安全的组播/广播测距制造技术

本公开涉及安全的组播/广播测距。本文公开了由第一设备执行的方法。该方法包括将第一测距轮询发送到多个第二设备；从所述第二设备的至少第一子集中的每个第二设备接收轮询响应消息；确定所接收到的轮询响应消息中的每个轮询响应消息的传播延迟；以及基于至少所述相应传播延迟来确定到所述第二设备的所述第一子集中的每个第二设备的距离。该方法还包括从第二设备接收测距轮询，其中所述测距轮询为组播发送或广播发送中的一者；基于所述第一设备的至少一种能力来确定要发送到所述第二设备的响应的类型；以及将所确定的类型的响应发送到所述第二设备。

Secure multicast / broadcast ranging

【技术实现步骤摘要】
安全的组播/广播测距
技术介绍
IEEE802.15.4标准指定用于操作低速率WPAN(LR-WPAN)的物理层(PHY)和介质访问控制(MAC)层。这些类型的网络通常被称为超宽带(UWB)网络。UWB网络可以各种布置方式来连接无线电子设备。在一个示例中，UWB网络可包括主要设备和一个或多个辅助设备。UWB网络的设备可相对于连接到UWB网络的其他设备执行各种功能。
技术实现思路
示例性实施方案包括由第一设备执行的方法。该方法包括从第二设备接收测距轮询，其中所述测距轮询为组播发送或广播发送中的一者；基于所述第一设备的至少一种能力来确定要发送到所述第二设备的响应的类型；以及将所确定的类型的响应发送到所述第二设备。另一示例性实施方案包括具有收发器和处理器的设备。所述收发器被配置为将第一测距轮询发送到多个第二设备并从所述第二设备的至少第一子集接收轮询响应消息。所述处理器被配置为确定所接收到的轮询响应消息中的每个轮询响应消息的传播延迟，并基于至少所述相应传播延迟来确定到所述第二设备的所述第一子集中的每个第二设备的距离。另一示例性实施方案包括由第一设备执行的方法。该方法包括从第二设备接收测距轮询，其中所述测距轮询为组播发送或广播发送中的一者；基于所述第一设备的至少一种能力来确定要发送到所述第二设备的响应的类型；以及将所确定的类型的响应发送到所述第二设备。附图说明图1示出了根据各种示例性实施方案的示例性网络布置。图2示出了根据各种示例性实施方案的示例性无线设备。图3示出了根据各种示例性实施方案的用于广播测距操作的第一示例性时序图。图4示出了根据各种示例性实施方案的用于组播测距操作的第二示例性时序图。图5示出了根据各种示例性实施方案的示例性MAC信息元素(IE)。具体实施方式参考以下描述及相关附图可进一步理解示例性实施方案，其中类似的元件具有相同的附图标号。该示例性实施方案涉及用于在UWB网络中执行安全的广播或组播测距过程的系统和方法。对于无线个人局域网(WPAN)中的主要设备，可能期望确定到一个或多个辅助设备的距离。该示例性实施方案描述了测距过程，该测距过程允许主要设备避免针对每个辅助设备的单独的测距过程，从而减少了在测距操作期间在UWB网络中交换的数据包的数量。相对于可根据IEEE802.15.4标准工作的设备描述了示例性实施方案。然而，应当理解，测距操作的示例性实施方案可由使用任何UWB协议的设备使用。此外，术语″无线个人局域网(WPAN)″和″超宽带(UWB)网络″在整个说明书中可互换使用，并且本领域的技术人员将理解此类网络的一般特征。图1示出了根据各种示例性实施方案的示例性网络布置100。示例性网络布置100包括主要设备105和多个辅助设备110-130。主要设备105和辅助设备110-130可以是被配置为在UWB网络内工作的任何类型的电子部件，例如，移动电话、平板电脑、智能电话、平板手机、嵌入式设备、可穿戴设备、Cat-M设备、Cat-M1设备、MTC设备、eMTC设备、其他类型的物联网(IoT)设备、接入点等。应当理解实际的网络布置可包括任何数量的辅助设备。仅出于说明目的提供五个辅助设备110-130的示例。还应当理解，设备105-130中的任一个设备可被指定为主要设备，并且类似地，设备105-130中的任一个设备可被指定为用于特定测距操作的辅助设备。即，发起测距操作的设备可被指定为主要设备。主要设备105和辅助设备110-130可被配置为通过UWB网络进行通信。然而，应当理解，主要设备105和辅助设备110-130还可以与其他类型的无线网络(蜂窝或非蜂窝)通信，并且还可以使用有线连接进行通信。关于示例性实施方案，主要设备105和辅助设备110-130可通过UWB网络进行通信(除其他功能外)以发送或接收数据。图2示出了根据各种示例性实施方案的示例性无线设备105。应当理解，图2的示例性无线设备105还可表示网络布置100的其他无线设备110-130中的任一个无线设备。无线设备105可包括处理器205、存储器布置210、显示设备215、输入/输出(I/O)220、收发器225及其他部件230。其他部件230可包括例如天线、音频输入设备、音频输出设备、电池、数据采集设备、用于电连接到其他电子设备的端口等。处理器205可被配置为执行设备105的多个应用程序。在一个示例性实施方案中，应用程序可包括测距应用程序235，如将在下文更详细地描述的。被表示为由处理器205执行的应用程序(例如，程序)的无线设备105的所述功能仅是示例性的。还可将与应用程序相关联的功能实现为无线设备105的独立结合部件，或者可以是耦接到无线设备105的模块化部件，例如，具有或不具有固件的集成电路。此外，在一些无线设备中，将针对处理器205描述的功能在两个处理器(基带处理器和应用处理器)之间拆分。可以按照无线设备的这些或其他配置中的任何配置来实现示例性实施方案。收发器225可以是被配置为发送和/或接收数据的硬件部件。例如，收发器225可基于网络的协议和工作频率直接或间接通过一个或多个网络来实现与其他电子设备的通信。收发器225可工作在各种不同频率或信道(例如，一组连续频率)上。因此，与收发器225耦接的一个或多个天线(未示出)可使收发器225能够经由UWB网络与其他无线设备(例如，无线设备110-130)通信。示例性实施方案描述了主要设备105使用测距操作来确定到多个辅助设备110-130中的每个辅助设备的距离和/或位置。在这整个说明书中，术语“距离”将用于指设备之间的距离和/或辅助设备110-130相对于主要设备105的位置或在特定空间内的绝对位置。描述了三种示例性测距模式。单节点测距模式用于确定到单个辅助设备(例如，辅助设备110)的距离。当辅助设备110-130的数量和标识对于主要设备105是已知的时候，组播测距模式用于确定到多个辅助设备(例如，辅助设备110-130)的距离。例如，在网络布置100中，辅助设备的数量为五个。辅助设备110-130的标识可通过多种方式(例如，先前数据交换、先前测距操作等)让主要设备105知道。当辅助设备的数量和每个辅助设备的标识不为主要设备105所知时，广播测距模式用于确定到多个辅助设备(例如，辅助设备110-130)的距离。然而，即使当辅助设备110-130的标识不为主要设备105所知时，设备105-130也可共享可用于接收站间消息的公用密钥。例如，可经由上层协议通过UWB网络或边带信道共享密钥。测距应用程序235可实现这些测距模式中的一种或多种。在以下描述中，将详细描述示例性组播测距模式和广播测距模式的操作。不会描述单节点测距模式操作，因为该模式将根据常规测距操作来进行操作。图3示出了根据各种示例性实施方案的用于广播测距操作300的第一示例性时序图。将参考图1的网络布置100来描述广播测距操作300。如图3所示，示出了一个示例性测距轮次350。如将在下文更详细地描述的，可执行多轮测距操作。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n在第一设备处：/n将第一测距轮询发送到多个第二设备；/n从所述第二设备的至少第一子集中的每个第二设备接收轮询响应消息；/n确定所接收到的轮询响应消息中的每个轮询响应消息的传播延迟；以及/n基于至少所述相应传播延迟来确定到所述第二设备的所述第一子集中的每个第二设备的距离。/n

