FI92004C - Kaksisuuntainen analogiasekoittaja - Google Patents

Description

92004

Kaksisuuntainen analogiasekoittaja

KeksinnQn taustaa

Tama keksintO liittyy yleisesti liikenteen turvaa-5 vaan kaksisuuntaiseen analogiaåånikaistasekoittajaan ja erityisesti monen hypyn taajuusinversiosekoittajalaittee-seen rajallisen kaistanleveyden liikennekanaville, kuten standardipuhelinjat ja radiopuhelinliikennepiirit.

Varmistamattomalla liikennekanavalla tapahtuvaan 10 henkilOiden valiseen liikenteeseen tiedetåSn hyvin kohdis-tuvan satunnaista salakuuntelua tai pahansuovempaa våliin-tuloa. Tavanomainen johtoja pitkin tapahtuva liikenne, kuten puhelut, vaikkakin ovatkin lain suojaamia, ovat edel-leen alttiina laittomalle salakuuntelulle ja viestien siep-15 paamiselle, vaikkakin tietyin vaikeuksin. Ongelma tulee vaikeammaksi kun liikennekanavalla kaytetaan radioyhteyksia viestien kuljettamiseen. Radiokanavien vastaanottoon on olemassa lainmukaisia keinoja, joiden avulla pååsee hel-posti kåsiksi radion kautta vSlitettåviin viesteihin. So-20 lukorakenteiset radiopuhelinjårjestelmat muodostavat eri-tyisen vaikean teknologian ja tyypillisen kåyttåjan henkisen tilan yhdistelmån, jonka avulla paåståån helposti kå-siksi jårjestelmSn kuljettamiin viesteihin. Tietoliiken-nekanava solukkorakenteissa radiopuhelinjårjestelmåsså muo-25 dostuu yleensS sekå radio- etta maayhteyksista, ja kumpaa-kin yhteytta voidaan salakuunnella sille tyypillisellå tavalla. Tåman lisSksi tyypillinen solukkorakenteisen ra-diopuhelimen kSyttSja ajattelee radiopuhelinta maayhteys-jSrjestelmån laajennuksena (niin kuin se onkin), josta ei 30 sen vuoksi ole kovin helppo siepata viestejå. Valitetta-.* vasti asian laita ei ole nain.

Tietoliikennekanavilla lShetettavien viestien tur-vallisuuden suojaamiseksi on keksitty kaksi laajaa turval-lisuutta luovaa luokkaa. Analogiaviestit, kuten aani, voi-35 daan muuntaa analogiasjgnaalin digitaalisiksi signaaliesi- 2 920C4 tyksiksi tai tekstiaineisto voidaan esittåå digitaalisella signaalilla. Digitaalinen signaali voidaan sitten muuttaa salakirjoitussignaaliksi aritmeettisilla prosesseilla kåyt-tåmållå salaisia tai julkisia salakirjoitusavaimia ja lå-5 hettåå sitten varmistamattomalla kanavalla. Vastaanottoja, jolle viesti on tarkoitettu voi vastaanottaa salakirjoite-tun signaalin, tulkita signaalin kåyttåmållå salaista tul-kinta-avainta ja palauttaa viestin. Lisåå taustaa tålle tekniikalle on artikkelissa "The Mathematics of Public Key 10 Cryptography", Martin E. Heilman, Scientific American, Elokuu 1979, Vol 241, nro 2, ss 146-157.

Kapeakaistaisten kanavien kannalta valitettavasti turvallinen digitaalinen salakirjoitussignaali, jolla on hyvåksyttåvå signaalilaatu, edellyttåå laajaa kaistan le-15 veyttå signaalin kunnolliseen låhettåmiseen. Toinen turvallinen tietoliikenne tapa kåyttåå analogiasignaalin taa-juusinversiota varmistuksen saamiseksi. Tållå tekniikalla voidaan pysyå kapeakaistaisen kanavan kaistanleveyden puit-teissa. Analogiasignaalia ei muuteta digitaalisiksi esi-20 tyksiksi vaan analogiasignaali sekoitetaan yhden taajuuden åånen kanssa nelidlakisekoittimessa tai tasapainoitetussa modulaattorissa ja ååneksen ja analogiasignaalin tulon alempi sivukaista valitaan suodattimella. Saatavissa sig-naalissa analogiasignaalin alimmat taajuuskomponentit ja 25 ylimmåt taajuuskomponentit ovat påinvastoin ja taajuussiir-tyneet.

Yhden åånen taajuusinversiosekoittajaa on åårimmåi-sen helppo pettåå. Salakuuntelijan tarvitsee ainoastaan syOttåå åånes nelidlaki-ilmaisimeen ja sååtåå åånen taajuus 30 oleellisesti samaksi kuin mitå alunperin kåytettiin analogiasignaalin invertoinnissa. Taajuusinversiosekoittajan parannuksissa on kåytetty useaa inversioååntå aikasekven-toituna nåennåissatunnaisella tavalla. Lisåparannukset ovat hyddyntåneet taajuusinversion, aikainversion ja aikahyp-35 påyssegmenttipermutaation yhdistelmåå kapeakaistaisen se- I i 92004 3 koittajan saamiseksi turvallisemmaksi (ks. US-patentti 4 434 323). Jokainen parannus on kuitenkin lisånnyt sekoit-tajajårjestelmån monimutkaisuutta ja hintaa ja on edelleen monimutkaistanut inversiohyppåysalgoritmin tahdistusta.

5 KeksinnQn yhteenveto Nåin olien esilla olevan keksinnttn yhtenå pååmaaråna on analoginen rajallisen kaistan taajuusinversiosekoittaja, joka kayttaa hyvåkseen åanitaajuushyppaysprosessia, joka maåritetåån avaimen avulla synnytetylia rullaavan koodin 10 prosessilla.

Esilla olevan keksinnOn toisena paamåarana on kayttaa yhta rullaavaa koodia synnyttamaan yksi åånitaajuus-hyppayskaavio kaksisuuntaisen kanavan yhdelle puoliskolle ja toista rullaavaa koodia synnyttåmåan eri åånitaajuus-15 hyppayskaavio kaksisuuntaisen kanavan toiselle puoliskolle.

Vielå yhtena esilla olevan keksinndn paamaarana on suojata avainten vaihto ja tahdistus tietoliikennekanavan keskeytyksilta.

Viela yhtena esilla olevan keksinnOn paamåaranå on 20 avainten synnyttåminen automaattisesti niin, ettå kayttajan ei tarvitse ottaa osaa avaimen synnytykseen.

Nåin olien nåmå ja muut paåmaaråt sisåltyvåt esillå olevaan keksint05n, joka on audiotaajuustietoliikennekana-valla toimiva analogiataajuusinversiosekoittaja. Varmis-25 tamaton ensimmåinen viesti taajuusinvertoidaan peråkkåi-sesti varmistetuksi ensimmåiseksi viestiksi ja låhetetåån kanavalla olevaan toiseen analogiataajuusinversiosekoit-tajaan. Varmistettu toinen viesti, joka saadaan kanavalla olevasta toisesta sekoittajasta, taajuusinvertoidaan uudel-30 leen peråkkåisesti sekoittajan toimesta. Sekoittaja vaihtaa ensimmåisen siemenluvun toisen sekoittajan toiseen siemen-lukuun mahdollistaakseen ensimmåisen koodin generoimisen, jolla sekventoidaan varmistamattoman ensimmåisen viestin taajuusinvertointi, ja toisen koodin generoimisen, jolla 35 sekventoidaan varmistetun toisen viestin uusi taajuusin- 4 9 2 O C 4 vertointi. Edelleen, sekoittaja låhettåå ensinunåisen koo-ditahdistussignaalin varmistetun ensinunåisen 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 ha-vainnollistaa esillå olevan kaksisuuntaisen analogiasekoit-10 tajan kytkentåå kaksisuuntaiseen kanavaan.

Kuvio 2 on lohkokaavio solukkorakenteisen jårjes-telmån, joka voi kåyttåå esillå olevaa keksintOå, perus-elementeistå.

Kuvio 3 on lohkokaavio solukkorakenteisen radiopu-15 helinjårjestelmån tilaajayksikOstå, joka voi kåyttåå esillå olevaa keksintOå.

Kuvio 4 on lohkokaavio taajuusinvertointi- ja uudel-leen invertointisekoittajasta.

Kuvio 5 on lohkokaavio rullaavan koodin generaat-20 torista, jota voidaan kåyttåå esillå olevassa keksinndsså.

Kuvio 6 on lohkokaavio esillå olevaa keksintoå kåyt-tåvåstå inversiotaajuushyppåysanalogiasekoittajasta.

Kuvio 7 on lohkokaavio kellotetusta taajuusgeneraat-torista, jota esillå oleva keksintfi voi kåyttåå.

