用于使用近场通信来界定距离的系统和方法与流程

文档序号:14652025发布日期:2018-06-08 22:01阅读:411来源:国知局
用于使用近场通信来界定距离的系统和方法与流程

本申请与2015年10月29日提交的关于“SYSTEMS AND METHODS FOR DISTANCE BOUNDING USING NEAR FIELD COMMUNICATION(用于使用近场通信来界定距离的系统和方法)”的美国临时专利申请序列号62/248,130相关并要求其优先权。

技术领域

本公开一般涉及通信。更具体而言,本公开涉及用于使用近场通信(NFC)来界定距离的系统和方法。



背景技术:

技术进步已导致越来越小且越来越强大的个人计算设备。例如,当前存在各种各样的便携式个人计算设备,包括无线计算设备,诸如各自较小、轻量、且可被用户易于携带的便携式无线电话、个人数字助理(PDA)、以及寻呼设备。更具体而言,例如,便携式无线电话进一步包括在无线网络上传达语音和数据分组的蜂窝电话。许多这样的蜂窝电话被制造成在计算能力方面具有相对较大增长,并且由此,正变得相当于小型个人计算机和手持式PDA。另外,此类设备正被制造成使得能够使用各种有线和无线通信技术来进行通信。例如,设备可执行蜂窝通信、无线局域网(WLAN)通信、近场通信(NFC)、光纤通信等等。

在一些情景中,验证器设备与目标设备之间的通信可使用NFC。此外,验证器设备和目标设备可依赖于设备之间的距离。例如,如果知晓设备之间的距离的准确上界,则安全性可得到增强。可实现关于使用近场通信(NFC)来确定设备之间的距离上界的益处。

概述

描述了一种用于由目标设备来确定何时延迟发送对于距离界定的响应的方法。该方法包括在用于感性耦合通信的载波信号上从验证器设备接收轮询帧中的质询。该方法还包括使用处理时间乘数来延迟遵守NFC类型A的规则的响应。该方法进一步包括在监听帧中将响应发送至验证器设备。

使用处理时间乘数来延迟响应可包括:基于处理时间乘数来在监听帧的容忍窗口内延迟载波信号的负载调制的开始。负载调制的开始可以被延迟对应于处理时间乘数的载波循环的数目。处理时间乘数可以是目标设备延迟响应的负载调制的开始的载波循环的数目。

容忍窗口可以是帧延迟时间(FDT)增量。该响应可以在由验证器设备定义的比特边界处开始的容忍窗口内开始。

使用处理时间乘数来延迟该响应可包括:基于处理时间乘数来调整发送该响应之前的比特历时的数目。在由处理时间乘数指示的比特历时的数目之后,响应的负载调制可以在监听帧中发生。响应的负载调制可被移位由处理时间乘数指示的比特历时的数目。

比特历时的数目可对应于监听帧之前的帧延迟时间(FDT)。响应可以在由验证器设备定义的比特网格中发生。感性耦合通信可以是近场通信(NFC)。

描述了被配置成确定何时延迟发送对于距离界定的响应的目标设备。该目标设备包括处理器、与该处理器处于通信的存储器、以及存储在该存储器中的指令。这些指令能由处理器执行以在用于感性耦合通信的载波信号上从验证器设备接收轮询帧中的质询。这些指令还能被执行以使用处理时间乘数来延迟遵守NFC类型A的规则的响应。这些指令能被进一步执行以在监听帧中将响应发送至验证器设备。

还描述了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括其上具有指令的非瞬态计算机可读介质。这些指令包括用于使得目标设备在用于感性耦合通信的载波信号上从验证器设备接收轮询帧中的质询的代码。这些指令还包括用于使得目标设备使用处理时间乘数来延迟遵守NFC类型A的规则的响应的代码。这些指令进一步包括用于使得目标设备在监听帧中将响应发送至验证器设备的代码。

还描述了一种设备。该设备包括用于在用于感性耦合通信的载波信号上从验证器设备接收轮询帧中的质询的装置。该设备还包括用于使用处理时间乘数来延迟遵守NFC类型A的规则的响应的装置。该装备进一步包括用于在监听帧中将响应发送至验证器设备的装置。

还描述了一种用于由验证器设备来界定距离的方法。该方法包括在用于感性耦合通信的载波信号上将轮询帧中的质询发送至目标设备。该方法还包括在监听帧中接收来自目标设备的响应。目标设备使用处理时间乘数来延迟遵守NFC类型A的规则的响应。该方法进一步包括基于处理时间乘数和将质询发送至目标设备并且接收到响应的往返时间来计算距离上界。

还描述了一种配置成用于界定距离的验证器设备。验证器设备包括处理器、与该处理器处于通信的存储器以及存储在该存储器中的指令。这些指令能由处理器执行以在用于感性耦合通信的载波信号上将轮询帧中的质询发送至目标设备。这些指令还可被执行以在监听帧中接收来自目标设备的响应。目标设备使用处理时间乘数来延迟遵守NFC类型A的规则的响应。这些指令可被进一步执行以基于处理时间乘数和将质询发送至目标设备并且接收到响应的往返时间来计算距离上界。