【技术特征摘要】
20181109 US 62/758,155;20191105 US 16/674,9931.一种方法，包括：
在第一设备处：
将第一测距轮询发送到多个第二设备；
从所述第二设备的至少第一子集中的每个第二设备接收轮询响应消息；
确定所接收到的轮询响应消息中的每个轮询响应消息的传播延迟；以及
基于至少所述相应传播延迟来确定到所述第二设备的所述第一子集中的每个第二设备的距离。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将第二测距轮询发送到所述多个第二设备；
从所述第二设备的至少第二子集中的每个第二设备接收时间戳响应消息；以及
基于至少所述相应时间戳响应消息来确定到所述第二设备的所述第二子集中的每个第二设备的距离。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将包括测距配置信息的预轮询消息发送到所述多个第二设备。


4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将时间戳信息发送到所述多个第二设备。


5.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一测距轮询消息包括以下中的一者：测距操作的类型的识别、要执行的测距轮次的数量、测距轮次的持续时间、响应时隙的数量、测距轮次计数器、下一个测距轮询的指针、对所述轮询响应消息是否被调度的指示、对所述轮询响应消息的时隙分配或每个轮询响应消息的最大尝试次数。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一设备和所述多个第二设备经由超宽带(UWB)网络通信地耦接。


7.根据权利要求1所述的方法，其中所述将所述第一测距轮询发送到所述多个第二设备是广播发送，其中所述第一设备和所述多个第二设备中的每个第二设备共享公用密钥以交换站间消息。


8.根据权利要求1所述的方法，其中所述将所述第一测距轮询发送到所述多个第二设备是基于所述第一设备的组播发送，所述组播发送包括与所述多个第二设备的数量和所述多个辅助设备中的每个辅助设备的标识相对应的信息。


9.一种设备，包括：
收发器，所述收发器被配置为将第一测距轮询发送到多个第二设备并从所述第二设备的至少第一子集接收轮询响应消息；和
处理器，所述处理器被配置为确定所接收到的轮询响应消息中的每个轮询响应消息的传播延迟，并基于至少所述相应传播延迟来确定到所述第二设备的所述第一子集中的每个第二设备的距离。

【专利技术属性】
技术研发人员：A·纳吉布，R·布伦利，R·古尔尚，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US