FI92004B - Kaksisuuntainen analogiasekoittaja - Google Patents

Description

92004

Kaksisuuntainen analogiasekoittaja

Keksinnön taustaa Tämä keksintö liittyy yleisesti liikenteen turvaa-5 vaan kaksisuuntaiseen analogiaäänikaistasekoittajaan ja erityisesti monen hypyn taajuusinversiosekoittajalaittee-seen rajallisen kaistanleveyden liikennekanaville, kuten standardipuhelinjat ja radiopuhelinliikennepiirit.

Varmistamattomalla liikennekanavalla tapahtuvaan 10 henkilöiden väliseen liikenteeseen tiedetään hyvin kohdistuvan satunnaista salakuuntelua tai pahansuovempaa väliintuloa. Tavanomainen johtoja pitkin tapahtuva liikenne, kuten puhelut, vaikkakin ovatkin lain suojaamia, ovat edelleen alttiina laittomalle salakuuntelulle ja viestien siep-15 paamiselle, vaikkakin tietyin vaikeuksin. Ongelma tulee vaikeammaksi kun liikennekanavalla käytetään radioyhteyksiä viestien kuljettamiseen. Radiokanavien vastaanottoon on olemassa lainmukaisia keinoja, joiden avulla pääsee helposti käsiksi radion kautta välitettäviin viesteihin. So-20 lukorakenteiset radiopuhelinjärjestelmät muodostavat erityisen vaikean teknologian ja tyypillisen käyttäjän henkisen tilan yhdistelmän, jonka avulla päästään helposti käsiksi järjestelmän kuljettamiin viesteihin. Tietoliiken-nekanava solukkorakenteissa radiopuhelinjärjestelmässä muo-25 dostuu yleensä sekä radio- että maayhteyksistä, ja kumpaakin yhteyttä voidaan salakuunnella sille tyypillisellä tavalla. Tämän lisäksi tyypillinen solukkorakenteisen radiopuhelimen käyttäjä ajattelee radiopuhelinta maayhteys-järjestelmän laajennuksena (niin kuin se onkin), josta ei 30 sen vuoksi ole kovin helppo siepata viestejä. Valitetta-.* vasti asian laita ei ole näin.

Tietoliikennekanavilla lähetettävien viestien turvallisuuden suojaamiseksi on keksitty kaksi laajaa turvallisuutta luovaa luokkaa. Analogiaviestit, kuten ääni, voi-35 daan muuntaa analogiasignaalin digitaalisiksi signaaliesi- 2 92004 tykeiksi tai tekstiaineisto voidaan esittää digitaalisella signaalilla. Digitaalinen signaali voidaan sitten muuttaa salakirjoitussignaaliksi aritmeettisilla prosesseilla käyttämällä salaisia tai julkisia salakirjoitusavaimia ja lä-5 hettää sitten varmistamattomalla kanavalla. Vastaanottoja, jolle viesti on tarkoitettu voi vastaanottaa salakirjoitetun signaalin, tulkita signaalin käyttämällä salaista tulkinta-avainta ja palauttaa viestin. Lisää taustaa tälle tekniikalle on artikkelissa "The Mathematics of Public Key 10 Cryptography", Martin E. Hellman, Scientific American, Elokuu 1979, Voi 241, nro 2, ss 146-157.

Kapeakaistaisten kanavien kannalta valitettavasti turvallinen digitaalinen salakirjoitussignaali, jolla on hyväksyttävä signaalilaatu, edellyttää laajaa kaistan le-15 veyttä signaalin kunnolliseen lähettämiseen. Toinen turvallinen tietoliikenne tapa käyttää analogiasignaalin taa-juusinversiota varmistuksen saamiseksi. Tällä tekniikalla voidaan pysyä kapeakaistaisen kanavan kaistanleveyden puitteissa. Analogiasignaalia ei muuteta digitaalisiksi esi-20 tykeiksi vaan analogiasignaali sekoitetaan yhden taajuuden äänen kanssa neliölakisekoittimessa tai tasapainoitetussa modulaattorissa ja ääneksen ja analogiasignaalin tulon alempi sivukaista valitaan suodattimena. Saatavissa signaalissa analogiasignaalin alimmat taajuuskomponentit ja 25 ylimmät taajuuskomponentit ovat päinvastoin ja taajuussiir-tyneet.

Yhden äänen taajuusinversiosekoittajaa on äärimmäisen helppo pettää. Salakuuntelijan tarvitsee ainoastaan syöttää äänes neliölaki-ilmaisimeen ja säätää äänen taajuus 30 oleellisesti samaksi kuin mitä alunperin käytettiin analogiasignaalin invertoinnissa. Taajuusinversiosekoittajan parannuksissa on käytetty useaa inversioääntä aikasekven-toituna näennäissatunnaisella tavalla. Lisäparannukset ovat hyödyntäneet taajuusinversion, aikainversion ja aikahyp-35 päyssegmenttipermutaation yhdistelmää kapeakaistaisen se- I i 3 920G4 koittajän saamiseksi turvallisemmaksi (ks. US-patentti 4 434 323). Jokainen parannus on kuitenkin lisännyt sekoitta jajärjestelmän monimutkaisuutta ja hintaa ja on edelleen monimutkaistanut inversiohyppäysalgoritmin tahdistusta.

5 Keksinnön yhteenveto Näin ollen esillä olevan keksinnön yhtenä päämääränä on analoginen rajallisen kaistan taajuusinversiosekoittaja, joka käyttää hyväkseen äänitaajuushyppäysprosessia, joka määritetään avaimen avulla synnytetyllä rullaavan koodin 10 prosessilla.

Esillä olevan keksinnön toisena päämääränä on käyttää yhtä rullaavaa koodia synnyttämään yksi äänitaajuus-hyppäyskaavio kaksisuuntaisen kanavan yhdelle puoliskolle ja toista rullaavaa koodia synnyttämään eri äänitaajuus-15 hyppäyskaavio kaksisuuntaisen kanavan toiselle puoliskolle.

Vielä yhtenä esillä olevan keksinnön päämääränä on suojata avainten vaihto ja tahdistus tietoliikennekanavan keskeytyksiltä.

Vielä yhtenä esillä olevan keksinnön päämääränä on 20 avainten synnyttäminen automaattisesti niin, että käyttäjän ei tarvitse ottaa osaa avaimen synnytykseen.

Näin ollen nämä ja muut päämäärät sisältyvät esillä olevaan keksintöön, joka on audiotaajuustietoliikennekana-valla toimiva analogiataajuusinversiosekoittaja. Varmis-25 tamaton ensimmäinen viesti taajuusinvertoidaan peräkkäisesti varmistetuksi ensimmäiseksi viestiksi ja lähetetään kanavalla olevaan toiseen analogiataajuusinversiosekoit-tajaan. Varmistettu toinen viesti, joka saadaan kanavalla olevasta toisesta sekoittajasta, taajuusinvertoidaan uudel-30 leen peräkkäisesti sekoittajan toimesta. Sekoittaja vaihtaa ensimmäisen siemenluvun toisen sekoittajan toiseen siemen-lukuun mahdollistaakseen ensimmäisen koodin generoimisen, jolla sekventoidaan varmistamattoman ensimmäisen viestin taajuusinvertointi, ja toisen koodin generoimisen, jolla 35 sekventoidaan varmistetun toisen viestin uusi taajuusin- 4 9 2 O C 4 vertointi. Edelleen, sekoittaja lähettää ensimmäisen koo-ditahdistussignaalin varmistetun ensimmäisen viestin uuden taajuusinvertoinnin tahdistamiseksi toisessa sekoittajassa ja sekoittaja vastaanottaa toisen kooditahdistussignaalin 5 toisen koodin tahdistamiseksi toiseen kooditahdistussig-naaliin.

Piirrosten lyhyt kuvaus

Kuvio 1 on yksinkertaistettu lohkokaavio, joka havainnollistaa esillä olevan kaksisuuntaisen analogiasekoit-10 tajän kytkentää kaksisuuntaiseen kanavaan.

Kuvio 2 on lohkokaavio solukkorakenteisen järjestelmän, joka voi käyttää esillä olevaa keksintöä, peruselementeistä.

Kuvio 3 on lohkokaavio solukkorakenteisen radiopu-15 helinjärjestelmän tilaajayksiköstä, joka voi käyttää esillä olevaa keksintöä.

Kuvio 4 on lohkokaavio taajuusinvertointi- ja uudelleen invertointisekoittajasta.

Kuvio 5 on lohkokaavio rullaavan koodin generaat-20 torista, jota voidaan käyttää esillä olevassa keksinnössä.

Kuvio 6 on lohkokaavio esillä olevaa keksintöä käyttävästä inversiotaajuushyppäysanalogiasekoittaj asta.

Kuvio 7 on lohkokaavio kellotetusta taajuusgeneraat-torista, jota esillä oleva keksintö voi käyttää.

