JP2013533956A - 双方向レンジングメッセージング方式 - Google Patents

Abstract

第１の装置（たとえば、デバイス）が第２の装置（たとえば、デバイス）までの距離を判断する双方向レンジング方式では、指定されたパケットが指定された時間にこれらの装置間で送られて、距離の判断を容易にする。いくつかの態様では、これらのパケットを、前記複数の装置が高い精度で受信パケットのリーディングエッジを検出できるように定義することおよび／または送ることができる。たとえば、１つの装置はパケットを、別のパケットを送信または受信してから所定時間期間後に送信することができる。さらに、パケットは、そのパケットのリーディングエッジを識別するためにそのパケットを受信する装置によって使用される所定のシンボルシーケンスを備えることができる。

Description

優先権の主張
本出願は、その開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０１０年５月２６日に出願され、弁理人整理番号第０９３３４２Ｐ１号を付与され、共同所有された米国特許仮出願第６１／３４８，４６０号の利益と優先権とを主張する。

本出願は、一般に双方向レンジングに関し、より詳細には、限定はしないが、双方向レンジングのためのメッセージング方式に関する。

距離レンジング（distance ranging）は、２つの位置（location）間の距離を判断すること（determining）に関係する（involve）。典型的なシナリオでは、レンジングデバイス（ranging device）は、レンジングデバイスから別の対象物までの距離を測定する。ここで、レンジングデバイスは、信号がレンジングデバイスと他の対象物との間を移動するのに要する時間量を判断することができる。次いでレンジングデバイスは、上記信号伝搬時間および（たとえば、光の速度として推定される）知られている信号の伝搬速度に基づいて距離を測定することができる。レンジングデバイスは、レーザー、レーダー、ソナーなどの様々な技術と、様々な形態の無線周波数（ＲＦ）シグナリング（radio-frequency (RF) signaling）とを採用することができる。便宜上、距離レンジングという用語を本明細書では単にレンジングと呼ぶ。

ある場合には、双方向レンジング方式（two-way ranging scheme）を採用して、２つのデバイス間の距離を判断することができる。図１は、双方向レンジング動作（two-way ranging operation）を実行している２つのデバイス（たとえば、ワイヤレスデバイス）に関するレンジング信号タイミング（ranging signal timing）の簡略化された例を示している。ここで、デバイスＡはデバイスＢまでの距離を、これらのデバイスによって送信される信号に関連する往復時間（round-trip time）に基づいて判断することができる。たとえば、距離は式：Ｄ＝Ｔ_P×Ｃに基づいて推定できる。ここで、Ｄは推定距離であり、Ｔ_Pは一方のデバイスから他方のデバイスまでの信号伝搬遅延（signal propagation delay）であり、Ｃは光速である。信号伝搬遅延Ｔ_Pは、以下で説明するように往復時間に基づいて推定できる。

図１の信号は、説明のために簡略化された形態で示されている。ここで、デバイスＢは、デバイスＡに（矢印１０４で表されるように）オーバー・ザ・エア（over-the-air）で送信される信号１０２を生成する。この信号は、時間期間矢印１０８で表される伝搬時間の後、（信号１０６で表されるように）デバイスＡで受信される。信号１０６を受信してから（時間期間矢印１１０で表されるように）ターンアラウンド時間期間（turnaround time period）を経て、デバイスＡは、デバイスＢに（矢印１１４で表されるように）オーバー・ザ・エアで送信される信号１１２を生成する。この信号は、時間期間矢印１１８で表される伝搬時間の後、（信号１１６で表されるように）デバイスＢで受信される。各デバイスは、これらの信号の送信および受信に関連するタイミング指示（以下では便宜上、タイムスタンプ（timestamp）と呼ぶ）を生成する。たとえば、デバイスＡおよびＢは、それぞれＴ_3AおよびＴ_1Bで送信タイムスタンプ（transmit timestamp）を記録することができ、デバイスＡおよびＢは、それぞれＴ_2AおよびＴ_4Bで受信タイムスタンプ（receive timestamp）を記録することができる。これらのタイムスタンプに基づいて、（たとえば、時間期間矢印１０８または１１８に対応する）推定伝搬遅延Ｔ_Pが計算され得る。たとえば、往復時間推定値は、２Ｔ_P＝（Ｔ_4B−Ｔ_1B）−（Ｔ_3A−Ｔ_2A）により判断できる。ここで、Ｔ_1B、Ｔ_2A、Ｔ_3AおよびＴ_4Bは、測定可能である。さらに、デバイスＢはデバイスＡに対し、デバイスＢによって測定された（時間期間矢印１２０で表される）Ｔ_1BとＴ_4Bとの間の時間期間（time period）の指示を送ることができる。したがって、デバイスＡは、デバイスＢから受信した指示（時間期間矢印１２０）およびデバイスＡによって測定されたターンアラウンド時間（時間期間矢印１１０）に基づいて往復時間を計算することができる。

