Argentiinalaissyntyinen ja Oulun yliopistossa työskentelevä diplomi-insinööri Marcos Katz väitteli eilen aineesta koodisynkronointi kehittyneissä cdma-matkapuhelinverkoissa. Nyt matka vie Etelä-Koreaan Samsungin palvelukseen.
Pääasiassa Amerikassa ja Aasiassa käytössä olevassa Code Division Multiple Access (CDMA)-järjestelmässä jokainen käyttäjän digitaalinen informaatio moduloidaan käyttäjäkohtaiseen hajotuskoodiin.
Seuraavan sukupolven matkapuhelinjärjestelmät, jotka perustuvat tähän koodijakotyyppiseen monikäyttötekniikkaan (cdma-tekniikka), ovat selkeitä esimerkkejä hajaspektritekniikan käyttölaajuudesta.
Cdma-järjestelmässä on sekä lähetetty informaatio että vastaanotettu signaali purettava samalla hajotuskoodilla. Purkaminen onnistuu vain, jos vastaanottimen käyttämä hajotuskoodi on samassa tahdissa ja oikeassa koodivaiheessa tulevan signaalin hajotuskoodin kanssa.
Marcos Katzin tutkima koodisynkronointi on näiden kahden koodin tahdistamista ja se tapahtuu kahdessa vaiheessa: karkea ja hieno synkronointi. Ensimmäistä vaihetta kutsutaan koodinetsinnäksi tai alkusynkronoinniksi ja toinen vaihe tunnetaan koodinseurantana.
Katzin mukaan koodinetsintä on vaativin tehtävä hajaspektrijärjestelmässä sen vuoksi, että kohina ja muiden käyttäjien signaalit vaikuttavat voimakkaasti synkronointiprosessin aikana. Käytännössä on myös toivottavaa, että synkronointi saavutettaisiin luotettavasti ja mahdollisimman nopeasti.
Katzin väitöstutkimuksessa esitettiin ensin koodinetsintämalleja ja suorituskykylaskelmia, joilla muiden käyttäjien aiheuttamia häiriöitä on tarkasti huomioitu erityyppisissä verkoissa.
Malli kuvaa tarkalleen, että monikäyttäjien synnyttämällä kohinalla on tilastollisesti muuttuva vaikutus synkronointiprosessissa. Tutkimusmenetelminä käytettiin analyysiä ja tietokonesimulointeja. Tutkimuksessa selvisi, että toisin kuin tähän asti käytetyissä yksinkertaisissa malleissa, suorituskyvyn havaittiin riippuvan häirinnän tarkasta jakaumasta ja myöskin käytetystä etsintästrategiasta.
Toinen tutkimusalue oli koodinetsintä monitiekanavassa monihaaraiselle Rake-tyypiselle vastaanottimelle. Työssä esitettiin ja tutkittiin yleispätevä mallia, jossa alkusynkronointi tapahtuu kahdessa vaiheessa: ensin etsitään yksi monesta monitie-edenneestä signalista ja se varataan yhdelle vastaanotinhaaralle. Sitten jäljellä olevat monitiesignaalit etsitään vaihealueelta, joka on lähellä aiemmin saatua signaalia. Nämä signaalit jaetaan muille vastaanotinhaaroille.
Kolmanneksi alueeksi tutkimustyössä muodostui koodinetsinnän tekniikan soveltamineen antenniryhmällä varustettuun vastaanottimeen. Näin koodinetsintäkäsite laajennettiin perinteisestä vaihetason menetelmästä vaihe-kulma -avaruuteen perustuvaan prosessiin. Tässä yhteydessä tutkittiin suorityskykyä monessa radiokanavassa ja erityyppisessä häirinnässä.