25 Kuvio 8 on esillä olevaa keksintöä käyttävän lähtö- sekoittajan yrittämän siemenlähetyksen ajoituskaavio.

Kuvio 9 esittää esillä olevaa keksintöä käyttävien lähtösekoittaja-aseman ja vastaavan sekoittaja-aseman TX-siementen ja RX-siementen onnistuneen kättelyn ajoituskaa-30 viota.

Kuvio 10 esittää kättelyn ajoituskaaviota sen jälkeen kun hakuajoitin on umpeutunut esillä olevaa keksintöä käyttävällä lähtösekoittaja-asemalla.

Kuvio 11 on ajoituskaavio, kun käyttäjä vaatii se-35 koittamatonta toimintaa esillä olevaa keksintöä käyttävältä I , 92004 5 lähtösekoittaj a-asemalta.

Kuvio 12 on sekoittajan toiminnan ajoituskaavio tilapäisen tahdistussignaalien menetyksen aikana, esillä olevan keksinnön mukaan.

5 Kuvio 13 on sekoittajan toiminnan ajoituskaavio täydellisen tahdistuksen menetyksen jälkeen, esillä olevan keksinnön mukaan.

Kuvio 14 on kaavio viestiformaatista, jota voidaan käyttää esillä olevassa keksinnössä.

10 Kuviot 15A-15E ovat vuokaavio esillä olevan keksin nön alustuskättelystä, tahdistusprosessista ja koodauspro-sessista.

Kuvio 16 on vuokaavio käyttäjän palveluprosessipyyn-nöstä esillä olevassa keksinnössä.

15 Ensisijaisen toteutuksen kuvaus

Esillä olevan keksinnön toteutuksen sisältävää kaksisuuntaista analogiasekoittajaa voidaan käyttää kapeakaistaisessa kommunikaatiokanavassa, kuten esitetty kuviossa 1. Eräs kapeakaistaisen kanavan tyyppi voisi olla standar-20 dipuhelinlinja, jossa kaksisuuntaisen kanavan meno- ja tulopuolet on yhdistetty tavanomaisilla hybrideillä. Tässä sovelluksessa puhelinlaitteen 101 mikrofonista tuleva audio kytketään kaksisuuntaisen analogiasekoittajan 103 tuloon, taajuusinvertoidaan esillä olevan keksinnön mukaan ja vie-25 dään sekoitettuna audiona hybridiin (ei kuviossa) ja sitten puhelinjärjestelmän symmetriseen johtopariin. Symmetrinen johtopari on kytketty yleiseen puhelinverkkoon (PSTN), jossa se voidaan kytkeä symmetriseen johtopariin, joka vie kutsuttuun puhelinlaitteeseen 105 tavanomaisella tavalla.

30 PSTN:n ja puhelinlaitteen 105 väliin on sijoitettu toinen esillä olevan keksinnön mukaan toimiva kaksisuuntainen analogisekoittaja 107. Sekoittajasta 103 tuleva sekoitettu (taajuusinvertoitu) audio invertoidaan uudelleen sekoittajassa 107 sekoittamattoman audion tuottamiseksi, joka 35 viedään puhelinlaitteen 105 kuulokkeeseen. Vastakkaisessa 6 92004 suunnassa, puhelinlaitteen 105 mikrofonista tuleva audio sekoitetaan analogisekoittajalla 107, viedään PSTNtään, invertoidaan uudelleen analogisekoittajassa 103 ja viedään puhelinlaitteen 101 kuulokkeeseen.

5 Esillä olevan keksinnön analogiasekoittaja sisältää erityispiirteitä, jotka ovat edullisia radiopuhelinjärjestelmissä, kuten kuviossa 2 esitetty solukkorakenteinen radiopuhelinjärjestelmä, keksintöä käytettäessä. Esillä olevan keksinnön mukainen sekoittaja voidaan asentaa ta-10 vanomaisiin tilaajayksikön radiopuhelimiin, kuten yksiköt 201, 203 ja 205 varmistetun kaksisuuntaisen tietoliikenteen aikaansaamiseksi tilaajayksikön ja kiinteän laitteen välille (silloin kuin vastaparina toimiva sekoittaja-asema on sijoitettu solukkopuhelinvaihteen ja PSTN:n liitäntäkoh-15 taan) tai tilaajayksikön ja loppupään puhelinlaitteen välille (silloin kun loppupään puhelinlaitteessa on vastaparina toimiva sekoittaja-asema). (Loppupään puhelinlaite voi olla toinen tilaajayksikkö). Radiopuhelinyhteyden voi perustaa tilaajayksikkö ja tavanomainen kiinteä radio- ja 20 ohjauslaite, kuten kiinteät laitteet 207, 209 ja 211. Kukin kiinteä laite on kytketty tavanomaiseen solukkopuhelinvaih-teeseen 213, joka suorittaa puhelun sijoittamis-, ohjaus-ja yleiseen puhelinverkkoon (PSTN) liittämistoiminnot. Kuten tunnettua, solukkojärjestelmät jaetaan erillisiin 25 radiopeittoalueisiin, soluihin, radion kuuluvuusalueen saamiseksi laajalle maantieteelliselle alueelle. Tällaiset solut ovat kuviossa 2 esitetty kaavamaisesti alueina 215, 217 ja 219.

Kun tilaajayksikkö matkustaa yhdeltä maantieteel-30 liseltä alueelta toiselle, esimerkiksi tilaajayksikkö 201 matkustaa alueelta 215 alueelle 217, kiinteiden laitteiden 207 ja 209 ohjaustietokoneet ja solukkopuhelinvaihteen 213 ohjaustietokoneet määrittävät, että kiinteän laitteen 207 ja tilaajayksikön välisen radiokanavan pitäisi sulkeutua 35 ja tilaajayksikön 201 tuli kytkeytyä kiinteään laitteeseen f i 7 32004 209. Tämä sulkemisprosessi tavanomaisesti vaimentaa tilaajayksikön 201 lähettämän audion ja kiinteän laitteen 207 lähettämän audion, vie digitaalisen viestin tilaajayksikköön 201 tilaajayksikön radiolaitteen virittämiseksi uudel-5 leen kiinteän laitteen 209 kanaville, ja kun tilaajayksikkö 201 on tehnyt tämän, poistaa audiotieltä vaimennuksen. Keskeytykset, kuten sulkemisin tai radiotien häviäminen, voivat aiheuttaa vakavia toiminnallisia ongelmia sekoitta jalaitteissa, jotka eivät käytä esillä olevan keksinnön 10 piirteitä.

Tilaajayksikkö, joka voi käyttää esillä olevaa keksintöä edullisesti hyväkseen on esitetty kuvion 3 lohko-kaaviossa. Kaupallisesti saatavissa oleva radiopuhelin-lähetin-vastaanotin, kuten Motorola Inc.:n valmistama malli 15 nro F19ZEA8439AA, voidaan kytkeä esitetyllä tavalla kaksisuuntaiseen analogiasekoittajaan 103. Tällainen lähetin-vastaanotin muodostuu vastaanotinosasta 301, lähetinosasta 307, taajuussyntesointiosasta 305, logiikkaosasta 307 ja ohjausyksikkö- ja kuulokeosasta 309. Vastaanotinosa 301 20 on kytketty antenniin 311 duplexerin 315 kautta. Duplexeri 315 kytkee myös lähetinosan 303 antenniin 311 niin, että vastaanotettavat signaalit ja lähetettävät signaalit voidaan vastaanottaa ja lähettää oleellisesti ilman, että sekoittuvat toisiinsa. Vastaanotinosan 301 palauttamat ja 25 ilmaisemat signaalit kytketään tyypillisesti ohjausyksikköjä kuulokeosaan 309 niiden esittämiseksi käyttäjälle kuulokkeen kannen kautta. Samalla tavoin käyttäjältä tuleva audio otetaan kuulokkeen mikrofoniin ja kytketään lähetin-osaan 303 kiinteään laitteeseen 207 lähettämistä varten.

30 Vastaanottimen 301 ja ohjausyksikön 309 väliselle audio-tielle sekä ohjausyksikön 309 ja lähetinosan 301 väliselle audiotielle on sijoitettu esillä olevan keksinnön kaksisuuntainen analogiasekoittaja 103. (On myös mahdollista käyttää "hands-free" - kädet vapaaksi jättävää, kaiutinta 35 ja ulkoista mikrofonia esillä olevan keksinnön analogia- 8 92004 sekoittajan kanssa). Tämä kaksisuuntainen analogiasekoit-taja 103 toimii itsenäisesti vastaanotinosasta 301 vastaanotetulle audiolle ja ohjausyksikkökuulokkeesta 309 lähet-timiin 303 vietävälle audiolle. Tällainen kummassakin suun-5 nassa tapahtuva itsenäinen sekoitus ja sekoituksen poisto antaa lisävarmuutta kaksisuuntaiselle viestille, koska koodin luvaton murtaminen kaksisuuntaisen kanavan yhdellä puoliskolla ei helposti johda koodin murtamiseen kaksisuuntaisen kanavan toisella puoliskolla.