还描述了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括其上具有指令的非瞬态计算机可读介质。这些指令包括用于使得验证器设备在用于感性耦合通信的载波信号上将轮询帧中的质询发送至目标设备的代码。这些指令还包括用于使得验证器设备在监听帧中接收来自目标设备的响应的代码。目标设备使用处理时间乘数来延迟遵守NFC类型A的规则的响应。这些指令进一步包括用于使得验证器设备基于处理时间乘数和将质询发送至目标设备并且接收到响应的往返时间来计算距离上界的代码。

还描述了一种设备。该设备包括用于在用于感性耦合通信的载波信号上将轮询帧中的质询发送至目标设备的装置。该设备还包括用于在监听帧中接收来自目标设备的响应的装置。目标设备使用处理时间乘数来延迟遵守NFC类型A的规则的响应。该设备进一步包括基于处理时间乘数和将质询发送至目标设备并且接收到响应的往返时间来计算距离上界的装置。

附图简述

图1是解说使用近场通信(NFC)来界定距离的通信系统的一种配置的框图;

图2是解说用于使用NFC来界定距离的第一办法的框图;

图3是解说用于使用NFC来界定距离的第二办法的框图;

图4是解说用于由使用NFC的验证器设备来界定距离的方法的流程图;

图5是解说用于由使用NFC的目标设备来界定距离的方法的流程图;

图6是解说用于由使用NFC的验证器设备来界定距离的另一方法的流程图;

图7是解说用于由使用NFC的目标设备来界定距离的另一方法的流程图;

图8是解说根据所描述的系统和方法的用于计算传送时间的办法的序列图;以及

图9解说了可被包括在电子设备内的某些组件。

详细描述

在某些情况下,设备能够确定到另一设备的距离的上界是有利的。例如,查明建筑物访问徽章在物理上靠近门禁读取器在安全性上下文中会是有益的。信号强度测量趋向于具有宽的变动,这使得难以实现准确的距离确定,并且通过操纵发射机,恶意设备假装成比实际间隔更靠近是有可能的。

根据本文所描述的系统和方法,验证器设备可使用信号的往返延迟来测量信号的传送时间。根据传送时间测量,验证器设备可确定到目标设备的距离的上界。由于没有什么能比光速行进得更快,因此信号(例如,无线电信号)能可靠地被用于施加到目标设备的距离的上界。目标设备可能更靠近,但它无法更远离。

应当注意,一些通信设备可以无线地通信和/或可以使用有线连接或链路来通信。例如,一些通信设备可以使用以太网协议来与其他设备通信。本文公开的系统和方法可以应用于无线地通信和/或使用有线连接或链路来通信的通信设备。在一种配置中,本文所公开的系统和方法可以应用于使用近场通信(NFC)来与另一设备进行通信的通信设备。

下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对本公开的示例性实现的描述,而非旨在代表可在其中实践本公开的仅有实现。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指用作“示例、实例或解说”,并且不应当一定要解释成优于或胜过其他示例性实现。本详细描述包括具体细节以提供对本公开的示例性实现的透彻理解。在某些实例中,某些设备以框图形式示出。

尽管为使解释简单化将这些方法体系图示并描述为一系列动作,但是应当理解这些方法体系不受动作的次序所限,因为根据一个或多个方面,一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述的其他动作并发地发生。例如,本领域技术人员将理解和领会,方法体系可被替换地表示为一系列相互关联的状态或事件,诸如在状态图中那样。不仅如此,并非所有解说的动作皆为实现根据一个或多个方面的方法体系所必要的。

现在参照附图来描述各种配置,其中相同的参考标记可指示功能上类似的元素。本文一般性地描述的和在附图中解说的系统和方法可以广泛地以各种不同配置来安排和设计。因此,对如附图中表示的若干配置的以下更详细的描述无意限定所要求保护的范围,而是仅仅代表这些系统和方法。

图1是解说使用近场通信(NFC)来界定距离的通信系统100的一种配置的框图。通信系统100可包括验证器设备102和目标设备104。验证器设备102或目标设备104也可被称为电子通信设备、移动设备、移动站、订户站、客户端、客户站、用户装备(UE)、远程站、接入终端、移动终端、终端、用户终端、订户单元等。设备的示例包括膝上型或台式计算机、读卡器、蜂窝电话、智能电话、无线调制解调器、电子阅读器、平板设备、游戏系统等。这些设备中的一些可根据一种或多种工业标准来操作。

验证器设备102和目标设备104可使用一种或多种通信技术来通信。这些通信技术可包括有线通信技术和无线通信技术。

验证器设备102和目标设备104可使用以光速操作的一种或多种通信技术来通信。这些技术可包括但不限于射频(RF)、可见光(“LiFi”)、微波、红外通信、电连接和/或磁耦合。

