup plus compliqué.
Il faut désormais : mémoriser des caractères, vérifier les codes, gérer des temporisations précises, commander émission et réception, analyser les réponses, répéter certains blocs.
Le microprocesseur devient parfaitement adapté à cette tâche.
Le téléimprimeur commence donc doucement à céder une partie de son travail à l’informatique.
Nous assistons à une transition importante.
La radio ne transporte plus seulement des caractères.
Elle commence à transporter des données selon un véritable protocole.
Juin 1981 : AMTOR arrive dans QST
Une date importante pour la diffusion internationale du système est : juin 1981.
Peter Martinez publie alors dans QST un article consacré à son système sous un titre particulièrement ambitieux : « Amtor, an Improved Error-Free RTTY System »
Autrement dit, un système RTTY amélioré et « sans erreur ».
L’expression est évidemment à prendre avec prudence, mais elle traduit parfaitement l’objectif.
Après plusieurs décennies de RTTY, le radioamateur ne veut plus simplement recevoir quelque chose.
Il veut avoir de bonnes raisons de croire que ce qu’il reçoit est correct.
Années 1980 : AMTOR gagne les shacks
Au début, pratiquer AMTOR reste une activité d’expérimentateur.
Mais comme souvent en radioamateurisme, les solutions commerciales apparaissent rapidement.
Durant les années 1980, différents constructeurs proposent des contrôleurs capables de gérer plusieurs modes numériques.
Une seule boîte peut progressivement prendre en charge : RTTY, AMTOR, CW, puis parfois Packet Radio et d’autres modes.
Le clavier et l’écran informatique remplacent progressivement les énormes téléimprimeurs électromécaniques.
Le shack numérique moderne commence à prendre forme.
AMTOR et Packet : deux chemins différents
AMTOR se développe au moment où une autre révolution commence : le Packet Radio.
Les deux technologies peuvent sembler proches.
Pourtant, leur philosophie diffère.
AMTOR reste fondamentalement lié au monde du téléimprimeur.
Son objectif principal est : transmettre du texte de manière plus fiable.
Le Packet Radio adopte davantage la logique des réseaux informatiques.
Il échange des paquets de données structurés, avec adressage et protocoles permettant progressivement de créer de véritables réseaux.
On pourrait résumer ainsi :
AMTOR = le téléimprimeur devient intelligent.
Packet = l’ordinateur commence à faire du réseau par radio.
Deux chemins différents, mais qui annoncent tous deux la révolution numérique du shack.
Années 1990 : les successeurs arrivent
La technologie ne s’arrête évidemment pas.
Les microprocesseurs deviennent plus puissants.
Les ordinateurs envahissent les stations.
Les techniques de modulation et de correction d’erreurs progressent rapidement.
De nouveaux systèmes apparaissent.
Parmi eux : PACTOR, qui reprend notamment l’idée d’une liaison fiable avec retransmissions ; puis différentes familles de modes numériques utilisant des traitements beaucoup plus sophistiqués.
À la fin des années 1990 arrive également le PSK31, conçu par ce même Peter Martinez G3PLX.
Mais cette fois, l’objectif est différent.
PSK31 cherche surtout à offrir une conversation clavier-à-clavier dans une largeur de bande minuscule.
Deux décennies séparent AMTOR et PSK31.
Et derrière les deux… nous retrouvons le même radioamateur.
Du RTTY aux modes numériques modernes, AMTOR marque une étape majeure : la radio commence à détecter et corriger ses erreurs.
2009 : un symbole de la fin d’une époque
AMTOR reste utilisable, mais son activité diminue progressivement.
Les modes numériques modernes offrent davantage de possibilités et les logiciels utilisant directement la carte son de l’ordinateur rendent les anciens contrôleurs spécialisés moins indispensables.
En 2009, l’ARRL met fin à ses bulletins diffusés en AMTOR et privilégie notamment des modes plus récents.
Cette décision ne signifie évidemment pas qu’AMTOR cesse soudainement d’exister.
Elle marque plutôt symboliquement la fin d’une époque.
Le mode qui avait appris au RTTY à vérifier ses messages avait désormais transmis son héritage à ses successeurs.
AMTOR était-il déjà un protocole informatique ?
Regardons ce que faisait AMTOR à la fin des années 1970.
Il savait : détecter des erreurs, envoyer des accusés de réception, demander une retransmission, mémoriser des blocs, gérer une synchronisation, commuter automatiquement entre émission et réception, et diffuser des données avec redondance.
Tout cela nous semble aujourd’hui parfaitement familier.
Lorsque notre ordinateur échange des données sur un réseau, des mécanismes beaucoup plus sophistiqués appliquent des principes comparables : contrôle, accusés de réception, correction ou retransmission.
AMTOR appartient encore au monde du radiotélétype.
Mais quelque chose vient de changer.
La machine ne se contente plus d’obéir au signal reçu.
Elle commence à prendre des décisions.
Quelques dates à retenir
Années 1970 — Les systèmes professionnels SITOR montrent l’intérêt du contrôle d’erreurs pour les communications radiotélégraphiques.
Septembre 1978 — Peter Martinez G3PLX et David Wicks G3YYD réalisent un des premiers QSO expérimentaux AMTOR.
Fin des années 1970 — AMTOR adapte les principes de SITOR aux besoins des radioamateurs.
Juin 1981 — Peter Martinez présente largement AMTOR dans QST.
Années 1980 — Le mode se développe et apparaît dans différents contrôleurs multimodes.
Années 1980-1990 — AMTOR côtoie le RTTY et le Packet Radio dans les shacks numériques.
Années 1990 — Des systèmes plus modernes, notamment PACTOR, prennent progressivement le relais.
1998 — Peter Martinez G3PLX marque une nouvelle fois l’histoire des modes numériques avec le PSK31.
2009 — L’arrêt des bulletins AMTOR de l’ARRL symbolise le recul du mode au profit de technologies plus récentes.
Le RTTY avait appris à vérifier ses messages
Revenons une dernière fois à notre vieux téléimprimeur.
En RTTY, il recevait : BONJXUR et imprimait : BONJXUR.
Avec AMTOR, la machine pouvait désormais examiner les caractères et constater : « Quelque chose ne va pas. »
Et en ARQ, elle pouvait même répondre : « Répète ! »
Cela peut sembler bien modeste face aux systèmes numériques actuels.
Pourtant, cette petite conversation automatique entre deux stations marque une évolution fondamentale.
La radio ne transporte plus simplement des caractères.
Les machines commencent à discuter entre elles pour s’assurer que le message est bien arrivé.
Le RTTY venait d’apprendre à vérifier ses messages.