10 Vaikka esillä olevan keksinnön sekoittaja on kuvattu sovellusten, kuten puhelinjohdot ja radiopuhelin, yhteydessä, ei sen tarvitse rajoittua näihin sovelluksiin. Sillä on käyttöä missä tahansa sovelluksessa, joka edellyttää rajallisen kaistanleveyden kanavalla tapahtuvan analogia-15 tietoliikenteen varmistamista.

Taajuusinversiosekoittajan perustoiminta nähdään kuvion 4 lohkokaaviosta. Varmistamaton audiosignaali tuodaan tasapainotetun sekoittimen 401 yhteen porttiin. Inversiot aajuussignaali, joka yleensä on taajuudeltaan korkeampi 20 kuin audiosignaalin korkein odotettavissa oleva taajuus, synnytetään inversiotaajuusgeneraattorissa 403 ja viedään tasapainoitetun sekoittimen 401 toiseen porttiin. Tyypillisesti tasapainotettu sekoitin 401 muodostuu laitteista, joiden siirto-ominaisuudet ovat neliölain mukaisia, kuten : 25 tavanomaiseen symmetriseen kytkentään asetetut diodit.

Neliölakilaitteisiin syötetään inversiotaajuus kummaltakin puolelta 180° vaihesiirrolla, mikä aiheuttaa inversiotaa-juuden kumoutumisen tasapainotetun sekoittimen 401 lähtö-portissa. Varmistamaton audiosignaali saattaa tasapaino-30 tetun järjestelmän hetkellisesti pois tasapainosta synnyttäen lähtöportissa signaalin, joka muodostuu varmistamat-toman audiosignaalitulon ja inversiotaajuuden summa- ja erotustaajuuksista sekä itse inversiotaajuudesta. Lähtösig-naali suodatetaan sitten alipäästösuodattimella 405, joka 35 poistaa inversiotaajuuden ja summasignaalin. Tällöin var- • « 92004 9 mistettu audiolähtösignaali on muuntunut niin, että mata-lataajuinen varmistamaton audiosignaalitulo näkyy korkea-taajuisina signaaleina ja korkeataajuinen varmistamaton audiosignaalitulo näkyy matalataajuisina signaaleina. Esi-5 merkiksi, jos inversiotaajuus olisi 3500 Hz varmistamaton audiosignaali muodostuisi kahdesta taajuudesta 300 hz ja 2500 Hz, 2500 Hz:n signaali muuttuisi 1000 Hz signaaliksi ja 300 Hz signaali invertoituisi 3200 Hz signaaliksi (var-mistamattoman audiosulosignaalin ja inversiotaajuussignaa-10 Iin välinen ero). Täten varmistettu lähtösignaali voidaan viedä kanavaan, jonka kaistanleveys on riittävä varmista-mattomalle audiosignaalille, ja viedä vastaanottimeen.

Kanavan loppupäässä taajuusinversiosekoituksen poistaja käyttää tasapainoitettua sekoitinta 407, jolla on 15 tuloportti varmistetulle audiosignaalille ja tuloportti uudelleen invertointitaajuussignaalille. Uudelleeninver-tointitaajuuden, jonka synnyttää taajuusgeneraattori 409, tulisi olla oleellisesti sama kuin taajuusgeneraattorin 403 synnyttämä inversioprosessissa käytetty taajuus. Tasa-20 painoitetun sekoittimen 407, joka toimii samalla tavoin kuin tasapainotettu sekoitin 401, lähtö suodatetaan ali-päästösuodattimella 411, jolloin saadaan uudelleen invertoitu ja nyt varmistamaton audiolähtö, joka on sama kuin sekoittajajärjestelmään tuotu varmistamaton audiosignaali.

25 Varmistamattomille audiosignaaleille, jotka tulee välittää kanavalla vastakkaiseen suuntaan, voidaan suorittaa saman "tyyppinen taajuusinversiosekoitusprosessi sekoittaja/se-koituksen poisto-laitteiston kaksoiskappaleella.

Koska on verrattain helppoa poistaa sekoitus yhdellä 30 inversiotaajuudella invertoidusta varmistetusta audiosig-nalista viritettävällä audio-oskillaattorilla, parempaan varmuuteen päästään muuttamalla inversio ja uudelleen inversiotaaj uuksia yhteen tai useampaan taajuuteen kiinteällä tai vaihtelevalla nopeudella ja kaavion mukaan, jonka tun-35 tevat järjestelmä sekoittaja- ja sekoituksen poisto-osat.

92004 10

Muut ovat ehdottaneet näennäissatunnaisen taajuushyppysek-venssin tallettamista sekä taajuusinvertteri ja taajuus-reinvertteri- (uudelleen invertoiva osa) osaan sekoittajassa taajuusgeneraattorien inversion ja uudelleen inversion 5 ohjaamiseksi. Tämä tekniikka edellyttää, että yksiköissä, jotka oletettavasti tulevat olemaan kaukana toisistaan, tulee muistielin fyysisesti vaihtaa. Toisin sanoen liikkuva puhelinyksikkö on kutsuttava keskushuoltoon näennäissatunnaisen taajuushyppäyskaavion vaihtamiseksi. Samalla tavoin 10 sekoittajajärjestelmän toisessa päässä vaadittaisiin muistin vaihdos, jotta etäisradiopuhelinyksikkö ja sen kanssa keskusteleva kumppani pystyisivät turvalliseen keskusteluun. Jos etäisradiopuhelinyksikön odotetaan keskustelemaan useamman kuin yhden varmistetun osapuolen kanssa, kunkin 15 osapuolen tulisi muuttaa fyysisesti näennäissatunnaiskoo-dimuistiaan voidakseen osallistua varmistettuun viestien vaihtoon. Ilmeisestikin tällainen toiminta ei ole käytännöllistä.

Esillä oleva keksintö välttää nämä ongelmat muodos-20 tamalla näennäissatunnaisen hyppäyskoodin varmistettavaksi halutun viestin alussa. Edelleen, esillä oleva keksintö muodostaa ensimmäisen näennäissatunnaisen kaavion viesteille, jotka tulevat lähtösekoittaja-asemalta ja kulkevat kaksisuuntaisen kanavan yhtä puoliskoa pitkin vastaavalle 25 sekoittaja-asemalle, ja toisen, erillisen näennäissatunnaisen hyppäyskaavion viesteille, jotka kulkevat vastaavalta sekoittaja-asemalta lähtösekoittaja-asemalle kaksisuuntaisen kanavan toista puoliskoa pitkin.

Jos ainoastaan lähetettäisiin lyhyt hyppäyskaavio 30 varmistamattomalla kanavalla, ei saataisi erityisen turvallista järjestelmää, mikäli itse kaavio siirtyisi kanavaa pitkin. Tämän vuoksi esillä oleva keksintö lähettää satunnaisesti synnytetyn digitaalisen luvun lähtösekoittaja-asemalta vastaavalle sekoittaja-asemalle varmistamattoman 35 kaksisuuntaisen kanavan yhtä puoliskoa pitkin. Vastaava 52004 11 sekoittaja-asema synnyttää toisen satunnaisen digitaalisen luvun vastaanotettuaan digitaalisen luvun lähtösekoittaja-asemalta ja lähettää toisen digitaalisen luvun lähtösekoit-taja-asemalle varmistamattoman kaksisuuntaisen kanavan 5 toista puoliskoa pitkin. Yksinkertaisuuden vuoksi lähtö-sekoitta ja-aseman synnyttämää satunnaista digitaalista lukua kutsutaan nimellä TX siemen (TX seed) ja vastaavan sekoittaja-aseman synnyttämää satunnaista digitaalista lukua nimellä RX siemen (RX seed). Lähtösekoittaja-asema 10 käyttää sekä TX siementä ja RX siementä ja synnyttää binääriluvun, jota voidaan kiertää bitti bitiltä ja lukea tietyistä bittipaikoista jakso jaksolta, jolloin saadaan ainutlaatuinen koodausluku. Tällaista kiertävää binäärilukua kutsutaan yleisesti Rullaavaksi Koodiksi ja sitä 15 voidaan lukea ja kiertää kuvion 5 osoittamalla tavalla.

Kuvio 5 esittää keinoa lukea rullaavaa koodia bi-näärisanasta, joka on synnytetty TX siemenestä ja RX siemenestä ja alunperin talletettu kytkettyjen bittimuisti-paikkojen sarjaan, kuten esitetty muistipaikkalaatikoilla.

20 Ensisijaisessa toteutuksessa bittimuistipaikat DO, Dl ja D2 luetaan sopivaan aikaan ennalta määrättynä ajanjaksona käytettävän inversiotaajuuden valitsemiseksi. Ennalta määrätyn ajanjakson kuluttua kunkin bittimuistipaikan sisältö siirretään seuraavaan ylempään bittimuistipaikkaan niin, 25 että muistipaikkojen DM-1 ja DM-2 lähdöille suoritetaan "ehdoton tai " DO muistipaikkaan sijoitettavan bitin uudelleen synnyttämiseksi. Esillä olevassa keksinnössä tilan ajoitus kestää 100 millisekuntia, joten uusi inversiotaa-juus syntyy joka 100 millisekunti. On hyvin ilmeistä, että 30 salvoista DO - D2 luetut kolme bittiä voivat määritellä enimmillään 8 inversiotaajuutta. Ensisijaisessa toteutuksessa inversiotaajuudet valitaan taajuuskaistalta, joka on noin 2600 Hz - 3500 Hz.