在一配置中,验证器设备102和目标设备104可根据某些行业标准来操作,诸如第三代伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)标准。通信设备可遵循的标准的其他示例包括电气和电子工程师协会(IEEE)802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和/或802.11ac(例如,无线保真或“Wi-Fi”)标准,蓝牙,IEEE 802.16(例如,微波接入全球互通性或“WiMAX”)标准,码分多址(CDMA)2000 1x(本文称为“1x”,也可被称为IS-2000或1xRTT)标准,演进数据最优化(EVDO)标准,临时标准95(IS-95),高数据率(HDR),高速率分组数据(HRPD),演进型高速率分组数据(eHRPD),无线电标准,以及其他。无线广域网(WWAN)可包括无线城域网(WMAN)标准和高速下行链路分组接入(HSDPA)标准。尽管本文中所公开的一些系统和方法可能是根据一种或多种标准来描述的,但这不应限制本公开的范围,因为这些系统和方法可适用于许多系统和/或标准。

在另一配置中,验证器设备102和目标设备104可使用感应耦合通信来进行通信。在感应耦合通信的一个实现中,验证器设备102和目标设备104可使用近场通信(NFC)。在另一实现中,验证器设备102和目标设备104可使用射频标识(RFID)。在这一配置中,验证器设备102可以是读取器/写入器,并且目标设备104可以是监听设备。例如,验证器设备102可以是NFC读取器/写入器,并且目标设备104可以是NFC卡。

验证器设备102和目标设备104可被分开一距离106。在某些情况下,能够确定从验证器设备102到目标设备104的距离上界134会是有利的。在尝试验证正被呈现给另一设备(即,验证器设备102)以进行交易的一设备(即,目标设备104)物理上靠近以便阻止中继攻击时,这变得尤为重要。

正常安全性协议(诸如用于建筑物访问或支付)仅验证正被呈现的设备能够正确地对一个或多个质询108进行响应。然而,有可能通过将质询108中继给真实设备、随后将响应110中继回攻击下的设备来规避这个验证。在考虑到将会需要的全部是具有执行这一中继的恶意程序的一对设备(例如,智能电话)时,攻击的潜在数目是显著的。

如果攻击下的设备(例如,验证器设备102)能够确定正被呈现的设备(例如,目标设备104)物理上靠近,则这一类型的攻击变得困难得多。已提议了数种办法,但这些办法都遭受缺陷。在一种办法中,可基于信号强度测量来确定距离106。然而,信号强度测量趋向于具有宽的变动,这使得难以实现距离106的准确确定。此外,通过操纵发射机,有可能假装比实际间隔更靠近。

另一办法是使用信号的往返延迟(即,传送时间)。如本文所使用的,“传送时间”指代信号在两点之间行进的时间量。例如,由验证器设备102向目标设备104发送的信号的传送时间是在验证器设备102传送该信号之际该信号抵达目标设备104的时间量。传送时间也可被称为飞行的时间、时间间隔、飞行时间或其它等同术语。

由于没有什么能比光速行进得更快,因此信号(例如,无线电或光信号)能可靠地被用于对从验证器设备102到目标设备104的距离106施加上界(即,距离上界134)。目标设备104可能更靠近,但它无法比距离上界134更远离。

该办法的一个缺陷在于通信传送时间是极短的,尤其在尝试建立到人类尺寸的定位时。即使1纳秒(ns)的往返行程也对应于15厘米(cm)的间隔。这意味着远程设备中的任何处理延迟可快速地压倒传送时间并导致距离上界134测量的巨大不确定性。

本文所描述的系统和方法允许在执行距离上界134确定操作时消除远程设备中的处理延迟的影响。这可允许更为准确的距离106的测量。

在应用于近场通信(NFC)时,存在可限制响应设备(即目标设备104)执行处理延迟缩放的能力的一些方面。本文中描述的系统和方法提供使用NFC来界定距离。

在使用主动通信模式(ACM)时,响应方设备(即目标设备104)在其何时可以选择进行响应方面不具有精细缩放的限制。在主动通信模式中,响应方设备具有在其中进行响应的大窗口。由此,响应方设备可以相当简单地通过改变它打开其自己的场的时间、通过改变它开始对它的响应110进行调制的时间、或这两者的组合来实现处理延迟缩放。

在使用被动通信模式(PCM)时,响应方设备以精细的缩放受限于使用来自质询方设备(例如,验证器设备102)的载波的需要。对于NFC-B、NFC-F、和NFC-V,在响应方设备可以选择开始对它的响应110进行负载调制的最小和最大延长时间之间存在充分的灵活性。然而,对于NFC-A,响应方设备被进一步限制于由轮询方设备建立的比特网格。

对于NFC-A,在响应110(例如,监听帧)的开始方面存在两个要求。在使用处理延迟缩放方法来考虑距离界定时,这些要求是相关的。对于第一要求,响应110必须在如由以小容限发送质询108(例如,轮询帧)的设备所定义的比特边界处开始。对于第二要求,在相继的轮询帧之后,发送响应110的设备无须使用相同数目的比特历时124。