25 Kuvio 8 on esillå olevaa keksintdå kåyttåvån låhtO- sekoittajan yrittfimån siemenlåhetyksen ajoituskaavio.

Kuvio 9 esittåå esillå olevaa keksintOå kåyttåvien låhtdsekoittaja-aseman ja vastaavan sekoittaja-aseman TX-siementen ja RX-siementen onnistuneen kåttelyn ajoituskaa-30 viota.

Kuvio 10 esittåå kåttelyn ajoituskaaviota sen jål-keen kun hakuajoitin on umpeutunut esillå olevaa keksintOå kåyttåvållå låhtOsekoittaja-asemalla.

Kuvio 11 on ajoituskaavio, kun kåyttåjå vaatii se-35 koittamatonta toimintaa esillå olevaa keksintOå kåyttåvåltå I , 92004 5 lShtdsekoittaj a-asemalta.

Kuvio 12 on sekoittajan toiminnan ajoituskaavio ti-lapSisen tahdistussignaalien menetyksen aikana, esillå olevan keksinnOn mukaan.

5 Kuvio 13 on sekoittajan toiminnan ajoituskaavio tåydellisen tahdistuksen menetyksen jalkeen, esilia olevan keksinnfin mukaan.

Kuvio 14 on kaavio viestiformaatista, jota voidaan kSyttaa esilia olevassa keksinnbssa.

10 Kuviot 15A-15E ovat vuokaavio esillS olevan keksin- nOn alustuskSttelystS, tahdistusprosessista ja koodauspro-sessista.

Kuvio 16 on vuokaavio kSyttSjSn palveluprosessipyyn-nOstS esillS olevassa keksinnOssa.

15 Ensisijaisen toteutuksen kuvaus

Esilia olevan keksinnOn toteutuksen sisSltavSS kak-sisuuntaista analogiasekoittajaa voidaan kåyttSS kapeakais-taisessa kommunikaatiokanavassa, kuten esitetty kuviossa 1. ErSs kapeakaistaisen kanavan tyyppi voisi olla standar-20 dipuhelinlinja, jossa kaksisuuntaisen kanavan meno- ja tulopuolet on yhdistetty tavanomaisilla hybrideillå. Tåsså sovelluksessa puhelinlaitteen 101 mikrofonista tuleva audio kytketåån kaksisuuntaisen analogiasekoittajan 103 tuloon, taajuusinvertoidaan esillS olevan keksinndn mukaan ja vie-25 daan sekoitettuna audiona hybridiin (ei kuviossa) ja sitten puhelinjarjestelman symmetriseen johtopariin. Symmetrinen johtopari on kytketty yleiseen puhelinverkkoon (PSTN), jossa se voidaan kytkea symmetriseen johtopariin, joka vie kutsuttuun puhelinlaitteeseen 105 tavanomaisella tavalla.

30 PSTN:n ja puhelinlaitteen 105 vaiiin on sijoitettu toinen esilia olevan keksinnttn mukaan toimiva kaksisuuntainen analogisekoittaja 107. Sekoittajasta 103 tuleva sekoitettu (taajuusinvertoitu) audio invertoidaan uudelleen sekoit-tajassa 107 sekoittamattoman audion tuottamiseksi, joka 35 viedåSn puhelinlaitteen 105 kuulokkeeseen. Vastakkaisessa 6 9 2 O C 4 suunnassa, puhelinlaitteen 105 mikrofonista tuleva audio sekoitetaan analogisekoittajalla 107, viedåån PSTNtåån, invertoidaan uudelleen analogisekoittajassa 103 ja viedå&n puhelinlaitteen 101 kuulokkeeseen.

5 Esillå olevan keksinndn analogiasekoittaja sisåltåå erityispiirteitå, jotka ovat edullisia radiopuhelinjårjes-telmisså, kuten kuviossa 2 esitetty solukkorakenteinen radiopuhelinjårjestelmå, keksintttå kåytettåesså. Esillå olevan keksinndn mukainen sekoittaja voidaan asentaa ta-10 vanomaisiin tilaajayksikttn radiopuhelimiin, kuten yksikttt 201, 203 ja 205 varmistetun kaksisuuntaisen tietoliikenteen aikaansaamiseksi tilaajayksikttn ja kiinteån laitteen vå-lille (silloin kuin vastaparina toimiva sekoittaja-asema on sijoitettu solukkopuhelinvaihteen ja PSTN:n liitåntåkoh-15 taan) tai tilaajayksikttn ja loppupåån puhelinlaitteen vå-lille (silloin kun loppupåån puhelinlaitteessa on vastaparina toimiva sekoittaja-asema). (Loppupåån puhelinlaite voi olla toinen tilaajayksikktt). Radiopuhelinyhteyden voi perustaa tilaajayksikktt ja tavanomainen kiinteå radio- ja 20 ohjauslaite, kuten kiinteåt laitteet 207, 209 ja 211. Kukin kiinteå laite on kytketty tavanomaiseen solukkopuhelinvaih-teeseen 213, joka suorittaa puhelun sijoittamis-, ohjaus-ja yleiseen puhelinverkkoon (PSTN) liittåmistoiminnot. Kuten tunnettua, solukkojårjestelmåt jaetaan erillisiin 25 radiopeittoalueisiin, soluihin, radion kuuluvuusalueen saamiseksi laajalle maantieteelliselle alueelle. Tållaiset solut ovat kuviossa 2 esitetty kaavamaisesti alueina 215, 217 ja 219.

Kun tilaajayksikktt matkustaa yhdeltå maantieteel-30 liseltå alueelta toiselle, esimerkiksi tilaajayksikktt 201 matkustaa alueelta 215 alueelle 217, kiinteiden laitteiden 207 ja 209 ohjaustietokoneet ja solukkopuhelinvaihteen 213 ohjaustietokoneet måårittåvåt, ettå kiinteån laitteen 207 ja tilaajayksikttn vålisen radiokanavan pitåisi sulkeutua 35 ja tilaajayksikttn 201 tuli kytkeytyå kiinteåån laitteeseen I i 7 32004 209. TåmS sulkemisprosessi tavanomaisesti vaimentaa tilaa-jayksikOn 201 lahettaman audion ja kiintean laitteen 207 lahettaman audion, vie digitaalisen viestin tilaajayksik-kOOn 201 tilaaj ayksikOn radiolaitteen virittamiseksi uudel-5 leen kiintean laitteen 209 kanaville, ja kun tilaajayksikkO 201 on tehnyt taman, poistaa audiotielta vaimennuksen. Keskeytykset, kuten sulkemisin tai radiotien haviaminen, voivat aiheuttaa vakavia toiminnallisia ongelmia sekoit-tajalaitteissa, jotka eivat kåyta esilia olevan keksinnOn 10 piirteita.

TilaajayksikkO, joka voi kåyttåa esilia olevaa kek-sintoa edullisesti hyvakseen on esitetty kuvion 3 lohko-kaaviossa. Kaupallisesti saatavissa oleva radiopuhelin-lahetin-vastaanotin, kuten Motorola Inc.:n valmistama malli 15 nro F19ZEA8439AA, voidaan kytkea esitetyllå tavalla kak-sisuuntaiseen analogiasekoittajaan 103. Tailainen lahetin-vastaanotin muodostuu vastaanotinosasta 301, lahetinosasta 307, taajuussyntesointiosasta 305, logiikkaosasta 307 ja ohjausyksikkO- ja kuulokeosasta 309. Vastaanotinosa 301 20 on kytketty antenniin 311 duplexerin 315 kautta. Duplexeri 315 kytkee myos lahetinosan 303 antenniin 311 niin, ettå vastaanotettavat signaalit ja lahetettåvåt signaalit voidaan vastaanottaa ja lahettSå oleellisesti ilman, etta sekoittuvat toisiinsa. Vastaanotinosan 301 palauttamat ja 25 ilmaisemat signaalit kytketaan tyypillisesti ohjausyksikkO-ja kuulokeosaan 309 niiden esittamiseksi kayttajaile kuu-lokkeen kannen kautta. Samalla tavoin kayttajaita tuleva audio otetaan kuulokkeen mikrofoniin ja kytketåån lahetin-osaan 303 kiinteaan laitteeseen 207 lahettamista vårten.

30 Vastaanottimen 301 ja ohjausyksikOn 309 vaiiselle audio-tielle seka ohjausyksikOn 309 ja lahetinosan 301 vaiiselle audiotielle on sijoitettu esilia olevan keksinnOn kaksi-suuntainen analogiasekoittaja 103. (On myOs mahdollista kayttaa "hands-free" - kadet vapaaksi jattavaa, kaiutinta 35 ja ulkoista mikrofonia esilia olevan keksinnOn analogia- 8 92004 sekoittajan kanssa). Tama kaksisuuntainen analogiasekoit-taja 103 toimii itsenaisesti vastaanotinosasta 301 vastaan-otetulle audlolle ja ohjausyksikkdkuulokkeesta 309 låhet-timiin 303 vietåvålle audiolle. TSllainen kummassakin suun-5 nassa tapahtuva itsenainen sekoitus ja sekoituksen poisto antaa lisavarmuutta kaksisuuntaiselle viestille, koska koodin luvaton murtaminen kaksisuuntaisen kanavan yhdella puoliskolla ei helposti johda koodin murtamiseen kaksisuuntaisen kanavan toisella puoliskolla.