図１に示す双方向レンジング方式では、様々なタイプの情報が、１つのデバイスから別のデバイスに送られる。したがって、双方向レンジングを実現するために、この情報および／または他の類似の情報を交換するための効果的な技法が必要である。

本開示のいくつかの例示的な態様の概要について以下で説明する。本概要は、読者の便宜のために与えられるものであり、本開示の広さを完全に定義するとは限らない。便宜上、本明細書では、本開示の単一の態様または複数の態様を指すために、「いくつかの態様」という用語を使用することがある。

本開示は、いくつかの態様において、第１の装置（たとえば、デバイス）が第２の装置までの距離を判断する（たとえば、推定する（estimate））双方向レンジング方式に関する。ここでは、指定されたパケットを指定された時間にこれらの装置間で送って、距離の判断を容易にする。いくつかの態様では、これらのパケットを、装置が高い精度で受信パケットのリーディングエッジ（leading edge）を検出できるように定義することおよび／または送ることができる。その結果、装置間の距離は高い精度で推定され得る。

レンジング方式のデータ収集段階において、第１の装置は第２の装置に第１のパケットを送信する。次いで第２の装置は、第１のパケットを受信してから所定時間期間（defined period of time）後に、第１の装置に第２のパケットを送信する。ここで、第２のパケットは所定のシンボルシーケンスを含むことができ、第１の装置はこのシンボルシーケンスを使用して、第２のパケットに関連するリーディングエッジを識別する。さらに、第２のパケットを受信した後、第１の装置は、第１のパケットを送信してから所定時間期間後に、第２の装置に第３のパケットを送信する。第３のパケットも所定のシンボルシーケンスを含むことができ、第２の装置はこのシンボルシーケンスを使用して、第３のパケットに関連するリーディングエッジを識別する。

レンジング方式の距離推定段階において、第２の装置は第１の装置に対し、（たとえば、第２の装置によって記録される）第２のパケットが送られた時間と第３のパケットが受信された時間（たとえば、第３のパケットの検出されたリーディングエッジの受信時間）との間で経過した時間量の指示を送信することができる。いくつかの態様では、この経過時間（elapsed time）は、上記で説明した量Ｔ_4B−Ｔ_1Bに対応し得る。また、第１の装置は、第２のパケットが受信された時間（たとえば、第２のパケットの検出されたリーディングエッジの受信時間）と（たとえば、第１の装置によって記録される）第３のパケットが送られた時間との間で経過した時間量を判断することができる。いくつかの態様では、この経過時間は、上記で説明した量Ｔ_3A−Ｔ_2Aに対応し得る。したがって、上記で説明したように、第１の装置はこれらの経過時間期間（elapsed time period）（たとえば、信号伝搬往復時間（signal propagation round-trip time））に基づいて装置間の距離を推定することができる。

本明細書で教示するレンジング方式はまた、ゲイン制御（gain control）を採用することができる。たとえば、装置は、双方向レンジングを開始すると、ゲイン制御を開始して、距離推定の精度を高めることができる。ここでは、双方向レンジングを開始した後、第１の装置は、第２の装置にパケットを送信することができる。このパケットは所定のシンボルシーケンスを含むことができ、第２の装置はこのシンボルシーケンスを使用して、データ収集段階の間にパケットを受信するためのゲインレベル（gain level）を特定する（determine）（たとえば、選択する）。次いで、第２の装置は、第１の装置からパケットを受信してから所定時間期間後に、第１の装置に類似のパケットを送信する。第２の装置によって送られるパケットも所定のシンボルシーケンスを含むことができ、第１の装置はこのシンボルシーケンスを使用して、データ収集段階の間にパケットを受信するためのゲインレベルを特定する。

本明細書で教示するレンジング方式はまた、ドリフト補償（drift compensation）を採用して、距離推定の精度を高めることができる。たとえば、第１の装置によって送られるゲイン制御シンボルシーケンス（gain control symbol sequence）を含むパケットも、所定のシンボルシーケンスを含むことができ、第２の装置はこのシンボルシーケンスを使用して、２つの装置間のクロックドリフト（clock drift）を推定する。したがって、第２の装置はこのドリフトを考慮するために、双方向レンジング動作中にそれのクロックを調整することができる。このようにして、より精度の高いクロック同期（clock synchronization）をレンジング動作中に行って、より正確なリーディングエッジ検出を実現することができる。

本明細書で教示するレンジング方式は、レンジング動作のための１つまたは複数のチャネルを定義することに関係し得る。たとえば、パルスベースのレンジングシステムでは、チャネルは、パルス繰返し周期（pulse repetition period）および／またはパルス時間ホッピングシーケンス（pulse time hopping sequence）を指定することによって定義され得る。いくつかの態様では、パルスは超広帯域（ultra-wideband）（ＵＷＢ）パルスを備えることができる。たとえば、パルスは４ナノ秒程度以下のパルス幅を有し得る。さらに、これらのパルスは比較的低いデューティサイクル（duty cycle）を使用して送信され得る（たとえば、そのようなパルスは、およそ２００ナノ秒ごとに送信され得る）。したがって、本開示は、いくつかの態様において、超低電力（ultra-low power）（たとえば、非コヒーレント（non-coherent））ＵＷＢ無線（UWB radios）において双方向レンジングを効率的かつ正確に実施するための技法に関係し得る。