本文中描述的系统和方法提供两种办法,通过这两种办法响应方目标设备104可以在遵守NFC-A的规则的同时达成处理延迟缩放。第一办法是在帧延迟时间(FDT)的允许增量内将载波循环的数目改变到负载调制的开始120。第二办法是改变比特历时(x)的数目124,这具有将响应110的负载调制移位数个比特位置的效果。

验证器设备102可部分地基于通过处理时间乘数128延迟的往返时间测量112来确定距离上界134。处理时间乘数128指示目标设备104延迟对由验证器设备102发送的质询108进行响应的时间量。

处理时间乘数128可以被传达至目标设备104。在一实现中,验证器设备102可以将处理时间乘数128发送至目标设备104。处理时间乘数128可按经加密或者未经加密的格式来发送。例如,验证器设备102和目标设备104可以建立处理时间乘数128藉以进行加密和解密的共享机密(例如,共享密钥)。在另一实现中,验证器设备102可以发送从其推导出处理时间乘数128的定界序列。

目标设备104可包括载波循环延迟模块114、比特历时延迟模块122或两者。如本文使用的,模块可以被实现为硬件(例如,电路系统)、由处理器执行的软件、或硬件和软件两者。

载波循环延迟模块114可以实现用于距离界定的第一办法。在此第一办法中,目标设备104可以从验证器设备102接收轮询帧中的质询108。可以在用于感性耦合通信(例如,NFC)的载波信号上发送轮询帧。

在接收到质询108之际,载波循环延迟模块114可以在监听帧的容忍窗口116内延迟载波信号的负载调制的开始120。载波循环延迟模块118可以是基于处理时间乘数128的。在NFC-A中,可以在允许的容忍窗口116(这里被称为FDT增量)内改变要被负载调制的第一载波循环。

载波循环延迟模块114可以通过应用载波循环延迟118来延迟负载调制的开始120。载波循环延迟118是对应于处理时间乘数128的载波循环的数目。在一实现中,处理时间乘数128是目标设备104延迟响应110的负载调制的开始120的载波循环的数目。进一步结合图2来描述这一办法。

比特历时延迟模块122可以实现用于距离界定的第二办法。如以上描述的,目标设备104可以从验证器设备102接收轮询帧中的质询108。比特历时延迟模块122可以基于处理时间乘数128来调节发送响应110之前的比特历时(x)的数目124。比特历时的数目124可对应于监听帧之前的帧延迟时间(FDT)。在这一办法中,比特历时延迟模块122可改变质询108与响应110之间的比特历时的数目124。例如,比特历时延迟模块122可以将比特历时(x)的数目124乘以处理时间乘数(n)128。这导致响应110的负载调制被移位由处理时间乘数128指示的比特历时的数目124。进一步结合图3来描述这一办法。

应当注意,这两种办法并非互斥的。例如,目标设备104可以在容忍窗口116(例如,FDT增量)内改变负载调制的开始120,以及针对给定的响应110改变比特历时(x)的数目124。

应当进一步注意,在响应110的负载调制的开始方面具有较少限制的其他NFC技术(例如,NFC-B、NFC-F、NFC-V)仍可以使用这里描述的用于NFC-A的办法中的任一者或两者。

在接收到响应110之际,验证器设备102可基于处理时间乘数128和将质询108发送至目标设备104并且接收到响应110的往返时间112来计算距离上界134。往返时间112可包括用于向目标设备104发送质询108的传送时间、由目标设备104作出的处理时间126、以及从目标设备104接收响应110的传送时间。

处理时间126可以是目标设备104处理从验证器设备102接收到的质询108所花费的时间量。处理时间126也可被称为处理延迟。例如,处理时间126是目标设备104处理质询108、生成响应110和发送响应110所花费的时间量。往返时间112可根据式(1)来表达。

T往返,1=T处理+2×Tf (1)

在式(1)中,T往返,1是往返时间112,T处理是目标设备104处理第一质询108的处理时间126,并且Tf是由于验证器设备102发送质询108和接收响应110而被乘以2的传送时间。

在第二质询/响应交换中,目标设备104可根据处理时间乘数128来延迟响应110。在这一交换中,验证器设备102可测量第二往返时间112,该第二往返时间112包括用于向目标设备104发送第二质询108的传送时间、由目标设备104应用的处理时间乘数128(n)、以及从目标设备104接收第二响应110的传送时间。

处理时间乘数128指示目标设备104延迟对由验证器设备102发送的质询108进行响应的时间量。在接收到第二质询108之际,目标设备104可在对第二质询108进行响应之前将处理时间126缩放处理时间乘数128。这可以根据以上描述的两个办法中的一者或两者来完成。第二往返时间112可根据式(2)来表达。

T往返,n=n×T处理+2×Tf (2)