10 Vaikka esilia olevan keksinnOn sekoittaja on kuvattu sovellusten, kuten puhelinjohdot ja radiopuhelin, yhtey-dessa, ei sen tarvitse rajoittua naihin sovelluksiin. Sillå on kåyttda missa tahansa sovelluksessa, joka edellyttaa rajallisen kaistanleveyden kanavalla tapahtuvan analogia-15 tietoliikenteen varmistamista.

Taajuusinversiosekoittajan perustoiminta nåhdSan kuvion 4 lohkokaaviosta. Varmistamaton audiosignaali tuo-daan tasapainotetun sekoittimen 401 yhteen porttiin. Inver-siotaajuussignaali, joka yleensa on taajuudeltaan korkeampi 20 kuin audiosignaalin korkein odotettavissa oleva taajuus, synnytetaån inversiotaajuusgeneraattorissa 403 ja viedåån tasapainoitetun sekoittimen 401 toiseen porttiin. Tyypil-lisesti tasapainotettu sekoitin 401 muodostuu laitteista, joiden siirto-ominaisuudet ovat nelidlain mukaisia, kuten : 25 tavanomaiseen symmetriseen kytkentåån asetetut diodit.

Neliolakilaitteisiin sydtetaan inversiotaajuus kummaltakin puolelta 180° vaihesiirrolla, mika aiheuttaa inversiotaa-juuden kumoutumisen tasapainotetun sekoittimen 401 lahtd-portissa. Varmistamaton audiosignaali saattaa tasapaino-30 tetun jårjestelnrån hetkellisesti pois tasapainosta synnyt-taen lahtGportissa signaalin, joka muodostuu varmistamat-toman audiosignaalitulon ja inversiotaajuuden summa- ja erotustaajuuksista seka itse inversiotaajuudesta. Lahtdsig-naali suodatetaan sitten alipaastosuodattimella 405, joka 35 poistaa inversiotaajuuden ja summasignaalin. Tålldin var- • « 92004 9 mistettu audiolahtdsignaali on muuntunut niin, etta mata-lataajuinen varmistamaton audiosignaalitulo nakyy korkea-taajuisina signaaleina ja korkeataajuinen varmistamaton audiosignaalitulo nakyy 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 (varmis tamattoman audiosulosignaalin ja inversiotaajuussignaa-10 lin vålinen ero). Taten varmistettu lShtOsignaali voidaan vieda kanavaan, jonka kaistanleveys on riittåvd varmista-mattomalle audiosignaalille, ja vieda vastaanottimeen.

Kanavan loppupaassa taajuusinversiosekoituksen pois-taja kayttaa tasapainoitettua sekoitinta 407, jolla on 15 tuloportti varmistetulle audiosignaalille ja tuloportti uudelleen invertointitaajuussignaalille. Uudelleeninver-tointitaajuuden, jonka synnyttaa taajuusgeneraattori 409, tulisi olla oleellisesti sama kuin taajuusgeneraattorin 403 synnyttama inversioprosessissa kåytetty taajuus. Tasa-20 painoitetun sekoittimen 407, joka toimii samalla tavoin kuin tasapainotettu sekoitin 401, låht6 suodatetaan ali-påastOsuodattimella 411, jolloin saadaan uudelleen inver-toitu ja nyt varmistamaton audioiahtO, joka on sama kuin sekoittajajårjestelmåSn tuotu varmistamaton audiosignaali.

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

Koska on verrattain helppoa poistaa sekoitus yhdellå 30 inversiotaajuudella invertoidusta varmistetusta audiosig-nalista viritettSvSlia audio-oskillaattorilla, parempaan varmuuteen pSSstaan muuttamalla inversio ja uudelleen in-versiotaajuuksia yhteen tai useampaan taajuuteen kiinteaiia tai vaihtelevalla nopeudella ja kaavion mukaan, jonka tun-35 tevat jarjestelma sekoittaja- ja sekoituksen poisto-osat.

10 920G4

Muut ovat ehdottaneet nåennåissatunnaisen taajuushyppysek-venssin tallettamista sekå taajuusinvertteri ja taajuus-reinvertteri- (uudelleen invertoiva osa) osaan sekoittajas-sa taajuusgeneraattorien inversion ja uudelleen inversion 5 ohjaamiseksi. Tåmå tekniikka edellyttåå, ettå yksikdisså, jotka oletettavasti tulevat olemaan kaukana toisistaan, tulee muistielin fyysisesti vaihtaa. Toisin sanoen liikkuva puhelinyksikko on kutsuttava keskushuoltoon nåennåissatun-naisen taajuushyppåyskaavion vaihtamiseksi. Samalla tavoin 10 sekoittajajårjestelmån toisessa pååsså vaadittaisiin muis-tin vaihdos, jotta etåisradiopuhelinyksikkd ja sen kanssa keskusteleva kumppani pystyisivåt turvalliseen keskuste-luun. Jos etåisradiopuhelinyksikdn odotetaan keskustelemaan useamman kuin yhden varmistetun osapuolen kanssa, kunkin 15 osapuolen tulisi muuttaa fyysisesti nåennåissatunnaiskoo-dimuistiaan voidakseen osallistua varmistettuun viestien vaihtoon. Ilmeisestikin tållainen toiminta ei ole kåytån-nollistå.

Esillå oleva keksintd vålttåå nåmå ongelmat muodos-20 tamalla nåennåissatunnaisen hyppåyskoodin varmistettavaksi halutun viestin alussa. Edelleen, esillå oleva keksintd muodostaa ensimmåisen nåennåissatunnaisen kaavion viesteil-le, jotka tulevat låhtOsekoittaja-asemalta ja kulkevat kaksisuuntaisen kanavan yhtå puoliskoa pitkin vastaavalle 25 sekoittaja-asemalle, ja toisen, erillisen nåennåissatunnaisen hyppåyskaavion viesteille, jotka kulkevat vastaaval-ta sekoittaja-aseraalta låhtOsekoittaja-asemalle kaksisuuntaisen kanavan toista puoliskoa pitkin.

Jos ainoastaan låhetettåisiin lyhyt hyppåyskaavio 30 varmistamattomalla kanavalla, ei saataisi erityisen turval-lista jårjestelmåå, mikåli itse kaavio siirtyisi kanavaa pitkin. Tåmån vuoksi esillå oleva keksintd låhettåå satun-naisesti synnytetyn digitaalisen luvun låhtiisekoittaja-asemalta vastaavalle sekoittaja-asemalle varmistamattoman 35 kaksisuuntaisen kanavan yhtå puoliskoa pitkin. Vastaava 11 52004 sekoittaja-asema synnyttaa toisen satunnaisen digitaalisen luvun vastaanotettuaan digitaalisen luvun lahtdsekoittaja-asemalta ja låhettaa toisen digitaalisen luvun lahtdsekoit-taja-asemalle varmistamattoman kaksisuuntaisen kanavan 5 toista puoliskoa pitkin. Yksinkertaisuuden vuoksi lahtd-sekoittaja-aseman synnyttamaa satunnaista digitaalista lukua kutsutaan nimelia TX siemen (TX seed) ja vastaavan sekoittaja-aseman synnyttåmåa satunnaista digitaalista lukua nimelia RX siemen (RX seed). Lahtdsekoittaja-asema 10 kayttaa seka TX siementa ja RX siementa ja synnyttaa bi-naariluvun, jota voidaan kiertaa bitti bitilta ja lukea tietyista bittipaikoista jakso jaksolta, jolloin saadaan ainutlaatuinen koodausluku. Tailaista kiertavaa binaari-lukua kutsutaan yleisesti Rullaavaksi Koodiksi ja sitå 15 voidaan lukea ja kiertaa kuvion 5 osoittamalla tavalla.

Kuvio 5 esittaa keinoa lukea rullaavaa koodia bi-naarisanasta, joka on synnytetty TX siemenesta ja RX sie-menestå ja alunperin talletettu kytkettyjen bittimuisti-paikkojen sarjaan, kuten esitetty muistipaikkalaatikoilla.