Lähtösekoittaja-asema ja vastaava sekoittaja-asema 35 kumpainenkin synnyttävät jatkuvasti erillisiä satunnais- 92004 12 lukuja. Joka kerta kun halutaan varmistettu toiminta, läh-tösekoittaja-asema sieppaa yhden satunnaisluvun ja käyttää sitä TX siemenenä. Samalla tavoin vastaava sekoittaja-asema sieppaa toisen satunnaisluvun ja käyttää sitä RX siemenenä.

5 Mikäli TX siemeneksi synnytetty satunnaisluku sattuu olemaan sama kuin RX siemeneksi valittu luku, aloitusta pidetään pätemättömänä ja valitaan uudet luvut. Esillä olevan keksinnön tärkeä piirre on, että kummankin sekoittajayk-sikön suorittama automaattinen siementen synnytyn vapauttaa 10 käyttäjän avainhallinnan vaivasta, mikä on parannus nykyisiin suuren turvallisuuden salakirjoitus järjestelmiin nähden.

Lähtö- ja vastaava sekoittaja-asema käyttävät TX ja RX siemenlukuja tuottamaan kaksi riippumatonta rullaavan 15 koodin lukua, yhden aloittamaan taajuushyppäyksien kaavion kaksisuntaisen kanavan lähtösekoittaja-asemalta vastaavalle sekoittaja-asemalle vievällä puolella (menopuolen kanava), ja toisen aloittamaan taajuushyppäysten kaavion kaksisuuntaisen kanavan vastaavalta sekoittaja-asemalta lähtösekoit-20 taja-asemalle vievällä puolella (paluupuolen kanava). Kukin rullaavan koodin aloituskohdan luku ladataan rullaavan koodin generaattoriin, kuten kuviossa 5. Ensisijaisessa toteutuksessa rullaavan koodin aloituskohta-arvot synnytetään sekä lähtösekoittaja-asemalla että vastaavalla sekoit-25 taja-asemalla seuraavien yhtälöiden mukaan: TX START * A* (TX seed + B) + C* (RX seed + D) RX START = A* (RX seed + B) + C* (TX seed + D) 30 Lähtösekoittaja-aseman generaattori ja lähtösekoittaja-aseman uudelleen inversion rullaavan koodin generaattori kumpikin tuottavat yhden 2n'1:stä ei-toistuvasta koodista joka kerta kun generaattori päivitetään (mikä on joka 100. millisekunti ensisijaisessa toteutuksessa). Lisäprosessi 35 ääniohjauksessa estää synnyttämästä samaa inverstiotaajuut- 92004 13 ta peräkkäin. Tämä varmistaa, että kiinteällä inversiotaa-juudella toimiva salakuunteluja ei kuule selvää audiota 100 millisekuntia pitempiä aikavälejä.

Esillä olevaa keksintöä käyttävä sekoittaja-asema 5 on esitetty kuviossa 6. Esillä olevan keksinnön analogi-sekoittaja käyttää oleellisesti kahta itsenäistä audiotie-tä, jotka on määritelty lähetin- (TX) ja vastaanotin- (RX) audioteiksi. TX audiotie ottaa selvät, varmistamattomat audiosignaalit ja taajuusinvertoi varmistamatonta audiosig-10 naalia yhdellä monesta inversiotaajuudesta ajanjakson, joka on noin 100 millisekuntia ennen kuin vie varmistetun audiosignaalin lähtöporttiin ja edelleen varmistamattoman kaksisuuntaisen kanavan yhdelle puoliskolle. Vastaanotin-audiotie ottaa varmistetun taajuusinvertoidun audion RX 15 audiona porttiin, uudelleen invertoi invertoidun vastaanotetun audiosignaalin ja vie varmistamattoman, sekoituksesta poistetun vastaanotetun audion käyttövälineisiin. Käytettäessä esillä olevan keksinnön sekoittajaa solukkoraken-teisessa radiopuhelinjärjestelmässä TX audiolähtöportti 20 kytketään radiopuhelinlähttimeen ja RX audiotuloportti kytketään lähetinvastaanottimen vastaanottimeen; TX audiotuloportti on kytketty mikrofoniin ja RX audiolähtöportti on kytketty kaiuttimeen tai kuulokkeeseen.

On tärkeää huomata, että TX rullauskoodin generaat-25 tori on rullauskoodin päägeneraattori, jota toisessa ana-logiasekoittajassa olevan RX rullauskoodin generaattorin tulee seurata. Toisin sanoen kuvion 1 kaksisuuntaisen ana-logiasekoittajan 103 TX rullauskoodin taajuusinversiogene-raattori on päärullauskooditaajuusinversiogeneraattori ja 30 kuvion 1 kaksisuuntaisen analogiasekoittajan 107 RX rullauskoodin taajuusinversiogeneraattorin tulee seurata sitä. Samanaikaisesti mutta itsenäisesti kuvion 6 analogiasekoittajan RX rullauskoodin generaattori on sivurullauskoodi-generaattori, joka seuraa analogiasekoittajan, joka synnyt-35 tää paluupuolen kaksisuuntaiselta kanavalta vastaanotetun 14 920C4 RX audiotulon, TX rullauskoodia. Tarkastellaan jälleen kuviota 1, kaksisuuntainen analogiasekoittaja 107 antaa TX rullauskoodin, jolle kaksisuuntaisen analogiasekoittajan 103 RX rullauskoodi on alistettu.

5 Tarkastellaan jälleen kuviota 6, nähdään, että en sisijaisen toteutuksen mukaisen sekoittaja-aseman toimintaa ohjaa mikrotietokone 601, joka voi olla 8-bittinen mikroprosessori, kuten Motorola MC6805 mikroprosessori tai vastaava. Mikrotietokonetta 601 kellottaa kideohjattu oskil-10 laattori (merkitty 603) niin, että saadaan vaakataajuinen kello inversiotaajuudelle ja koodin tahdistukselle. Mikrotietokone 601 ja siihen liittyvä sisäinen muisti suorittaa toiminnot: (a) synnyttää jatkuvasti satunnaisen siemen-luvun TX rullauskoodin aloitusluvun luomiseksi; (b) synnyt-15 tää TX rullauskoodin aloituskohdan binääriluvun ja synnyttää RX rullauskoodin binäärisen aloituskohtaluvun; (c) päivittää ja antaa TX rullauskoodin ja päivittää ja antaa RX rullauskoodin ja ylläpitää rullauskoodien tahdistuksen loppupään vastaanottavassa sekoittajassa: ja (d) ohjaa 20 sekoittaja vaimennus ohitustoimintoja.

4-bittinen näyte TX rullauskoodia annetaan mikrotietokoneesta 601 4-bittiselle väylälle TX kellotettuun taa-juusgeneraattoriin 605 (Tämä 4-bittinen näyte saadaan mikrotietokoneen 601 kolme bittisestä taajuusmäärittelystä).

25 TX kellotettu taajuusgeneraattori 605 muuttaa väylältä tulevan nelibittisen koodin TX inversiotaajuussignaaliksi, joka viedään TX analogiasekoittajasekoittimeen 607 varmis-tamattoman TX audiosignaalitulon invertoimiseksi. TX ana-logiasekoittajasekoitin 607 voidaan toteuttaa käyttämällä 30 Standard Microsystems Corporation COM 9046 kaupallisesti saatavaa analogiasekoittajaa tai vastaavaa piiriä. Taa-juusinvertoitu TX audiosignaali viedään TX analogiasekoit-tajasekoittimesta 607 TX vaimennuskytkimeen 609, jota ohjaa mikrotietokone 601. TX vaimennuskytkimen 609 lähtö viedään 35 vahvistimeen 611 ja sitten lähetykseen varmistettuna sig- i > 92004 15 naalina varmistamattomalla kaksisuuntaisella kanavalla. Samalla tavoin, RX rullauskoodi viedään nelibittistä väylää pitkin RX kellotettuun taajuusgeneraattoriin 613 sopivaksi RX inversiotaajuussignaaliksi muuntamista varten ja RX 5 analogiasekoittajasekoittimen 615 yhteen porttiin viemistä varten. Varmistettu taajuusinvertoitu RX audiotulosignaali viedään RX analogiasekoittajasekoittimen 615 toiseen porttiin uudelleen invertoitavaksi RX inversiotaajuussignaalin mukaan ja vietäväksi RX vastaanottovaimennuskytkimeen 617 10 (jota myös ohjaa mikrotietokone 601). RX vaimennuskytkimen 617 vahvistetaan vahvistimessa 619, jolloin saadaan varmis-tamaton RX vastaanotettu audiolähtösignaali käytettäväksi puhelimen kuulokkeessa tai kaiuttimessa. Sekä TX analogia-sekoitta jasekoitin 607 ja RX analogiasekoittajasekoitin 15 615 voidaan ohittaa mikrotietokoneen 601 käskystä vastaa villa ohituskytkimillä 621 ja 623, silloin kun selvää audio ta lähetetään ja vastaanotetaan.