在式(2)中,T往返,n是第二往返时间112,并且n是目标设备104处理第二质询108的处理时间乘数128。再一次,传送时间Tf由于验证器设备102发送第二质询108和接收第二响应110而被乘以2。

验证器设备102可基于第一往返时间112、第二往返时间112和处理时间乘数128(n)来确定传送时间测量132。由于处理时间乘数128(n)表示供目标设备104(例如,卡)在其处理时间126延迟中使用的缩放因子,因此传送时间测量132Tf可以根据下式来确定。将第一往返时间112乘以处理时间乘数128(n)得到

n×T往返,1=n×T处理+2n×Tf. (3)

应当注意,根据式(5),验证器设备102(例如,读取器/写入器)可独立于目标设备104的实际处理时间126来计算传送时间。换言之,验证器设备102无需知晓目标设备104的处理时间126来确定传送时间测量132。尽管目标设备104必须能够准确地缩放其处理时间126,但该办法不依赖于此处理时间126较短。图8解说了处理时间乘数128(n)为2的示例。

验证器设备102可基于传送时间测量132来确定验证器设备102与目标设备104之间的距离上界134。一旦传送时间测量132(Tf)被确定为期望的准确度,验证器设备102就可通过将传送时间测量132乘以光速(c)来确定距离上界134。距离上界134可表达为Tf×c。

该距离上界134可以是验证器设备102与目标设备104之间的距离106(或间隔)的测量的上界。因此,验证器设备102和目标设备104可以比距离上界134更靠近,但验证器设备102和目标设备104不能更远离。

通过将往返时间112测量重复多次,处理延迟中的微小波动可被平均掉,从而又进一步提高了传送时间测量132的准确性。因此,在一实现中,验证器设备102可基于至少一个附加的传送时间测量132来确定距离上界134,其中目标设备104根据处理时间乘数128来延迟它的响应110。

在该实现中,验证器设备102可测量至少一个附加的往返时间112以接收来自目标设备104的响应110。来自目标设备104的响应110可以或者可以不通过处理时间乘数128来延迟。此外,一个或多个往返时间112测量中所使用的处理时间乘数128可以是相同值,或者可以是不同值。换言之,在该实现中,处理时间乘数128可以是被应用于给定的往返时间112测量的值的序列。例如,在一个往返时间112测量中,处理时间乘数128可以为2,而在另一往返时间112测量中,处理时间乘数128可以为3。

验证器设备102随后可使用至少一个附加的往返时间112来确定至少一个附加的传送时间测量132。对于每个往返时间112测量,验证器设备102可根据式(5)来确定传送时间测量132。验证器设备102可使用多个传送时间测量132中的每一个来确定平均传送时间测量132。验证器设备102可通过将平均传送时间测量132乘以光速来确定距离上界134。

处理时间乘数128可以被验证器设备102和目标设备104知晓,但不被其它设备知晓。用于确定应用于给定响应110的处理时间乘数128的方式可被选择以适于特定应用的需求。在一个实现中,对于距离上界134测量的简单的非安全建立,可使用处理时间乘数128(n)的固定序列,诸如2-2-2-2,或2-3-4-2-3-4。若期望,则附加的非延迟响应110可被包括在任何预定的位置处。

图2是解说用于使用NFC来界定距离的第一办法的框图。在该第一办法中,目标设备104可在帧延迟时间(FDT)242的允许变动(增量)内将载波循环的数目改变至负载调制的开始120。

图2的顶部部分示出轮询帧的结束240和监听帧的开始246a的表示。轮询帧与监听帧的开始246a之间的时间由帧延迟时间(FDT)242来表征。FDT增量216是关于监听帧的开始246a的允许容忍窗口116。

图2的较低部分示出了与FDT增量216b重叠的响应110的负载调制的开始的放大。FDT增量216b足够大以允许负载调制的开始120被改变若干载波循环。FDT增量216b的开始表示由验证器设备102定义的比特网格的开始。来自目标设备104的响应110在该比特边界处开始的FDT增量216b内发生。

描绘了三个监听帧246(其中为了清楚起见,省略了轮询帧的结束)。监听帧0的开始246b示出了非延迟响应110。在此情形中,负载调制的开始120在没有任何载波循环延迟118的情况下发生。

监听帧1的开始246c示出了为1的处理时间乘数128的应用。在此情形中,负载调制的开始120发生在1个载波循环的载波循环延迟118之后。这一处理时间延迟可以被表达为1×T处理

监听帧2的开始246d示出了为2的处理时间乘数128的应用。在此情形中,负载调制的开始120发生在2个载波循环的载波循环延迟118之后。这一处理时间延迟可以被表达为2×T处理

在该办法中,处理时间乘数128是目标设备104延迟响应110的负载调制的开始120的载波循环的数目。应当注意,载波循环延迟118可以受到容忍窗口116的大小限制。在一实现中,载波循环延迟118可以是0-4个载波循环之间的整数值。