20 Ensisijaisessa toteutuksessa bittimuistipaikat DO, Dl ja D2 luetaan sopivaan aikaan ennalta maarattyna ajanjaksona kaytettavan inversiotaajuuden valitsemiseksi. Ennalta maa-ratyn ajanjakson kuluttua kunkin bittimuistipaikan sisaitd siirretaan seuraavaan ylempaan bittimuistipaikkaan niin, 25 etta muistipaikkojen DM-1 ja DM-2 lahddille suoritetaan "ehdoton tai " DO muistipaikkaan sijoitettavan bitin uudel-leen synnyttamiseksi. Esilia olevassa keksinndssa tilan ajoitus kestaa 100 millisekuntia, joten uusi inversiotaa-juus syntyy joka 100 millisekunti. On hyvin ilmeista, etta 30 salvoista DO - D2 luetut kolme bittia voivat maaritelia enimmiliaan 8 inversiotaajuutta. Ensisijaisessa toteutuksessa inversiotaajuudet valitaan taajuuskaistalta, joka on noin 2600 Hz - 3500 Hz.

Lahtdsekoittaja-asema ja vastaava sekoittaja-asema 35 kumpainenkin synnyttavåt jatkuvasti erillisia satunnais- 92004 12 lukuja. Joka kerta kun halutaan varmistettu toiminta, lah-tOsekoittaja-asema sieppaa yhden satunnaisluvun ja kayttaa sita TX siemenenS. Samalla tavoin vastaava sekoittaja-asema sieppaa toisen satunnaisluvun ja kåyttaa sita RX siemenenå.

5 Mikali TX siemeneksi synnytetty satunnaisluku sattuu ole-maan sama kuin RX siemeneksi valittu luku, aloitusta pide-taan påtemåttdmåna ja valitaan uudet luvut. Esilia olevan keksinndn tarkeS piirre on, etta kummankin sekoittajayk-sikOn suorittama automaattinen siementen synnytyn vapauttaa 10 kayttajan avainhallinnan vaivasta, miké on parannus nykyi-siin suuren turvallisuuden salakirjoitusjarjestelmiin nah-den.

LahtO- ja vastaava sekoittaja-asema kåyttavat TX ja RX siemenlukuja tuottamaan kaksi riippumatonta rullaavan 15 koodin lukua, yhden aloittamaan taajuushyppayksien kaavion kaksisuntaisen kanavan lahtfisekoittaj a-asemalta vastaavalle sekoittaja-asemalle vievaiia puolella (menopuolen kanava), ja toisen aloittamaan taajuushyppåysten kaavion kaksisuun-taisen kanavan vastaavalta sekoittaja-asemalta lShtOsekoit-20 taja-asemalle vievSHS puolella (paluupuolen kanava). Kukin rullaavan koodin aloituskohdan luku ladataan rullaavan koodin generaattoriin, kuten kuviossa 5. Ensisijaisessa toteutuksessa rullaavan koodin aloituskohta-arvot synnyte-tåån seka låhtosekoittaja-asemalla etta vastaavalla sekoit-25 taja-asemalla seuraavien yhtaiOiden mukaan: TX START * A* (TX seed + B) + C* (RX seed + D) RX START = A* (RX seed + B) + C* (TX seed + D) 30 LahtOsekoittaja-aseman generaattori ja lahtosekoittaja-aseman uudelleen inversion rullaavan koodin generaattori kumpikin tuottavat yhden 2n'1:sta ei-toistuvasta koodista joka kerta kun generaattori paivitetaén (mika on joka 100. millisekunti ensisijaisessa toteutuksessa). Lisaprosessi 35 aaniohjauksessa estaa synnyttamasta samaa inverstiotaajuut- 92004 13 ta peråkkåin. TSma varmistaa, ett& kiinteSlia inversiotaa-juudella toimiva salakuuntelija el kuule selvåé audlota 100 millisekuntia pitempiS aikavdlejfl.

Esilia olevaa keksintOS kayttava sekoittaja-asema 5 on esitetty kuviossa 6. Esilia olevan keksinnOn analogi-sekoittaja kayttaa oleelllsesti kahta itsenaista audiotie-ta, jotka on maaritelty lahetin- (TX) ja vastaanotin- (RX) audioteiksi. TX audiotie ottaa selvat, varmistamattomat audiosignaalit ja taajuusinvertoi varmistamatonta audiosig-10 naalia yhdelia monesta inversiotaajuudesta ajanjakson, joka on noin 100 millisekuntia ennen kuin vie varmistetun au-diosignaalin lahtdporttiin ja edelleen varmistamattoman kaksisuuntaisen kanavan yhdelle puoliskolle. Vastaanotin-audiotie ottaa varmistetun taajuusinvertoidun audion RX 15 audiona porttiin, uudelleen invertoi invertoidun vastaan-otetun audiosignaalin ja vie varmistamattoman, sekoitukses-ta poistetun vastaanotetun audion kSyttOvaiineisiin. K3y-tettaessa esilia olevan keksinnOn sekoittajaa solukkoraken-teisessa radiopuhelinjarjestelmassa TX audioiahtOportti 20 kytketaan radiopuhelinlahttimeen ja RX audiotuloportti kytketaan lahetinvastaanottimen vastaanottimeen; TX audiotuloportti on kytketty mikrofoniin ja RX audioiahtOportti on kytketty kaiuttimeen tai kuulokkeeseen.

On tarkeaa huomata, etta TX rullauskoodin generaat-25 tori on rullauskoodin paageneraattori, jota toisessa ana-logiasekoittajassa olevan RX rullauskoodin generaattorin tulee seurata. Toisin sanoen kuvion 1 kaksisuuntaisen ana-logiasekoittajan 103 TX rullauskoodin taajuusinversiogene-raattori on paårullauskooditaajuusinversiogeneraattori ja 30 kuvion 1 kaksisuuntaisen analogiasekoittajan 107 RX rullauskoodin taajuusinversiogeneraattorin tulee seurata sita. Samanaikaisesti mutta itsenaisesti kuvion 6 analogiasekoittajan RX rullauskoodin generaattori on sivurullauskoodi-generaattori, joka seuraa analogiasekoittajan, joka synnyt-35 taa paluupuolen kaksisuuntaiselta kanavalta vastaanotetun 14 9 2 O G 4 RX audiotulon, TX rullauskoodia. Tarkastellaan jalleen kuviota 1, kaksisuuntainen analogiasekoittaja 107 antaa TX rullauskoodin, jolle kaksisuuntaisen analogiasekoittajan 103 RX rullauskoodl on alistettu.

5 Tarkastellaan jaileen kuviota 6, nShdåan, etta en- sisijaisen toteutuksen mukaisen sekoittaja-aseman toimintaa ohjaa mikrotietokone 601, joka voi olla 8-bittinen mikro-prosessori, kuten Motorola MC6805 mikroprosessori tai vas-taava. Mikrotietokonetta 601 kellottaa kideohjattu oskil-10 laattori (merkitty 603) niin, etta saadaan vaakataajuinen kello inversiotaajuudelle ja koodin tahdistukselle. Mikrotietokone 601 ja siihen liittyva sisainen muisti suorit-taa toiminnot: (a) synnyttaa jatkuvasti satunnaisen siemen-luvun TX rullauskoodin aloitusluvun luomiseksi; (b) synnyt-15 taa TX rullauskoodin aloituskohdan binaariluvun ja synnyt-tåa RX rullauskoodin binaarisen aloituskohtaluvun; (c) paivittaa ja antaa TX rullauskoodin ja paivittaa ja antaa RX rullauskoodin ja yliapitaa rullauskoodien tahdistuksen loppupaan vastaanottavassa sekoittajassa: ja (d) ohjaa 20 sekoittaja vaimennus ohitustoimintoja.

4-bittinen nayte TX rullauskoodia annetaan mikrotie-tokoneesta 601 4-bittiselle vaylålle TX kellotettuun taa-juusgeneraattoriin 605 (Tama 4-bittinen nayte saadaan mik-rotietokoneen 601 kolme bittisesta taajuusmaarittelysta).

25 TX kellotettu taajuusgeneraattori 605 muuttaa vayiaita tulevan nelibittisen koodin TX inversiotaajuussignaaliksi, joka viedaan TX analogiasekoittajasekoittimeen 607 varmis-tamattoman TX audiosignaalitulon invertoimiseksi. TX ana-logiasekoittajasekoitin 607 voidaan toteuttaa kayttamaiia 30 Standard Microsystems Corporation COM 9046 kaupallisesti saatavaa analogiasekoittajaa tai vastaavaa piiria. Taa-juusinvertoitu TX audiosignaali viedaan TX analogiasekoit-tajasekoittimesta 607 TX vaimennuskytkimeen 609, jota ohjaa mikrotietokone 601. TX vaimennuskytkimen 609 IShtO viedaan 35 vahvistimeen 611 ja sitten lahetykseen varmistettuna sig- i > 920G4 15 naalina varmistamattomalla kaksisuuntaisella kanavalla. Samalla tavoin, RX rullauskoodi viedåån nelibittista vSylSå pitkin RX kellotettuun taajuusgeneraattoriin 613 sopivaksi RX inversiotaajuussignaaliksi muuntamista vårten ja RX 5 analogiasekoittajasekoittimen 615 yhteen porttiin viemista vårten. Varmistettu taajuusinvertoitu RX audiotulosignaali viedaån RX analogiasekoittajasekoittimen 615 toiseen porttiin uudelleen invertoitavaksi RX inversiotaajuussignaalin mukaan ja vietavMksi RX vastaanottovaimennuskytkimeen 617 10 (jota myOs ohjaa mikrotietokone 601). RX vaimennuskytkimen 617 vahvistetaan vahvistimessa 619, jolloin saadaan varmis-tamaton RX vastaanotettu audiolåhtOsignaali kaytettavåksi puhelimen kuulokkeessa tai kaiuttimessa. Sekå TX analogia-sekoittajasekoitin 607 ja RX analogiasekoittajasekoitin 15 615 voidaan ohittaa mikrotietokoneen 601 kaskysta vastaa- villa ohituskytkimilia 621 ja 623, silloin kun selvaa audio ta låhetetåån ja vastaanotetaan.