Jotta mikrotietokone 601 voisi kommunikoida loppupään sekoittaja-asemalla olevan mikrotietokoneen kanssa, 20 moderni 625 ottaa dataa mikrotietokoneesta 601 lähetettäväksi loppupään analogisekoittajan mikrotietokoneelle ja ottaa dataa loppupään mikrotietokoneelta mikrotietokonetta 601 varten. Ensisijaisessa toteutuksessa moderni 625 ja 300 BAUD moderni, kuten National Semiconductor 74HC943 tai vas-25 taava moderni.

Kuvion 7 lohkokaavio kuvaa edelleen TX kellotettua taajuusgeneraattoria 605 tai RX kellotettua taajuusgene-raattoria 613. Rullauskoodinäyte tuodaan nelibittistä väylää pitkin tuloihin PO, P1 ja P2 tahdistetulla nollauksella 30 varustetussa nelibittisessä binäärilaskurissa 701, kuten Motorola 74HC163 tai vastaava. Yksi bitti nelibittiseltä väylältä viedään toisen nelibittisen binäärilaskurin 703 tuloon PO, joka voi myös olla Motorola 74HC163. Laskurit 701 ja 703 toimivat inversiotaajuusveräjinä, kun niitä 35 kellotetaan mikrotietokoneen 601 nopealla kellolla ja es- 16 ϋ G 4 tävät NAND-veräjän 709 laskettuaan 4-bittisen tulon määrittelemän luvun väliltä 16 ja 32. Täten nelibittisen binää-rilaskurin 703 liittimestä Q0 saadaan neliöaaltolähtö, jonka toimintajakson määrittelee tuleva rullauskoodi ja 5 joka ohjaa nopeaa kelloa NAND-veräjällä 709 ja antaa näin inversiotaajuussignaalin sopivan analogiasekoittajasekoit-timen käytettäväksi.

Kuviot 8-13 kuvaavat järjestelmän toimintaa ajoitus-kaavioitten avulla. TX siementen ja RX siementen vaihto 10 sekoittajatoimintamuodon alussa ja sekoittajatoimintamuodon poisto on esitetty kuvioissa 8, 9, 10 ja 11. Järjestelmän toiminta kanavan häipymisen tai yhteyden katkeamisesta vuoksi tapahtuvan tahdistuksen menetyksen aikana on esitetty kuvioissa 12 ja 13.

15 Kun vaaditaan sekoittajatoimintamuotoa, kuvio 8, lähtösekoittaja-asema lähettää viestin 300 BAUD:illa, joka sisältää satunnaisesti synnytetyn TX siemenluvun (801). Ennalta määrätyn ajan jälkeen, joka ensisijaisessa toteutuksessa on yksi sekunti, tapahtuu toinen TX siemenluvun 20 lähetys (803). Kaksi lisäyritystä TX siemenen lähettämiseksi tehdään yksi sekunnin välein (805, 807) ja mikäli vastaavalta sekoittaja-asemalta ei saada vastausta, hakuajastimen (joka hakee vastaavaa sekoittaja-asemaa) annetaan umpeutua ja siemenlähetyksiä ei enää tehdä.

25 Jos vastaava sekoittaja-asema kuitenkin vastaa TX

siemeneen 801, kuvio 9, suoritetaan TX siementen ja RX siementen kättelyvaihto. Vastaava sekoittaja-asema vastaa pyydettyyn sekoittaja-toimintamuotoon RX siemenellä 901. Lähtösekoittaja-asema kuittaa vastaavan sekoittaja-aseman 30 lähetyksen vahvistusviestillä 903, joka sisältäää RX siemenluvun toiston ja jonka ensisijaisessa toteutuksessa tulee esiintyä 350 millisekunnin sisällä RX siemenluvun lähetyksen 901 päättymisestä. Lähtösekoittaja-aseman vah-vistusviestin 903 lähettämistä seuraa toinen TX siemenluvun 35 lähetys 905 kaksisuuntaisen kanavan menopuolella, jota I i 17 O ^ Π O Λ s z u U 4 lähetystä seuraa 350 millisekunnin sisällä vahvistusviesti 907 (joka sisältää TX siemenluvun toiston) vastaavalta sekoittaja-asemalta kaksisuuntaisen kanavan paluupuolella. Vahvistusviestiä 907 seuraa tahdistussignaalin lähetys sekä 5 lähtösekoittaja-asemalta että vastaavalta sekoittaja-asemalta (909 ja 911) oleellisesti samaan aikaan. Vaikka ete-nemisajat saattavat siirtää tahdistus (sync) signaalien absoluuttisia alkamiskohtia, siirtymisaika on kuitenkin lyhyt verrattuna tahdistussignaalin kestoon. Sync-signaalin 10 päätarkoitus on kohdistaa vastaavalla asemalla oleva RX rullauskoodigeneraattori lähetöasemalla olevan TX rullaus-koodigeneraattorin kanssa. Koska lähtöaseman inversiotaa-juuden hyppäyksiin kohdistuu sama etenemisviive kuin tah-distussignaliin, vastaavalla asemalla ei esiinny vahingol-15 lista vaikutusta. Samalla tavoin vastaavalta sekoittaja-asemalta tuleva tahdistussignaali kohdistaa lähtösekoit-taja-asemalla olevan RX rullauskoodigeneraattorin vastaavalla sekoittaja-asemalla olevaan TX rullauskoodigeneraat-toriin ja siihen kohdistuu samalla tavoin sama etenemis-20 viive kuin sekoitettuun signaaliin. On kuitenkin edullista, että tahdistussignaalit ovat oleellisesti kohdistettu toisiinsa kaksisuuntaisen kanavan kummallakin kulkutiellä, jotta kaiut, joita voi esiintyä sekä lähtösekoittaja-ase-malla että vastaavalla sekoittaja-asemalla varmistamatto-25 massa audioliitännässä, saadaan oleellisesti poistumaan. Jokainen lähtösekoittaja-asemalta ja vastaavalta sekoittaja-asemalta tuleva tahdistussignaali toistetaan ensisijaisessa toteutuksessa joka kuudes sekunti, kuten kuvion 9 sync-pulsit 913 ja 915 esittävät. Tämän kuuden sekunnin 30 aikavälin aikana hyppäävää taajuusinvertoitua varmistettua audiota voidaan lähettää kaksisuuntaisen kanavan yhdellä tai molemmilla puoliskoilla. Kunkin tahdistussignaalin aikana audio vaimenee lyhyeksi ajanjaksoksi, jotta sync-signaali voitaisiin lähettää ilman häiriötä.

35 Jos vastaava sekoittaja-asema reagoi lähtösekoit- 18 92004 taja-aseman suorittamaan TX siementen lähetykseen neljännen TX siemenlähetyksen 807 jälkeen, kättely voidaan suorittaa loppuun vaikka hakuajastin on umpeutunut eikä riippumattomia TX siemeniä enää lähetetä lähtösekoittaja-asemalta.

5 Joissain tapauksissa viive kutsun loppuunsaattamisessa voi kestää pitempään kuin kolme sekuntia lähtösekoittaja-aseman TX siemenlähetystä. Sekoittaja-asema voidaan ensisijaisessa toteutuksessa panna sekoittajatoimintamuotoon ja kutsuttaessa vastata neljän RX siemenlähetyksen sarjalla vastaa-10 van sekoittaja-aseman kättelysarjana. Näin ollen, kuvio 10, vastaava sekoittaja-asema aloittaa sekoittajatoimintamuodon RX siemenllä 1001 kaksisuuntaisen kanavan paluupuolella. Lähtösekoittaja-asema vastaa vahvistusviestillä (toistaen RX siemenluvun) 1003 menopuolen kaksisuuntaisella kanaval-15 la, jota viestiä seuraa välittömästi TX siemen 1005. Jos vastaava sekoittaja-asema vastaa vahvistusviestillä 1007 350 millisekunnin sisällä TX siemen 1005 lopusta, alkaa sekoittajatoimintamuodon mukainen toiminta, mitä seuraa oleellisesti samanaikaisesti sync-signaalit 1009 ja 1011.

20 Sitten päästään vakiosekoittajatoimintamuotoon, jossa tah-distussignaaleja lähetetään joka kuudes sekunti.

Pääsemiseksi takaisin selvän puheen toimintamuotoon varmistamattomalla kaksisuuntaisella kanavalla, lähtösekoittaja-asema lähettää selvä-viestin 1101, kuvio 11. Sel-25 vä-viestin 1101 päätteeksi vastaava sekoitta ja-asema siirtyy selvän puheen toimintamuotoon ja audion taajuusinver-siota ei enää suoriteta. Samanlainen selvä-viesti voidaan antaa vastaavalta sekoittaja-asemalta järjestelmän palauttamiseksi selvän puheen toimintaan.