图3是解说用于使用NFC来界定距离的第二办法的示图。在该第二办法中,目标设备104可改变质询108与响应110之间的比特历时的数目124。

图3的顶部部分示出第一轮询帧的结束340a和第一监听帧的开始346a的表示。轮询帧340a与监听帧的开始346a之间的时间由帧延迟时间(FDT)342a来表征。FDT 342a包括被用于发送响应110之前的比特历时的数目124的值“x”。术语“bd”是比特历时。FDT 342a还可包括可以是固定值的偏移。

在该第一情形中,处理时间乘数128为1。在由处理时间乘数128指示的比特历时的数目124之后,响应110的负载调制在监听帧1的开始346a处发生。由于处理时间乘数128为1,因而比特历时的数目124未改变。因此,该第一示例的FDT 342a为x×bd+偏移。

图3的底部部分示出了第二轮询帧的结束340b和第二监听帧的开始346b,其中值“2x”被用于发送响应110之前的比特历时的数目124。因此,该第二示例的FDT 342b为2x×bd+偏移。

在该第二情形中,处理时间乘数128为2。因此,比特历时的数目124被加倍。响应110的负载调制被移位由处理时间乘数128指示的比特历时的数目124。

图4是解说用于由使用NFC的验证器设备102来界定距离的方法400的流程图。方法400可由与目标设备104处于通信的验证器设备102执行。在一实现中,验证器设备102可以是读取器设备(例如,读取器/写入器),并且目标设备104可以是监听设备(例如,卡)。方法400是以上描述的用于使用NFC来界定距离的第一办法的实现。

验证器设备102可以在用于感性耦合通信的载波信号上将轮询帧240中的质询108发送(402)至目标设备104。感性耦合通信可以是近场通信(NFC)。

验证器设备102可以在监听帧246中接收(404)来自目标设备104的响应110。目标设备104可以基于处理时间乘数128在监听帧的容忍窗口116内延迟载波信号的负载调制的开始120。在一实现中,容忍窗口116可以是帧延迟时间(FDT)增量216。响应110可以在由验证器设备102定义的比特边界处开始的容忍窗口116内开始。响应110可以遵守NFC类型A(NFC-A)的规则来延迟。

目标设备104可以将负载调制的开始120延迟对应于处理时间乘数128的载波循环的数目。在一实现中,处理时间乘数128可以是目标设备104延迟开始响应110的负载调制的载波循环的数目。

验证器设备102可基于处理时间乘数128和将质询108发送至目标设备104并且接收到响应110的往返时间112来计算(406)距离上界134。这可以如结合图1所描述的那样来完成。

图5是解说用于由使用NFC的目标设备104来界定距离的方法500的流程图。方法500可由与验证器设备102处于通信的目标设备104执行。在一实现中,验证器设备102可以是读取器设备(例如,读取器/写入器),并且目标设备104可以是监听设备(例如,卡)。方法500是以上描述的用于使用NFC来界定距离的第一办法的实现。

目标设备104可以在用于感性耦合通信的载波信号上从验证器设备102接收(502)轮询帧240中的质询108。感性耦合通信可以是近场通信(NFC)。

目标设备104可以基于处理时间乘数128在监听帧246的容忍窗口116内延迟(504)载波信号的负载调制的开始120。在一实现中,容忍窗口116可以是帧延迟时间(FDT)增量216。响应110可以在由验证器设备102定义的比特边界处开始的容忍窗口116内开始。在遵守NFC类型A(NFC-A)的规则的同时,响应110可以被延迟。

目标设备104可以将负载调制的开始120延迟(504)对应于处理时间乘数128的载波循环的数目。在一实现中,处理时间乘数128可以是目标设备104延迟开始响应110的负载调制的载波循环的数目。

目标设备104可以在监听帧246中将响应110发送(506)至验证器设备102。例如,目标设备104可以在由处理时间乘数128指示的载波循环延迟118期满之际开始载波信号的负载调制。

图6是解说用于由使用NFC的验证器设备102来界定距离的另一方法600的流程图。方法600可由与目标设备104处于通信的验证器设备102执行。在一实现中,验证器设备102可以是读取器设备(例如,读取器/写入器),并且目标设备104可以是监听设备(例如,卡)。方法600是以上描述的用于使用NFC来界定距离的第二办法的实现。

验证器设备102可以在用于感性耦合通信的载波信号上将轮询帧340中的质询108发送(602)至目标设备104。感性耦合通信可以是近场通信(NFC)。

验证器设备102可以在监听帧246中接收(604)来自目标设备104的响应110。目标设备104可以基于处理时间乘数128来调节发送响应110之前的比特历时的数目124。在一实现中,比特历时的数目124对应于监听帧346之前的帧延迟时间(FDT)342。响应110可以在由验证器设备102定义的比特网格中发生。在遵守NFC类型A(NFC-A)的规则的同时,响应110可以被延迟。