Jotta mikrotietokone 601 voisi kommunikoida loppu-påån sekoittaja-asemalla olevan mikrotietokoneen kanssa, 20 modemi 625 ottaa dataa mikrotietokoneesta 601 lahetetta-våksi loppupåån analogisekoittajan mikrotietokoneelle ja ottaa dataa loppupåån mikrotietokoneelta mikrotietokonetta 601 vårten. Ensisijaisessa toteutuksessa modemi 625 ja 300 BAUD modemi, kuten National Semiconductor 74HC943 tai vas-25 taava modemi.

Kuvion 7 lohkokaavio kuvaa edelleen TX kellotettua taajuusgeneraattoria 605 tai RX kellotettua taajuusgene-raattoria 613. Rullauskoodinåyte tuodaan nelibittistå vSy-laa pitkin tuloihin P0, PI ja P2 tahdistetulla nollauksella 30 varustetussa nelibittisessa binSårilaskurissa 701, kuten Motorola 74HC163 tai vastaava. Yksi bitti nelibittiselta vaylålta viedaan toisen nelibittisen binåarilaskurin 703 tuloon P0, joka voi my5s olla Motorola 74HC163. Laskurit 701 ja 703 toimivat inversiotaajuusverajina, kun niita 35 kellotetaan mikrotietokoneen 601 nopealla kellolla ja es- 16 ϋ C 4 tåvSt NAND-veråjSn 709 laskettuaan 4-bittisen tulon måarit-telemån luvun vaiilta 16 ja 32. TSten nelibittisen binåå-rilaskurin 703 liittimestå Q0 saadaan nelibaaltoiahtfi, jonka toimintajakson maarittelee tuleva rullauskoodi ja 5 joka ohjaa nopeaa kelloa NAND-verajaiia 709 ja antaa nain inversiotaajuussignaalin sopivan analogiasekoittajasekoit-timen kåytettavaksi.

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

15 Kun vaaditaan sekoittajatoimintamuotoa, kuvio 8, lahtbsekoittaja-asema lahettaa viestin 300 BAUD:illa, joka sisaitaa satunnaisesti synnytetyn TX siemenluvun (801). Ennalta maåråtyn ajan jaikeen, joka ensisijaisessa toteu-tuksessa on yksi sekunti, tapahtuu toinen TX siemenluvun 20 lahetys (803). Kaksi lisayritysta TX siemenen låhettåmisek-si tehdaån yksi sekunnin vaiein (805, 807) ja mikali vas-taavalta sekoittaja-asemalta ei saada vastausta, hakuajastimen (joka hakee vastaavaa sekoittaja-asemaa) annetaan umpeutua ja siemeniahetyksia ei enéå tehda.

25 Jos vastaava sekoittaja-asema kuitenkin vastaa TX

siemeneen 801, kuvio 9, suoritetaan TX siementen ja RX siementen kattelyvaihto. Vastaava sekoittaja-asema vastaa pyydettyyn sekoittaja-toimintamuotoon RX siemenellå 901. LShtSsekoittaja-asema kuittaa vastaavan sekoittaja-aseman 30 lahetyksen vahvistusviestillS 903, joka sisåltåSa RX siemenluvun toiston ja jonka ensisijaisessa toteutuksessa tulee esiintyå 350 millisekunnin sisallå RX siemenluvun lahetyksen 901 paattymisestå. LahtOsekoittaja-aseman vah-vistusviestin 903 lahettamista seuraa toinen TX siemenluvun 35 lahetys 905 kaksisuuntaisen kanavan menopuolella, jota I i 17 O ^ Π O Λ s z u U 4 låhetysta seuraa 350 millisekunnin sisaiia vahvistusviesti 907 (joka sisåltaå TX siemenluvun toiston) vastaavalta sekolttaja-asemalta kaksisuuntaisen kanavan paluupuolella. VahvistusviestiS 907 seuraa tahdistussignaalin lShetys sekS 5 lahtdsekoittaja-asemalta etta vastaavalta sekolttaja-asemalta (909 ja 911) oleellisesti samaan aikaan. Vaikka ete-nemisajat saattavat siirtaa tahdistus (syne) signaalien absoluuttisia alkamiskohtia, siirtymisaika on kuitenkin lyhyt verrattuna tahdistussignaalin kestoon. Sync-signaalin 10 pååtarkoitus on kohdistaa vastaavalla asemalla oleva RX rullauskoodigeneraattori lShetdasemalla olevan TX rullaus-koodigeneraattorin kanssa. Koska låhtdaseman inversiotaa-juuden hyppéyksiin kohdistuu sama etenemisviive kuin tah-distussignaliin, vastaavalla asemalla ei esiinny vahingol-15 lista vaikutusta. Samalla tavoin vastaavalta sekoittaja-asemalta tuleva tahdistussignaali kohdistaa låhtOsekoit-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, ettå tahdistussignaalit ovat oleellisesti kohdistettu toi-siinsa kaksisuuntaisen kanavan kummallakin kulkutiellå, jotta kaiut, joita voi esiintya seka lShtdsekoittaja-ase-malla etta vastaavalla sekoittaja-asemalla varmistamatto-25 massa audioliitannassé, saadaan oleellisesti poistumaan. Jokainen låhtdsekoittaja-asemalta ja vastaavalta sekoit-taja-asemalta tuleva tahdistussignaali toistetaan ensisi-jaisessa toteutuksessa joka kuudes sekunti, kuten kuvion 9 sync-pulsit 913 ja 915 esittSvSt. TåmSn kuuden sekunnin 30 aikavMlin aikana hyppaavaa taajuusinvertoitua varmistettua audiota voidaan lahettaa kaksisuuntaisen kanavan yhdelia tai molemmilla puoliskoilla. Kunkin tahdistussignaalin aikana audio vaimenee lyhyeksi ajanjaksoksi, jotta sync-signaali voitaisiin lahettaa ilman hairiiita.

35 Jos vastaava sekoittaja-asema reagoi lahtOsekoit- 18 92004 taja-aseman suorittamaan TX siementen låhetykseen neljånnen TX siemenlåhetyksen 807 jålkeen, kattely voidaan suorittaa loppuun vaikka hakuajastin on umpeutunut eika riippumat-tomia TX siemeniå enaå låheteta låhtOsekoittaja-asemalta.

5 Joissain tapauksissa viive kutsun loppuunsaattamisessa voi kestaa pitempaan kuin kolme sekuntia låhtOsekoittaja-aseman TX siemeniahetysta. Sekoittaja-asema voidaan ensisijaisessa toteutuksessa panna sekoittajatoimintamuotoon ja kutsut-taessa vastata neljan RX siemenlåhetyksen sarjalla vastaa-10 van sekoittaja-aseman kattelysarjana. Nåin olien, kuvio 10, vastaava sekoittaja-asema aloittaa sekoittajatoimintamuodon RX siemenlia 1001 kaksisuuntaisen kanavan paluupuolella. LåhtOsekoittaja-asema vastaa vahvistusviestilia (toistaen RX siemenluvun) 1003 menopuolen kaksisuuntaisella kanaval-15 la, jota viestia seuraa vaiittOmåsti TX siemen 1005. Jos vastaava sekoittaja-asema vastaa vahvistusviestilia 1007 350 millisekunnin sisalla TX siemen 1005 lopusta, alkaa sekoittajatoimintamuodon mukainen toiminta, mi ta seuraa oleellisesti samanaikaisesti sync-signaalit 1009 ja 1011.

20 Sitten paastaan vakiosekoittajatoimintamuotoon, jossa tah-distussignaaleja låhetetåån joka kuudes sekunti.

Paasemiseksi takaisin selvån puheen toimintamuotoon varmistamattomalla kaksisuuntaisella kanavalla, lahtOsekoitta ja-asema lahettaa selva-viestin 1101, kuvio 11. Sel-25 vå-viestin 1101 paatteeksi vastaava sekoittaja-asema siir-tyy selvån puheen toimintamuotoon ja audion taajuusinver-siota ei enaå suoriteta. Samanlainen selvå-viesti voidaan antaa vastaavalta sekoittaja-asemalta jårjestelmån palaut-tamiseksi selvån puheen toimintaan.