30 Jos tahdistus menetetään tilapäisesti, kuten kanavan häipymisen tai yhteyden katkeamisen aikana, esillä olevan keksinnön sekoittaja automaattisesti palauttavat digitaalisen toimintamuodon. Lähtösekoittaja-asema lähettää sync-signaalin joka kuudes sekunti, kuten kuvion 12 sync-sig-35 naalit 1201, 1203 ja 1205 esittävät. Vastaava sekoittaja I ! 92004 19 kuitenkin vastaanottaa kuvion 12 toisella viivalla esitetyt tahdistussignaalit, tahdistussignaalin 1201' ja puuttuvat tahdistussignaalit 1203' ja 1205'. Sekä vastaava sekoittaja-asema ja lähtösekoittaja-asema pystyvät kumpikin, 5 koska niiden sekoittajatoimintaa ohjaa vakaa oskillaattori, joutokäyntiin ainakin kahden menetetyn tahdistussignaalin ajan ilman että tahdistus havaittavasti huononee. Kun tah-distussignaali puuttuu, kumpikin sekoittaja antaa rullaus-koodigeneraattoriensa jatkaa päivitystä 100 millisekunnin 10 taajuudella. Toisin tahdistusviestin (1205*) puuttumisen jälkeen vastaava sekoittaja sijoittaa tahdistuspyyntövies-tin 1207 normaaleihin lähetyksiinsä kaksisuuntaisen kanavan paluupuolella. Lähtösekoittaja-asema vastaanottaa tahdis-tuspyynnön 1207 ja vastaa tahdistussignaalilla 1209, jonka 15 vastaava sekoittaja vastaanottaa signaalina 1209’. Tahdistus on täten muodostettu uudesta kaksisuuntaisen kanavan menopuolelle mutta ajanhetkellä, joka ei satu yhteen vastaavan sekoittaja-aseman kaksisuuntaisen kanavan paluupuolella lähettämien tahdistussignaalien kanssa. Sama prosessi 20 tapahtuu, mikäli lähtösekoittaja-asema ei vastaanota tahdistusta.

Jos, kuvio 13, vastaava sekoittaja ei vastaanota lähtösekoittaja-aseman tahdistussignaalivastausta 1209, vastaava sekoittaja lähettää tahdistus menetetty -viestin 25 1301 kaksisuuntaisen kanavan paluupuolella ilmoittaen näin lähtösekoittaja-asemalle, että tahdistus on menetetty eikä automaattinen uudelleentahdistusyritys ole onnistunut. Sekä lähtö- että vastaava sekoittaja-asema siirtyvät tällöin selväviestilähetykseen ja uutta sekoittajakättelyä yrite-30 tään niin, että vastaava sekoittaja-asema lähettää uuden RX siemenluvun 1303. Lähtösekoittaja-asema lähettää uuden TX siemenen 1305 ja kättelyprosessi alkaa.

Kuvio 14 esittää tyypillistä viesti-informaattia, jota voidaan käyttää esillä olevassa keksinnössä. Viesti-35 tahdistuskaavion jälkeen seuraa sarja bittejä, joita käy- 92004 20 tetään määrittämään nimenomainen lähetettävä viestityyppi. Viestityyppeihin kuuluvat tahdistussignaali, vahvistusvies-ti, TX/RX siemen, tahdistuspyyntöviesti, tahdistus menetetty -viesti, ja selväviesti. Vapaasti käytettävä tietokent-5 tää voidaan käyttää viestien yhteydessä, jotka edellyttävät lisädataa, esimerkiksi siemenluvun.

Prosessi, jolla esillä olevaa keksintöä käyttävässä analogiasekoittajassa oleva mikrotietokone suorittaa jär-jestelmätoimintansa, on esitetty kuvioiden 15A - 15E vuo-10 kaavoissa. Pyydettäessä siirtymistä sekoittajatoimintamuo-toon prosessi ottaa ensiksi luvun mikrotietokoneen 601 satunnaissiemenlukugeneraattorista (kohta 1501) ja käynnistää hakuajastimen kohdassa 1503. Tämä satunnainen sie-menluku lähetetään TX siemenenä kohdassa 1505 ja prosessi 15 odottaa vastaavalta sekoittaja-asemalta tulevan vahvistus-viesti vastaanottoa käynnistämällä vahvistusviestiajastimen kohdassa 1507 ja odottamalla ajastimen umpeutumista kuten päätöslohkon 1509 sisältämä silmukka määrää. Jos vahvistus-laskuri umpeutuu ilman, että vahvistusta on vastaanotettu, 20 TX siemenliput nollataan kohdassa 1511 ja päätöslohkossa 1513 määritetään, onko hakuajastimessa aika loppunut. Mikäli hakuajastin ei ole umpeutunut, TX siemenprosessin (alkaen lohkosta 1505) lähettäminen aloitetaan uudestaan jokaisella kokonaislukusekunneilla kolmen sekunnin ajan, 25 kuten päätöslohko 1515 määrää.

Jos hakuajastimen aika loppuu (kohta 1513) ilman, että vastaanotetaan vahvistusviestiä, prosessi nollaa kaikki sekoituksen aloitusliput ja lopettaa kättelyprosessin kuvion 15B kohdassa 1517. Jos vastaava sekoittaja-asema 30 viivyttää vastaustaan TX siemenviestin yli hakuajastimen umpeutumisajan mutta sitten kuitenkin lähettää RX siemenen, jonka lähtösekoittaja-asema vastaanottaa kohdassa 15.19, prosessi palaa hakuajastimen käynnistyslohkoon kättelypro-sessissa kohdassa 1503.

35 Jos vahvistusviesti on vastaanotettu vastaavalta 92004 21 sekoittaja-asemalta, kuvion 15A lohko 1521, prosessi odottaa RX siemenen vastaanottoa vastaavalta sekoittaja-asemalta kuvion 15C lohkossa 1523. Mikäli hakuajastin on umpeutunut ennen kuin RX siemen on vastaanotettu (mikä määrite-5 tään lohkossa 1525), kättelyprosessi lopetetaan ja kaikki liput nollataan menemällä lohkoon 1517. Jos RX siemen on vastaanotettu ajoissa, rullaavan koodin lukujen aloituskohdat lasketaan lohkossa 1527 edellä mainittujen yhtälöitten mukaan. INSYNC -ajastin käynnistetään lohkossa 1529 ja 10 suoritetaan määritys, tulisiko prosessin seurata lähtöse-koittaja-aseman formaattia vaiko vastaavan sekoittaja-aseman formaattia, lohko 1531. Oletetaan, että kyseessä on lähtösekoittaja-asema, TX rullauskoodigeneraattori käynnistetään lohkossa 1533. Ensimmäinen tahdistussignaali lähe-15 tetään kohdassa 1535 ja TX audiosignaali kytketään sekoitta jatoimintamuotoon kohdassa 1537. Kun ensimmäinen RX sync-signaali vastaanotetaan, mikä määritetään lohkossa 1539, lähtösekoittaja-aseman RX rullauskoodi kohdistetaan RX sync-signaaliin kohdasaa 1541 ja RX rullauskoodigeneraat-20 tori käynnistetään kohdassa 1543 ennen kuin aloitetaan jatkuvuustilan tahdistusprosessi. Jos INSYNC-ajastin umpeutuu ennen kuin ensimmäinen RX sync-signaali vastaanotetaan mikä määritetään lohkossa 1545, tahdistus menetetty-viesti lähetetään, kuten kuvion 15E lohko 1546 esittää.

25 Jos lähtötoimintamuodonmääritys (kuvion 15C 1531) ilmaisee, että kyseessä on vastaava sekoittaja-asema, suoritetaan määritys, onko ensimmäinen tahdistussignaali vastaanotettu ennen kuin INSYNC-ajastin on umpeutunut, lohkot 1547 ja 1549. Jos INSYNC-ajastin on umpeutunut ennen kuin ensim-30 mäinen sync-signaali on vastaanotettu, lähetetään tahdistus menetetty -viesti, kuten kuvion 15E lohko 1546 esittää.

Jos ensimmäinen sync-signaali on ajoissa vastaanotettu, vastaavan sekoittaja-aseman prosessivuo kohdistaa vastaavan RX rullauskoodin ensimmäiseen tahdistussignaaliin kohdassa 35 1551. Vastaavan sekoittaja-aseman TX rullauskoodigeneraat- 22 92004 tori käynnistetään kohdassa 1553 ja vastaavan sekoittaja-aseman RX rullauskoodigeneraattori käynnistetään kohdassa 1555 ennen kuin vastaavan sekoittaja-aseman tahdistussig-naali lähetetään kohdassa 1557. Sitten voidaan aloittaa 5 sekoitetun audion ja tahdistuksen lähetyksen jatkuvuustila.