在由处理时间乘数128指示的比特历时的数目124之后,响应110的负载调制可在监听帧346中发生。因此,响应110的负载调制可被移位由处理时间乘数128指示的比特历时的数目124。

验证器设备102可基于处理时间乘数128和将质询108发送至目标设备104并且接收到响应110的往返时间112来计算(606)距离上界134。这可以如结合图1所描述的那样来完成。

图7是解说用于由使用NFC的目标设备104来界定距离的另一方法700的流程图。方法700可由与验证器设备102处于通信的目标设备104执行。在一实现中,验证器设备102可以是读取器设备(例如,读取器/写入器),并且目标设备104可以是监听设备(例如,卡)。方法700可以是以上描述的用于使用NFC来界定距离的第二办法的实现。

目标设备104可以在用于感性耦合通信的载波信号上从验证器设备102接收(702)轮询帧340中的质询108。感性耦合通信可以是近场通信(NFC)。

目标设备104可以基于处理时间乘数128来调节(704)发送响应110之前的比特历时的数目124。响应110的负载调制可被移位由处理时间乘数128指示的比特历时的数目124。

目标设备104可以在监听帧346中将响应110发送(706)至验证器设备102。例如,目标设备104可以在由处理时间乘数128指示的比特历时的数目124之后在监听帧346中开始响应110的负载调制。

图8是解说根据所描述的系统和方法的用于计算传送时间854的一种办法的序列图。在该示例中,验证器设备802与目标设备804进行通信。验证器设备802可以根据图1的验证器设备102来实现。目标设备804可以根据图1的目标设备104来实现。验证器设备802可以是读取器设备(例如,读取器/写入器)并且目标设备804可以是监听设备(例如,卡)。

验证器设备802可测量用于第一质询108和第一响应110的交换的第一往返时间812a(T往返1)。为了测量第一往返时间812a,验证器设备802可以将第一质询108发送(801)至目标设备804。第一质询108抵达目标设备804的时间量是传送时间854a(Tf)。

目标设备804可开始处理(803)质询108。处理质询108和生成响应110的时间量是处理时间826(T处理)。目标设备804可将第一响应110发送(805)回验证器设备802。第一响应110抵达验证器设备802的时间量是传送时间854b(Tf)。

验证器设备802可测量用于第二质询108和第二响应110的交换的第二往返时间812b(T往返,2)。验证器设备802可向目标设备804发送(807)第二质询108。第二质询108抵达目标设备804的时间量是传送时间854c(Tf)。

目标设备804可基于处理时间乘数128(n)来延迟(809)处理第二质询108。这可以根据结合图1所描述的第一办法和/或第二办法来完成。在第一办法中,目标设备804可在容忍窗口116内将载波循环的数目改变至负载调制的开始120。在第二办法中,目标设备804可以改变比特历时的数目124,这具有将响应110的负载调制移位达数个比特位置的效果。

在该示例中,处理时间乘数128(n)等于2。因此,目标设备804在对第二质询108进行响应之前将处理时间826缩放倍数2。换言之,目标设备804将它的响应110延迟达其内部处理延迟的两倍。

在该处理延迟之后,目标设备804可向验证器设备802发送(811)第二响应110。第二响应110抵达验证器设备802的时间量是传送时间854d(Tf)。

再一次,假定验证器设备802与目标设备804之间的距离106尚未改变,则传送时间854a-d(Tf)是相同的。

验证器设备802现在具有两个不同的往返时间812。验证器设备802可根据式(5)来确定传送时间测量132。在该情形中,处理时间乘数128(n)为2。应当注意,传送时间测量132不要求验证器设备802知晓目标设备804的实际处理时间826。

在该示例中,T往返,1=T处理+2×Tf且T往返,2=2×T处理+2×Tf。因此2×T往返,1=2×T处理+4×Tf。因此,2×T往返,1-T往返,2=2×Tf。这给出了Tf=(2×T往返,1-T往返,2)/2。

图9解说了可被包括在电子设备936内的某些组件。电子设备936可以是接入终端、移动站、用户装备(UE)等。例如,电子设备936可以是图1的验证器设备102或目标设备104。

电子设备936包括处理器903。处理器903可以是通用单芯片或多芯片微处理器(例如,高级RISC(精简指令集计算机)机器(ARM))、专用微处理器(例如,数字信号处理器(DSP))、微控制器、可编程门阵列等。处理器903可被称为中央处理单元(CPU)。尽管在图9的电子设备936中仅示出了单个处理器903,但在替换配置中,可以使用处理器的组合(例如,ARM和DSP)。

电子设备936还包括与处理器处于电子通信的存储器905(即,处理器可从存储器读信息和/或向存储器写信息)。存储器905可以是能够存储电子信息的任何电子组件。存储器905可被配置为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁盘存储介质、光学存储介质、RAM中的闪存设备、随处理器包括的板载存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器等等,包括其组合。