30 Jos tahdistus menetetåån tilapåisesti, kuten kanavan håipymisen tai yhteyden katkeamisen aikana, esillå olevan keksinnOn sekoittaja automaattisesti palauttavat digitaa-lisen toimintamuodon. LåhtOsekoittaja-asema låhettåå sync-signaalin joka kuudes sekunti, kuten kuvion 12 sync-sig-35 naalit 1201, 1203 ja 1205 esittåvåt. Vastaava sekoittaja I ! 92004 19 kuitenkin vastaanottaa kuvion 12 toisella viivalla esitetyt tahdistussignaalit, tahdistussignaalin 1201' ja puuttuvat tahdistussignaalit 1203' ja 1205'. Sekå vastaava sekoitta ja-asema ja låhtGsekoittaja-asema pystyvåt kumpikin, 5 koska niiden sekoittajatoimintaa ohjaa vakaa oskillaattori, joutokåyntiin ainakin kahden menetetyn tahdistussignaalin ajan ilman ettå tahdistus havaittavasti huononee. Kun tah-distussignaali puuttuu, kumpikin sekoittaja antaa rullaus-koodigeneraattoriensa jatkaa pSivitystå 100 millisekunnin 10 taajuudella. Toisin tahdistusviestin (1205*) puuttumisen jålkeen vastaava sekoittaja sijoittaa tahdistuspyyntdvies-tin 1207 normaaleihin låhetyksiinså kaksisuuntaisen kanavan paluupuolella. LåhtOsekoittaja-asema vastaanottaa tahdis-tuspyynnOn 1207 ja vastaa tahdistussignaalilla 1209, jonka 15 vastaava sekoittaja vastaanottaa signaalina 1209’. Tahdistus on tåten muodostettu uudesta kaksisuuntaisen kanavan menopuolelle mutta ajanhetkellå, joka ei satu yhteen vas-taavan sekoittaja-aseman kaksisuuntaisen kanavan paluupuolella låhettåmien tahdistussignaalien kanssa. Sama prosessi 20 tapahtuu, mikåli låhtttsekoittaja-asema ei vastaanota tah-distusta.

Jos, kuvio 13, vastaava sekoittaja ei vastaanota låhtfisekoittaja-aseman tahdistussignaalivastausta 1209, vastaava sekoittaja låhettåå tahdistus menetetty -viestin 25 1301 kaksisuuntaisen kanavan paluupuolella ilmoittaen nåin låhtdsekoittaja-asemalle, ettå tahdistus on menetetty eikå automaattinen uudelleentahdistusyritys ole onnistunut. Sekå låhtO- ettå vastaava sekoittaja-asema siirtyvåt tållåin selvåviestilåhetykseen ja uutta sekoittajakåttelyå yrite-30 tåån niin, ettå vastaava sekoittaja-asema låhettåå uuden RX siemenluvun 1303. Låhtåsekoittaja-asema låhettåå uuden TX siemenen 1305 ja kåttelyprosessi alkaa.

Kuvio 14 esittåå tyypillistå viesti-informaattia, jota voidaan kåyttåå esillå olevassa keksinndsså. Viesti-35 tahdistuskaavion jålkeen seuraa sarja bittejå, joita kåy- 92004 20 tetåån måårittamSån nimenomainen låhetettåvS viestityyppi. Viestityyppeihin kuuluvat tahdistussignaali, vahvistusvies-ti, TX/RX siemen, tahdistuspyyntOviesti, tahdistus menetet-ty -viesti, ja selvåviesti. Vapaasti kåytettåvå tietokent-5 taa voidaan kSyttåS viestien yhteydessS, jotka edellyttSvåt lisddataa, esimerkiksi siemenluvun.

Prosessi, jolla esilla olevaa keksintoå kSyttavSssS analogiasekoittajassa oleva mikrotietokone suorittaa jår-jestelmåtoimintansa, on esitetty kuvioiden 15A - 15E vuo-10 kaavoissa. PyydettSessS siirtymistS sekoittajatoimintamuo-toon prosessi ottaa ensiksi luvun mikrotietokoneen 601 satunnaissiemenlukugeneraattorista (kohta 1501) ja kåyn-niståa hakuajastimen kohdassa 1503. T3ma satunnainen sie-menluku låhetetaan TX siemenena kohdassa 1505 ja prosessi 15 odottaa vastaavalta sekoittaja-asemalta tulevan vahvistus-viesti vastaanottoa kaynnistamaiia vahvistusviestiajastimen kohdassa 1507 ja odottamalla ajastimen umpeutumista kuten paatdslohkon 1509 sisaltama silmukka maåråa. Jos vahvistus-laskuri umpeutuu ilman, etta vahvistusta on vastaanotettu, 20 TX siemenliput nollataan kohdassa 1511 ja paatdslohkossa 1513 maaritetaån, onko hakuajastimessa aika loppunut. Mi-kaii hakuajastin ei ole umpeutunut, TX siemenprosessin (alkaen lohkosta 1505) lahettaminen aloitetaan uudestaan jokaisella kokonaislukusekunneilla kolmen sekunnin ajan, 25 kuten paatdslohko 1515 maaraa.

Jos hakuajastimen aika loppuu (kohta 1513) ilman, etta vastaanotetaan vahvistusviestia, prosessi nollaa kaik-ki sekoituksen aloitusliput ja lopettaa kåttelyprosessin kuvion 15B kohdassa 1517. Jos vastaava sekoittaja-asema 30 viivyttaa vastaustaan TX siemenviestin yli hakuajastimen umpeutumisajan mutta sitten kuitenkin lahettaa RX siemenen, jonka lahtdsekoittaja-asema vastaanottaa kohdassa 15.19, prosessi palaa hakuajastimen kaynnistyslohkoon kattelypro-sessissa kohdassa 1503.

35 Jos vahvistusviesti on vastaanotettu vastaavalta 92004 21 sekoittaja-asemalta, kuvion 15A lohko 1521, prosessi odot-taa RX siemenen vastaanottoa vastaavalta sekoittaja-asemal-ta kuvion 15C lohkossa 1523. Mikåli hakuajastin on umpeu-tunut ennen kuin RX siemen on vastaanotettu (mika måårite-5 tåån lohkossa 1525), kattelyprosessi lopetetaan ja kaikki liput nollataan menemållå lohkoon 1517. Jos RX siemen on vastaanotettu ajoissa, rullaavan koodin lukujen aloituskoh-dat lasketaan lohkossa 1527 edelia mainittujen yhtaiOitten mukaan. INSYNC -ajastin kaynnistetaan lohkossa 1529 ja 10 suoritetaan maaritys, tulisiko prosessin seurata låhtdse-koittaja-aseman formaattia vaiko vastaavan sekoittaja-ase-man formaattia, lohko 1531. Oletetaan, etta kyseesså on lahtOsekoittaj a-asema, TX rullauskoodigeneraattori kåynnis-tetåån lohkossa 1533. Ensimmainen tahdistussignaali låhe-15 tetaan kohdassa 1535 ja TX audiosignaali kytketaan sekoitta j atoimintamuotoon kohdassa 1537. Kun ensimmainen RX sync-signaali vastaanotetaan, mika maaritetaån lohkossa 1539, låhtOsekoittaja-aseman RX rullauskoodi kohdistetaan RX sync-signaaliin kohdasaa 1541 ja RX rullauskoodigeneraat-20 tori kaynnistetaan kohdassa 1543 ennen kuin aloitetaan jatkuvuustilan tahdistusprosessi. Jos INSYNC-ajastin um-peutuu ennen kuin ensimmainen RX sync-signaali vastaanotetaan mika maaritetåan lohkossa 1545, tahdistus menetetty-viesti lahetetaan, kuten kuvion 15E lohko 1546 esittaå.

25 Jos låhtOtoimintamuodonmååritys (kuvion 15C 1531) ilmaisee, etta kyseesså on vastaava sekoittaja-asema, suoritetaan maaritys, onko ensimmainen tahdistussignaali vastaanotettu ennen kuin INSYNC-ajastin on umpeutunut, lohkot 1547 ja 1549. Jos INSYNC-ajastin on umpeutunut ennen kuin ensim-30 mainen sync-signaali on vastaanotettu, låhetetfiån tahdistus menetetty -viesti, kuten kuvion 15E lohko 1546 esittaå.