Joko lähtösekoittaja-aseman tai vastaavan sekoittaja-aseman rullaavien koodien jatkuvuustilan tahdistus on esitetty kuvioin 15D prosessissa. Tahdistettuun tilaan mentäessä ensiksi ilmaistaan käyttäjälle, että sekoitettu 10 puhelu on käynnissä (1558). Solukkorakenteisessa puhelimessa pohjausyksikkökuulokkeessa 309 on tyypillisesti näyttö (ei kuviossa), joka näyttää sanan SCRAM sekoittajatoimin-tamuodossa ja CLEAR kun sekoitusta ei ole. Jos kuulokkeessa ei ole näyttöä, yksittäinen LED voi osoittaa sekoittaja-15 toimintamuodon. Kun RX rullauskoodiajastin (asetettu 100 millisekuntiin ensisijaisesa toteutuksessa) on umpeutunut, lohkossa 1559, rullauskoodin arvossa siirrytään seuraavaan, kohta 1561. Samalla tavoin, kun TX rullauskoodiajastin umpeutuu, lohkossa 1563, seuraava TX rullauskoodin arvo 20 määrätään lohkossa 1565. Kun TX sync-ajastin on umpeutunut, lähetetään tahdistussignaali, joka merkitsee TX rullaus-koodigeneraattorin siirtymän alkureunan, lohkot 1567 ja 1569. Kun RX sync-signaali on vastaanotettu, RX rullauskoodigeneraattori kohdistetaan RX sync-signaaliin kohdissa 25 1571 ja 1573 ja RX tahdistuksen menetysajastin nollataan kohdassa 1575. Suoritetaan määritys, onko RX tahdistuksen menetysajastin umpeutunut (kohdassa 1577) ja jos ajastin ei ole umpeutunut, jatkuvuustilan tahdistusprosessi alkaa jälleen lohkossa 1559.

30 Jos määritetään, että tahdistussignaali puuttuu, uudelleentahdistusaj astin käynnistetään kuvion 15E lohkossa 1579. Tahdistuspyyntöviesti lähetetään lohkossa 1581 ja prosessi odottaa vastaavaa RX sync-signaalia ennen kuin uudelleentahdistusajastin umpeutuu (mikä määritetään loh-35 koissa 1583 ja 1585). Jos RX sync-signaali vastaanotetaan I; ( 92004 23 ajoissa, RX rullauskoodigeneraattori kohdistetaan uudelleen RX sync-signaaliin kohdassa 1587 ja RX tahdistuksen mene-tysajastin nollataan kohdassa 1589 ennenkuin prosessi palaa jatkuvuustilan tahdistuksen aloitukseen lohkossa 1559. Jos 5 uudelleentahdistusajastin umpeutuu ennenkuin RX sync-sig- naali on vastaanotettu, tahdistus menetetty -viesti lähetetään lohkossa 1546, kaikki liput nollataan lohkossa 1591 ja sekä lähetys- että vastaanottoaudiotiet asetetaan selvän audion toimintamuotoon lohkossa 1593. Yritys varmistetun 10 kommunikaation uudelleen muodostamiseksi aloitetaan sitten lohkossa 1501.

Kun käyttäjä haluaa sekoittaja-aseman palaavan selvän audion toimintamuotoon, kuvio 16, prosessi havaitsee käyttäjän pyynnön lohkossa 1601. Selvä audio -viesti lähe-15 tetään kaksisuuntaisen kanavan yhdellä puoliskolla, 1603, kaikki liput nollataan kohdassa 1605 ja sekä lähetys- että vastaanottoaudiotiet asetetaan selvä audio -toimintamuotoon lohkossa 1607. Prosessi siirtyy sitten odotustoimintamuo-toon kunnes käyttäjä vaatii sekoitettua audiota (lohkossa 20 1609) tai kun vastaanotetaan siemenviesti (lohkossa 1611).

Jompikumpi tapahtuma saa prosessin siirtymään kuvion 15A lohkon 150 satunnaissiemenen sieppaamisprosessiin.

Sitten yhteenvetona, analogiainversiotaajuushyppäys-sekoittaja on esitetty ja kuvattu. Sekoittaja aloittaa • 25 sekoitusprosessin vaihtamalla siemeniä lähtösekoittaja- aseman, joka synnyttää satunnaislukuna TX siemenen, ja vastaavan sekoittaja-aseman, joka synnyttää satunnaislukuna RX siemenen, välillä. Lähtösekoittaja-asema käyttää TX siementänsä ja vastaavalta sekoittaja-asemalta vastaanotet-30 tua RX siementä laskeakseen aloituskohta-arvot rullauskoo-digeneraattorille, jota käytetään luomaan taajuushyppäys-kaavio, jota käytetään lähetettävän viestin taajuusinver-tointiin. Lähtösekoittaja-asema käyttää TX siementä ja RX siementä laskeakseen aloituskohta-arvot myös toiselle rul-35 lauskoodigenerattorille, jota käytetään luomaan taajuushyp- 92004 24 päyskaavio vastaanotetun sekoitetun viestin taajuuden uudelleen invertoimiseksi. Vastaava sekoittaja synnyttää samalla tavoin samanlaiset koodit, joten kommunikaatio voi tapahtua. Rullaavien koodien välinen tahdistus ylläpidetään 5 tahdistussignaaleilla, joita lähetetään joka kuudes sekunti lähetetyn ja vastaanotetun sekoitetun audion vaimennuksen aikana. Tahdistus lähetetään samanaikaisesti kaikujen välttämiseksi. Näin ollen vaikka onkin esitetty ja kuvattu keksinnön erityinen toteutus, on ymmärrettävä, että kek-10 sintö ei rajoitu siihen, koska muunnelmia, jotka eivät liity keksinnön todelliseen henkeen ja tarkoitukseen, voivat tehdä alaa tuntevat. Esillä olevan keksinnön vaatimusten aiotaan kattavan esillä oleva keksintö ja mikä tahansa ja kaikki tällaiset modifikaatiot.

I i

Claims (10)

92004 25

1. Analogia-audiotaajuuskaistasekoittaja (103) liikenteen varmistamiseksi liikennekanavalla sekventiaali- 5 sesti taajuusinvertoimalla varmistamaton ensimmäinen viesti viestin lähettämiseksi varmistettuna ensimmäisenä viestinä kanavalla toiseen analogia-audiotaajuuskaistasekoitta jaan (107), ja sekventiaalisesti uudelleen taajuusinvertoimalla varmistettu toinen viesti, joka on 10 vastaanotettu toisesta sekoittajasta (107) kanavalla, sekoittajan (103) ollessa tunnettu: välineistä ensimmäisen siemenluvun (801) vaihtamiseksi toiseen siemenlukuun toisen sekoittajan (107) kanssa; 15 välineistä, joilla synnytetään vaihdetuista ensim mäisestä ja toisesta siemenluvuista ensimmäinen koodi, josta koodista ainakin osa aloittaa varmistamattoman ensimmäisen viestin sekventiaalisen taajuusinvertoinnin, ja toinen koodi, josta ainakin osa aloittaa varmistetun 20 toisen viestin sekventiaalisen uudelleen taajuusinvertoinnin ; j a välineistä, joilla lähetetään ensimmäinen kooditah-distussignaali kanavalle ja vastaanotetaan toinen koodi-tahdistussignaali kanavalta, jolloin toisessa sekoitta-• 25 jassa (107) tapahtuva varmistetun ensimmäisen viestin uudelleen taajuusinvertointi voidaan tahdistaa ensimmäiseen kooditahdistussignaaliin ja toinen koodi voidaan tahdistaa toiseen kooditahdistussignaaliin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen analogia-audio- 30 taajuuskaistasekoittaja (103), tunnettu siitä, että vaihtovälineet ovat lisäksi tunnetut: välineistä ensimmäisen siemenluvun (801) synnyttämiseksi; välineistä ensimmäisen siemenluvun (801) lähettämi-35 seksi ensimmäisessä viestipurskeessa kanavalla; ja välineistä toisen siemenluvun (803) vastaanottamiseksi kanavalta. 920G4 26

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen analogia-audio-taajuuskaistasekoittaja (103), tunnettu siitä, että synnyttämisvälineet ovat lisäksi tunnetut: välineistä, joilla aritmeettisesti yhdistetään en-5 simmäinen siemenluku (801), toinen siemenluku (803), ainakin yksi lisäluku ja ainakin yksi ennalta määrätty kertojatekijä ensimmäisen koodin synnyttämiseksi; välineistä, joilla aritmeettisesti yhdistetään ensimmäinen siemenluku (801), toinen siemenluku (803), 10 ainakin yksi lisäluku ja ainakin yksi ennalta määrätty kertojatekijä toisen koodin synnyttämiseksi; välineistä, joilla luetaan ensimmäisen koodin ennalta määrättyjä numeroita ja siirretään koodia aikavälien, jolloin luodaan rullaavan koodin lukuja; ja 15 välineistä, joilla luetaan toisen koodin ennalta määrättyjä numeroita ja siirretään koodia aikavälein, jolloin luodaan rullaava koodi sekventiaalisen taajuusin-version sekventoimiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen analogia-audio- 20 taajuuskaistasekoittaja (103), tunnettu siitä, että välineet ensimmäisen kooditahdistussignaalin lähettämiseksi ovat edelleen tunnetut välineistä, joilla vahvistetaan toisen siemenluvun (803) vastaanottaminen ja välineistä, joilla lähetetään ensimmäinen siemenluku (801) ; 25 toisessa viestipurskeessa ennen ensimmäisen kooditahdis tussignaalin lähettämistä.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen analogia-au- diotaajuuskaistasekoittaja (103), tunnettu edelleen välineistä, joilla koordinoidaan ensimmäistä 30 kooditahdistussignaalia ja toista kooditahdistussignaalia niin, että ensimmäinen kooditahdistussignaali ja toinen kooditahdistussignaali esiintyvät oleellisesti samanaikaisesti .