数据907a和指令909a可被存储在存储器905中。这些指令可包括一个或多个程序、例程、子例程、函数、规程、代码等。这些指令可包括单条计算机可读语句或许多计算机可读语句。指令909a可由处理器903执行以实现本文公开的方法。执行指令909a可涉及使用存储在存储器905中的数据907a。当处理器903执行指令909时,指令909b的各个部分可被加载到处理器903上,并且数据907b的各个片段可被加载到处理器903上。

电子设备936还可包括发射机911和接收机913,以允许经由天线917向电子设备936传送信号以及从其接收信号。发射机911和接收机913可被合称为收发机915。电子设备936还可包括(未示出的)多个发射机、多个天线、多个接收机、和/或多个收发机。

电子设备936可包括数字信号处理器(DSP)921。电子设备936还可包括通信接口923。通信接口923可允许用户能与电子设备936交互。

电子设备936的各个组件可通过一条或多条总线耦合在一起,总线可包括电源总线、控制信号总线、状态信号总线、数据总线等。为清楚起见,各种总线在图9中被解说为总线系统919。

在以上描述中,有时结合各种术语使用了参考标记。在结合参考标记使用术语的场合,这可以旨在引述在附图中的一幅或更多幅图中示出的特定元件。在不带参考标记地使用术语的场合,这可以旨在泛指该术语而不限于任何特定附图。

术语“确定”广泛涵盖各种各样的动作,并且因此“确定”可包括演算、计算、处理、推导、调研、查找(例如,在表、数据库或其他数据结构中查找)、探明、和类似动作。另外,“确定”可包括接收(例如,接收信息)、访问(例如,访问存储器中的数据)、和类似动作。另外,“确定”可包括解析、选择、选取、建立、和类似动作等等。

除非明确另行指出,否则短语“基于”并非意味着“仅基于”。换言之,短语“基于”描述“仅基于”和“至少基于”两者。

术语“处理器”应当被宽泛地解读为涵盖通用处理器、中央处理单元(CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、控制器、微控制器、状态机等等。在某些情况下,“处理器”可以是指专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等。术语“处理器”可以是指处理设备的组合,例如数字信号处理器(DSP)与微处理器的组合、多个微处理器、与数字信号处理器(DSP)核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他这类配置。

术语“存储器”应当被宽泛地解读为涵盖能够存储电子信息的任何电子组件。术语存储器可以是指各种类型的处理器可读介质,诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM)、电可擦式PROM(EEPROM)、闪存、磁或光学数据存储、寄存器等等。如果处理器能从和/或向存储器读写信息则称该存储器与该处理器处于电子通信中。整合到处理器的存储器与该处理器处于电子通信中。

术语“指令”和“代码”应被宽泛地解读为包括任何类型的计算机可读语句。例如,术语“指令”和“代码”可以是指一个或多个程序、例程、子例程、函数、规程等。“指令”和“代码”可包括单条计算机可读语句或许多条计算机可读语句。本文中所描述的功能可以在正由硬件执行的软件或固件中实现。各功能可以作为一条或多条指令存储在计算机可读介质上。术语“计算机可读介质”或“计算机程序产品”是指能被计算机或处理器访问的任何有形存储介质。作为示例而非限定,计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘储存、磁盘储存或其他磁储存设备、或任何其他能够用于携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能由计算机访问的介质。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和碟,其中盘常常磁性地再现数据而碟用激光来光学地再现数据。应当注意,计算机可读介质可以是有形且非瞬态的。术语“计算机程序产品”是指计算设备或处理器结合可由该计算设备或处理器执行、处理或计算的代码或指令(例如,“程序”)。如本文中所使用的,术语“代码”可以是指可由计算设备或处理器执行的软件、指令、代码或数据。

软件或指令还可以在传输介质上传送。例如,如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波等无线技术从web站点、服务器或其他远程源传送而来的,则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电以及微波等无线技术就被包括在传输介质的定义里。

本文所公开的方法包括用于实现所描述的方法的一个或多个步骤或动作。这些方法步骤和/或动作可以彼此互换而不会脱离权利要求的范围。换言之,除非所描述的方法的正确操作要求步骤或动作的特定次序,否则便可改动具体步骤和/或动作的次序和/或使用而不会脱离权利要求的范围。

此外,应领会,用于执行本文中所描述的(诸如图4-7所示的那些)方法和技术的模块和/或其他恰适装置可以由设备下载和/或以其他方式获得。例如,可以将设备耦合至服务器以便于转送用于执行本文中所描述的方法的装置。替换地,本文中所描述的各种方法可经由存储装置(例如,随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如压缩碟(CD)或软盘等物理存储介质)来提供,以使得一旦将该存储装置耦合至或提供给设备,该设备就可获得各种方法。此外,可利用适于向设备提供本文所描述的方法和技术的任何其他合适的技术。

将理解,权利要求并不被限定于以上所解说的精确配置和组件。可在本文中所描述的系统、方法、和装置的布局、操作及细节上作出各种改动、变化和变型而不会脱离权利要求的范围。

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