Jos ensimmainen sync-signaali on ajoissa vastaanotettu, vastaavan sekoittaja-aseman prosessivuo kohdistaa vastaavan RX rullauskoodin ensimmåiseen tahdistussignaaliin kohdassa 35 1551. Vastaavan sekoittaja-aseman TX rullauskoodigeneraat- 22 92004 tori kåynnistetåån kohdassa 1553 ja vastaavan sekoittaja-aseman RX rullauskoodigeneraattori kSynnistetaSn kohdassa 1555 ennen kuin vastaavan sekoittaja-aseman tahdistussig-naali lahetetaan kohdassa 1557. Sitten voidaan aloittaa 5 sekoitetun audion ja tahdistuksen lahetyksen jatkuvuustila.

Joko lahtOsekoittaja-aseman tai vastaavan sekoittaja-aseman rullaavien koodien jatkuvuustilan tahdistus on esitetty kuvioin 15D prosessissa. Tahdistettuun tilaan mentåesså ensiksi ilmaistaan kayttåjålle, etta sekoitettu 10 puhelu on kSynnissS (1558). Solukkorakenteisessa puhelimes-sa pohjausyksikkOkuulokkeessa 309 on tyypillisesti nåytto (ei kuviossa), joka nåyttaa sanan SCRAM sekoittajatoimin-tamuodossa ja CLEAR kun sekoitusta ei ole. Jos kuulokkeessa ei ole nåyttttå, yksittSinen LED voi osoittaa sekoittaja-15 toimintamuodon. Kun RX rullauskoodiajastin (asetettu 100 millisekuntiin ensisijaisesa toteutuksessa) on umpeutunut, lohkossa 1559, rullauskoodin arvossa siirrytaan seuraavaan, kohta 1561. Samalla tavoin, kun TX rullauskoodiajastin umpeutuu, lohkossa 1563, seuraava TX rullauskoodin arvo 20 mååråtaån lohkossa 1565. Kun TX sync-ajastin on umpeutunut, lahetetaan tahdistussignaali, joka merkitsee TX rullaus-koodigeneraattorin siirtymån 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 maaritys, onko RX tahdistuksen menetysajastin umpeutunut (kohdassa 1577) ja jos ajastin ei ole umpeutunut, jatkuvuustilan tahdistusprosessi alkaa jalleen lohkossa 1559.

30 Jos maaritetaan, etta tahdistussignaali puuttuu, uudelleentahdistusajastin kSynnistetåan kuvion 15E lohkossa 1579. TahdistuspyyntOviesti lahetetaan lohkossa 1581 ja prosessi odottaa vastaavaa RX sync-signaalia ennen kuin uudelleentahdistusajastin umpeutuu (mika maaritetaan loh-35 koissa 1583 ja 1585). Jos RX sync-signaali vastaanotetaan I; ( 23 92GC4 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 lahe-tetåån lohkossa 1546, kaikki liput nollataan lohkossa 1591 ja seka lahetys- etta vastaanottoaudiotiet asetetaan selvan audion toimintamuotoon lohkossa 1593. Yritys varmistetun 10 kommunikaation uudelleen muodostamiseksi aloitetaan sitten lohkossa 1501.

Kun kåyttaja haluaa sekoittaja-aseman palaavan selvan audion toimintamuotoon, kuvio 16, prosessi havaitsee kayttajan pyynnOn lohkossa 1601. Selva audio -viesti lahe-15 tetaan kaksisuuntaisen kanavan yhdelia puoliskolla, 1603, kaikki liput nollataan kohdassa 1605 ja seka lahetys- etta vastaanottoaudiotiet asetetaan selva audio -toimintamuotoon lohkossa 1607. Prosessi siirtyy sitten odotustoimintamuo-toon kunnes kayttaja vaatii sekoitettua audiota (lohkossa 20 1609) tai kun vastaanotetaan siemenviesti (lohkossa 1611).

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

Sitten yhteenvetona, analogiainversiotaajuushyppåys-sekoittaja on esitetty ja kuvattu. Sekoittaja aloittaa • 25 sekoitusprosessin vaihtamalla siemenia låhtOsekoittaja- aseman, joka synnyttaa satunnaislukuna TX siemenen, ja vastaavan sekoittaja-aseman, joka synnyttaa satunnaislukuna RX siemenen, valilia. LahtOsekoittaja-asema kayttaa TX siementansa ja vastaavalta sekoittaja-asemalta vastaanotet-30 tua RX siementa laskeakseen aloituskohta-arvot rullauskoo-digeneraattorille, jota kaytetaan luomaan taajuushyppays-kaavio, jota kaytetaan lahetettavån viestin taajuusinver-tointiin. LåhtOsekoittaja-asema kayttaa TX siementa ja RX siementå laskeakseen aloituskohta-arvot my6s toiselle rul-35 lauskoodigenerattorille, jota kaytetaan luomaan taajuushyp- 92004 24 påyskaavio vastaanotetun sekoitetun viestin taajuuden uudelleen invertoimiseksi. Vastaava sekoittaja synnyttåå samalla tavoin samanlaiset koodit, joten konununikaatio voi tapahtua. Rullaavien koodien vålinen tahdistus yllSpidetåån 5 tahdistussignaaleilla, joita låhetetåan joka kuudes sekunti låhetetyn ja vastaanotetun sekoitetun audion vaimennuksen aikana. Tahdistus låhetetSån samanaikaisesti kaikujen vålt-tåmiseksi. Nåin olien vaikka onkin esitetty ja kuvattu keksinndn erityinen toteutus, on ymmårrettåvå, ettå kek-10 sintd ei rajoitu siihen, koska muunnelmia, jotka eivåt liity keksinnbn todelliseen henkeen ja tarkoitukseen, voi-vat tehda alaa tuntevat. Esill& olevan keksinndn vaatimus-ten aiotaan kattavan esilia oleva keksintO ja mikå tahansa ja kaikki tållaiset modifikaatiot.

I i

Claims (10)

92004 25

1. Analogia-audiotaajuuskaistasekoittaja (103) liikenteen varmistamiseksi liikennekanavalla sekventiaali- 5 sesti taajuusinvertoimalla varmistamaton ensimmåinen viesti viestin låhettåmiseksi varmistettuna ensimmåisenå viestinå 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: vålineistå ensimmåisen siemenluvun (801) vaihtami-seksi toiseen siemenlukuun toisen sekoittajan (107) kanssa; 15 vålineistå, joilla synnytetåån vaihdetuista ensim- måisestå ja toisesta siemenluvuista ensimmåinen koodi, josta koodista ainakin osa aloittaa varmistamattoman ensimmåisen viestin sekventiaalisen taajuusinvertoinnin, ja toinen koodi, josta ainakin osa aloittaa varmistetun 20 toisen viestin sekventiaalisen uudelleen taajuusinvertoinnin ; j a vålineistå, joilla låhetetåån ensimmåinen kooditah-distussignaali kanavalle ja vastaanotetaan toinen koodi-tahdistussignaali kanavalta, jolloin toisessa sekoitta-• 25 jassa (107) tapahtuva varmistetun ensimmåisen viestin uudelleen taajuusinvertointi voidaan tahdistaa ensimmåi-seen kooditahdistussignaaliin ja toinen koodi voidaan tahdistaa toiseen kooditahdistussignaaliin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen analogia-audio- 30 taajuuskaistasekoittaja (103), tunnettu siitå, ettå vaihtovålineet ovat lisåksi tunnetut: vålineistå ensimmåisen siemenluvun (801) synnyttå-miseksi; vålineistå ensimmåisen siemenluvun (801) låhettåmi-35 seksi ensimmåisesså viestipurskeessa kanavalla; ja vålineistå toisen siemenluvun (803) vastaanottami-seksi kanavalta. 92004 26

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen analogia-audio-taajuuskaistasekoittaja (103), tunnettu siitå, ettå synnyttåmisvålineet ovat lisåksi tunnetut: vålineistå, joilla aritmeettisesti yhdistetåån en-5 sinunåinen siemenluku (801), toinen siemenluku (803), ainakin yksi lisåluku ja ainakin yksi ennalta mååråtty kertojatekijå ensimmåisen koodin synnyttåmiseksi; vålineistå, joilla aritmeettisesti yhdistetåån en-simmåinen siemenluku (801), toinen siemenluku (803), 10 ainakin yksi lisåluku ja ainakin yksi ennalta mååråtty kertojatekijå toisen koodin synnyttåmiseksi; vålineistå, joilla luetaan ensimmåisen koodin ennalta mååråttyjå numeroita ja siirretåån koodia aikavå-lien, jolloin luodaan rullaavan koodin lukuja; ja 15 vålineistå, joilla luetaan toisen koodin ennalta mååråttyjå numeroita ja siirretåån koodia aikavålein, jolloin luodaan rullaava koodi sekventiaalisen taajuusin-version sekventoimiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen analogia-audio- 20 taajuuskaistasekoittaja (103), tunnettu siitå, ettå vålineet ensimmåisen kooditahdistussignaalin låhettå-miseksi ovat edelleen tunnetut vålineistå, joilla vahvistetaan toisen siemenluvun (803) vastaanottaminen ja vålineistå, joilla låhetetåån ensimmåinen siemenluku (801) ; 25 toisessa viestipurskeessa ennen ensimmåisen kooditahdis tussignaalin låhettåmistå.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen analogia-au- diotaajuuskaistasekoittaja (103), tunnettu edelleen vålineistå, joilla koordinoidaan ensimmåistå 30 kooditahdistussignaalia ja toista kooditahdistussignaalia niin, ettå ensimmåinen kooditahdistussignaali ja toinen kooditahdistussignaali esiintyvåt oleellisesti samanaikai-sesti.