6. Menetelmä liikenteen varmistamiseksi kapeakais- 35 täisellä liikennekanavalla sekventiaalisesti taajuusinver- toimalla varmistama ton ensimmäinen viesti viestin lähettämiseksi varmistettuna ensimmäisenä viestinä kanavalla 920G4 27 toiseen analogia-audiotaajuuskaistasekoittajaan (107), ja sekventiaalisesti uudelleen taajuusinvertoimalla varmistettu toinen viesti, joka on vastaanotettu toisesta sekoittajasta (107) kanavalla, menetelmän ollessa t u n -5 n e t t u askelista: ensimmäisen siemenluvun (801) vaihtaminen toiseen siemenlukuun toisen sekoittajan (107) kanssa; synnytetään vaihdetuista ensimmäisestä (801) ja toisesta (803) siemenluvuista ensimmäinen koodi, josta 10 koodista ainakin osa aloittaa varmistamattoman ensimmäisen viestin sekventiaalisen taajuusinvertoinnin, ja toinen koodi, josta ainakin osa aloittaa varmistetun toisen viestin sekventiaalisen uudelleen taajuusinvertoinnin; ja lähetetään ensimmäinen kooditahdistussignaali kana-15 valle ja vastaanotetaan toinen kooditahdistussignaali kanavalta, jolloin toisessa sekoittajassa tapahtuva varmistetun ensimmäisen viestin uudelleen taajuusinver-tointi voidaan tahdistaa ensimmäiseen kooditahdistussignaali in ja toinen koodi voidaan tahdistaa, toiseen koodi-20 tahdistussignaaliin.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihtoaskel on lisäksi tunnettu askelista: ensimmäisen siemenluvun (801) synnyttäminen : 25 ensimmäisen siemenluvun (801) lähettäminen ensim mäisessä viestipurskeessa kanavalla; ja toisen siemenluvun (803) vastaanottaminen kanavalta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että synnyttämisaskel on lisäksi tunnettu askelista: aritmeettisesti yhdistetään ensimmäinen siemenluku (801), toinen siemenluku (803), ainakin yksi lisäluku ja ainakin yksi ennalta määrätty kertojatekijä ensimmäisen 35 koodin synnyttämiseksi; aritmeettisesti yhdistetään ensimmäinen siemenluku (801), toinen siemenluku (803), ainakin yksi lisäluku ja 28 920C4 ainakin yksi ennalta määrätty kertojatekijä toisen koodin synnyttämiseksi; luetaan ensimmäisen koodin ennalta määrättyjä numeroita ja siirretään koodia aikavälein, jolloin luodaan 5 rullaavan koodin lukuja; ja luetaan toisen koodin ennalta määrättyjä numeroita ja siirretään koodia aikavälein, jolloin luodaan rullaava koodi sekventiaalisen taajuusinversion sekventoimiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukaisen menetelmän mukaili) nen menetelmä, tunnettu edelleen askeleista, jolla koordinoidaan ensimmäistä kooditahdistussignaalia ja toista kooditahdistussignaalia niin, että ensimmäinen kooditahdistussignaali ja toinen kooditahdistussignaali esiintyvät oleellisesti samanaikaisesti.

10. Analogia-audiotaajuuskaistasekoitusjärjestelmä, jolla saadaan varmistettu tietoliikenne kaksisuuntaisella, katkoksille alttiilla kaistarajoitetulla kanavalla sekven-tiaalisesti taajuus invertoimalla varmistamaton ensimmäinen viesti inversiotaajuussignaalien sekvenssillä lähtöasemal-20 la ennen kuin viesti lähetetään varmistettuna ensimmäisenä viestinä kaksisuuntaisen kanavan ensimmäisellä puoliskolla, ja tahdissa uudelleen taajuus invertoimalla varmistettu viesti samanlaisella inversiotaajuussignaalien sekvenssillä varmistamattoman ensimmäisen viestin palauttamiseksi 25 vastaavalla asemalla ja samalla tavoin invertoiden, lähettäen ja uudelleen invertoiden varmistamaton toinen viesti vastaavalta asemalta lähtöasemalle kaksisuuntaisen kanavan toisella puoliskolla, kun järjestelmä on tunnettu 30 (a) initialisointivälineistä: lähtöasemalla olevista välineistä ensimmäisen siemenluvun (801) synnyttämiseksi; lähtöasemalla olevista välineistä ensimmäisen siemenluvun (801) lähettämiseksi ensimmäisessä viestipurs-35 keessa kaksisuuntaisen kanavan ensimmäisellä puoliskolla; vastaavalla asemalla olevista välineistä toisen siemenluvun (803) synnyttämiseksi; i 920G4 29 vastaavalla asemalla olevista välineistä ensimmäisen siemenluvun (801) vastaanottamiseksi kaksisuuntaisen kanavan ensimmäiseltä puoliskolta ja toisen siemenluvun (803) lähettämiseksi kaksisuuntaisen kanavan toisella 5 puoliskolla vastauksena ensimmäisen siemenluvun (801) vastaanottoon: lähtöasemalla olevista välineistä toisen siemenluvun (803) vastaanottamiseksi ja ensimmäisen rullaavan koodin luvun ja toisen rullaavan koodin luvun synnyttämi-10 seksi, missä ensimmäiset ja toiset rullaavan koodin luvut muodostuvat ensimmäisen siemenluvun (801), toisen siemen-luvun (803), ainakin yhden lisäluvun ja ainakin yhden ennalta määrätyn kertojatekijän aritmeettisesta yhdistelmästä 15 vastaavalla asemalla olevista välineistä ensimmäi sen ja toisen rullaavan koodin lukujen synnyttämiseksi; (b) tahdistusvälineistä: lähtöasemalla olevista välineistä toisen siemenluvun (803) vastaanoton vahvistamiseksi; 20 lähtöasemalla olevista välineistä ensimmäisen sie menluvun (801) lähettämiseksi toisessa viestipurskeessa ja sitten ensimmäisen tahdistussignaalin lähettämiseksi jaksottaisin aikavälein kaksisuuntaisen kanavan ensimmäisellä puoliskolla; 25 vastaavalla asemalla olevista välineistä ensimmäi sen siemenluvun (801) toisen purskeen vastaanottamiseksi kaksisuuntaisen kanavan ensimmäisellä puoliskolla ja ensimmäisen siemenluvun (801) vastaanoton vahvistavan viestin lähettämiseksi ja sen jälkeen toisen tahdistussig-30 naalin lähettämiseksi jaksottaisin aikavälein kaksisuuntaisen kanavan toisella puoliskolla; lähtöasemalla olevista välineistä toisen rullaavan koodin luvun tahdistamiseksi toiseen tahdistussignaaliin; vastaavalla asemalla olevista välineistä toisen 35 rullaavan koodin luvun tahdistamiseksi ensimmäiseen tahdistussignaaliin; (c) koodausvälineistä: 30 92004 lähtöasemalla olevista välineistä ensimmäisen rullaavan koodin luvun sekventiaaliseksi näytteistämiseksi ja lähtöaseman ensimmäisen rullaavan koodin luvun näytteiden käyttämiseksi synnyttämään inversiotaajuussignaalien 5 sekvenssi lähtöasemalla; vastaavalla asemalla olevista välineistä ensimmäisen rullaavan koodin luvun sekventiaaliseksi näytteistämiseksi ja vastaavan aseman ensimmäisen rullaavan koodin luvun näytteiden käyttämiseksi synnyttämään uudelleenin-10 vertointisignaalit; vastaavalla asemalla olevista välineistä toisen rullaavan koodin luvun sekventiaaliseksi näytteistämiseksi ja vastaavan aseman toisen rullaavan koodin luvun näytteiden käyttämiseksi synnyttämään inversiotaajuussignaalien 15 sekvenssi vastaavalla asemalla; ja lähtöasemalla olevista välineistä toisen rullaavan koodin luvun sekventiaaliseksi näytteistämiseksi ja lähtöaseman toisen rullaavan koodin luvun näytteiden käyttämiseksi synnyttämään taajuuden uudelleeninvertointisignaali-20 en sekvenssi. I i 92004 31