6. Menetelmå liikenteen varmistand seksi kapeakais- 35 taisella liikennekanavalla sekventiaalisesti taajuusinver- toimal'la varmistamaton ensimmåinen viesti viestin låhettå-miseksi varmistettxina ensimmåisenå viestinå kanavalla 920C4 27 toiseen analogia-audiotaajuuskaistasekoittajaan (107), ja sekventiaalisesti uudelleen taajuusinvertoimalla varmis-tettu toinen viesti, joka on vastaanotettu toisesta sekoittajasta (107) kanavalla, menetelman ollessa t u n -5 n e t t u askelista: ensimmåisen siemenluvun (801) vaihtaminen toiseen siemenlukuun toisen sekoittajan (107) kanssa; synnytetåån vaihdetuista ensimmåisestå (801) ja toisesta (803) siemenluvuista ensimmåinen koodi, josta 10 koodista ainakin osa aloittaa varmistamattoman ensimmåisen viestin sekventiaalisen taajuusinvertoinnin, ja toinen koodi, josta ainakin osa aloittaa varmistetun toisen viestin sekventiaalisen uudelleen taajuusinvertoinnin; ja låhetetåån ensimmåinen kooditahdistussignaali kana-15 valle ja vastaanotetaan toinen kooditahdistussignaali kanavalta, jolloin toisessa sekoittajassa tapahtuva varmistetun ensimmåisen viestin uudelleen taajuusinver-tointi voidaan tahdistaa ensimmåiseen kooditahdistussignaali in ja toinen koodi voidaan tahdistaa. toiseen koodi-20 tahdistussignaaliin.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå vaihtoaskel on lisåksi tunnettu askelista: ensimmåisen siemenluvun (801) synnyttåminen : 25 ensimmåisen siemenluvun (801) låhettåminen ensim- måisesså viestipurskeessa kanavalla; ja toisen siemenluvun (803) vastaanottaminen kanavalta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmå, 30 tunnettu siitå, ettå synnyttåmisaskel on lisåksi tunnettu askelista: aritmeettisesti yhdistetåån ensimmåinen siemenluku (801), toinen siemenluku (803), ainakin yksi lisåluku ja ainakin yksi ennalta mååråtty kertojatekijå ensimmåisen 35 koodin synnyttåmiseksi; aritmeettisesti yhdistetåån ensimmåinen siemenluku (801), toinen siemenluku (803), ainakin yksi lisåluku ja 28

9. O C 4 ainakin yksi ennalta mååråtty kertojatekijå toisen koodin synnyttåmiseksi; luetaan ensimmåisen koodin ennalta måaråttyjå nume-roita ja siirretåån koodia aikavålein, jolloin luodaan 5 rullaavan koodin lukuja; ja luetaan toisen koodin ennalta måaråttyjå numeroita ja siirretåån koodia aikavålein, jolloin luodaan rullaava koodi sekventiaalisen taajuusinversion sekventoimiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukaisen menetelmån mukai-10 nen menetelmå, tunnettu edelleen askeleista, jolla koordinoidaan ensimmåistå kooditahdistussignaalia ja toista kooditahdistussignaalia niin, ettå ensimmåinen kooditahdistussignaali ja toinen kooditahdistussignaali esiintyvåt oleellisesti samanaikaisesti.

10. Analogia-audiotaajuuskaistasekoitusjårjestelmå, jolla saadaan varmistettu tietoliikenne kaksisuuntaisella, katkoksille alttiilla kaistarajoitetulla kanavalla sekven-tiaalisesti taajuusinvertoimalla varmistamaton ensimmåinen viesti inversiotaajuussignaalien sekvenssillå låhtoasemal-20 la ennen kuin viesti låhetetåån varmistettuna ensimmåisenå viestinå kaksisuuntaisen kanavan ensimmåisellå puoliskol-la, ja tahdissa uudelleen taajuusinvertoimalla varmistettu viesti samanlaisella inversiotaajuussignaalien sekvenssillå varmistamattoman ensimmåisen viestin palauttamiseksi 25 vastaavalla asemalla ja samalla tavoin invertoiden, låhettåen ja uudelleen invertoiden varmistamaton toinen viesti vastaavalta asemalta låhtoasemalle kaksisuuntaisen kanavan toisella puoliskolla, kun jårjestelmå on tunnettu 30 (a) initialisointivålineistå: låhtoasemalla olevista vålineistå ensimmåisen siemenluvun (801) synnyttåmiseksi; låhtoasemalla olevista vålineistå ensimmåisen siemenluvun (801) låhettåmiseksi ensimmåisesså viestipurs-35 keessa kaksisuuntaisen kanavan ensimmåisellå puoliskolla; vastaavalla asemalla olevista vålineistå toisen siemenluvun (803) synnyttåmiseksi; i 29

9. O G 4 vastaavalla asemalla olevista vålineistå ensimmåi-sen siemenluvun (801) vastaanottamiseksi kaksisuuntaisen kanavan ensimmåiseltå puoliskolta ja toisen siemenluvun (803) låhettåmiseksi kaksisuuntaisen kanavan toisella 5 puoliskolla vastauksena ensimmåisen siemenluvun (801) vastaanottoon: låhtoasemalla olevista vålineistå toisen siemenluvun (803) vastaanottamiseksi ja ensimmåisen rullaavan koodin luvun ja toisen rullaavan koodin luvun synnyttåmi-10 seksi, misså ensimmåiset ja toiset rullaavan koodin luvut muodostuvat ensimmåisen siemenluvun (801), toisen siemenluvun (803), ainakin yhden lisåluvun ja ainakin yhden ennalta mååråtyn kertojatekijån aritmeettisesta yhdistel-måstå 15 vastaavalla asemalla olevista vålineistå ensimmåi sen ja toisen rullaavan koodin lukujen synnyttåmiseksi; (b) tahdistusvålineistå: låhtoasemalla olevista vålineistå toisen siemenluvun (803) vastaanoton vahvistamiseksi; 20 låhtoasemalla olevista vålineistå ensimmåisen sie menluvun (801) låhettåmiseksi toisessa viestipurskeessa ja sitten ensimmåisen tahdistussignaalin låhettåmiseksi jaksottaisin aikavålein kaksisuuntaisen kanavan ensimmåi-sellå puoliskolla; 25 vastaavalla asemalla olevista vålineistå ensimmåi sen siemenluvun (801) toisen purskeen vastaanottamiseksi kaksisuuntaisen kanavan ensimmåisellå puoliskolla ja ensimmåisen siemenluvun (801) vastaanoton vahvistavan viestin låhettåmiseksi ja sen jålkeen toisen tahdistussig-30 naalin låhettåmiseksi jaksottaisin aikavålein kaksisuuntaisen kanavan toisella puoliskolla; låhtoasemalla olevista vålineistå toisen rullaavan koodin luvun tahdistamiseksi toiseen tahdistussignaaliin; vastaavalla asemalla olevista vålineistå toisen 35 rullaavan koodin luvtin tahdistamiseksi ensimmåiseen tahdistussignaaliin; (c) koodausvålineistå: 30 92004 låhtoasemalla olevista vålineistå ensimmåisen rullaavan koodin luvun sekventiaaliseksi nåytteiståmiseksi ja låhtoaseman ensimmåisen rullaavan koodin luvun nåyttei-den kåyttåmiseksi synnyttåmåån inversiotaajuussignaalien 5 sekvenssi låhtoasemalla; vastaavalla asemalla olevista vålineistå ensimmåisen rullaavan koodin luvun sekventiaaliseksi nåytteiståmiseksi ja vastaavan aseman ensimmåisen rullaavan koodin luvun nåytteiden kåyttåmiseksi synnyttåmåån uudelleenin-10 vertointisignaalit; vastaavalla asemalla olevista vålineistå toisen rullaavan koodin luvun sekventiaaliseksi nåytteiståmiseksi ja vastaavan aseman toisen rullaavan koodin luvun nåytteiden kåyttåmiseksi synnyttåmåån inversiotaajuussignaalien 15 sekvenssi vastaavalla asemalla; ja låhtoasemalla olevista vålineistå toisen rullaavan koodin luvun sekventiaaliseksi nåytteiståmiseksi ja låhtoaseman toisen rullaavan koodin luvun nåytteiden kåyttåmiseksi synnyttåmåån taajuuden uudelleeninvertointisignaali-20 en sekvenssi. I i 92004 31