本開示のこれらおよび他の例示的な態様について、以下の詳細な説明および添付の特許請求の範囲、ならびに添付の図面において説明する。

例示的な双方向レンジングシグナリングを示す簡略図。 レンジングを実行するように適合する例示的な通信システムの簡略ブロック図。 レンジングを行うために実行され得る動作のいくつかの例示的な態様のフローチャートを示す図。 レンジングを行うために実行され得る動作のいくつかの例示的な態様のフローチャートを示す図。 レンジングを行うために実行され得る動作のいくつかの例示的な態様のフローチャートを示す図。 双方向レンジングを実行するように装置を構成するための例示的なメッセージングを示す簡略図。 双方向レンジングデータ収集のための例示的なメッセージングを示す簡略図。 パルスのリーディングエッジの例示的な検出を示す簡略図。 双方向レンジングのための例示的なメッセージングを示す簡略図。 通信装置において採用できる構成要素のいくつかの例示的な態様の簡略ブロック図。 通信構成要素のいくつかの例示的な態様の簡略ブロック図。 本明細書で教示する、レンジングを行うように構成された装置のいくつかの例示的な態様の簡略ブロック図。 本明細書で教示する、レンジングを行うように構成された装置のいくつかの例示的な態様の簡略ブロック図。

詳細な説明

慣例により、図面に示す様々な特徴は一定の縮尺で描かれていないことがある。したがって、様々な特徴の寸法は、わかりやすいように任意に拡大または縮小されることがある。さらに、図面のいくつかは、わかりやすいように簡略化されることがある。したがって、図面は、所与の装置（たとえば、デバイス）または方法の構成要素のすべてを示しているとは限らない。最後に、明細書および図の全体にわたって同じ特徴を示すために同じ参照番号が使用されることがある。

本開示の様々な態様について以下で説明する。本明細書の教示は多種多様な形態で実施でき、本明細書で開示されている特定の構造、機能、またはその両方は代表的なものにすぎないことは明らかであろう。本明細書の教示に基づいて、本明細書で開示される態様は他の態様とは独立に実装できること、およびこれらの態様のうちの２つ以上を様々な方法で組み合わせることができることを、当業者なら諒解されたい。たとえば、本明細書に記載の態様をいくつ使用しても、装置を実現し、または方法を実施することができる。さらに、本明細書に記載の態様のうちの１つまたは複数に加えて、あるいはそれら以外の他の構造、機能、または構造および機能を使用して、そのような装置を実現し、またはそのような方法を実施することができる。さらに、１つの態様は、１つの請求項の少なくとも１つの要素を備えることができる。上記の一例として、いくつかの態様では、ワイヤレス通信の方法は、第１の装置から第２の装置に第１のパケットを送信することと、第１のパケットの送信の結果として、第２の装置から第２のパケットを受信することと、第２のパケットの受信後、第１の装置から第２の装置に第３のパケットを送信することと、第２のパケットの受信に関連する第１の時間値と第３のパケットの送信に関連する第２の時間値とを判断することと、第２のパケットの送信に関連する第３の時間値と第３のパケットの受信に関連する第４の時間値とを示す情報を第２の装置から受信することと、第１の時間値、第２の時間値および受信情報に基づいて、第１の装置と第２の装置との間の距離を判断することとを備える。さらに、いくつかの態様では、第１の時間値の判断は、第１のシンボルシーケンスに関連するリーディングエッジを検出することと、そのリーディングエッジの到着時間（time of arrival）を判断することとを備えることができる。

説明のために、本開示の様々な態様について、図２に示すインパルスベースの通信システム２００のコンテキストで説明する。ここではそのシステムにおけるデバイス２０２および２０４（たとえば、ノード）が、パルスを送信および受信するように構成される。ある場合には、そのような通信システムは、デバイスがＵＷＢパルスを送信および受信するＵＷＢシステムを備え得る。とはいえ、本明細書の教示は、他のタイプの通信システム、周波数帯域およびデバイスに適用できることを諒解されたい。

ＵＷＢシステムでは、１ナノ秒程度以下の幅を有するパルスを通信に使用することができる。そのような狭いパルスの使用により、正確なレンジング動作を効率的に実施することもできる。図８に関連してより詳細に後述するように、レンジング動作の目標は、受信パルスの見通し線（line-of-sight）（ＬＯＳ）の経路（path）（たとえば、リーディングエッジ）を正確に識別すること、およびパルスが１つのデバイスによって送信された時間とそのパルスが別のデバイスによって受信された時間との間の時間差（time-difference）（たとえば、伝搬遅延（propagation delay））を推定することであり得る。

いくつかのワイヤレスシステム（たとえば、ポータブルＵＷＢデバイスを採用するシステム）では、低電力かつ／または低コストのデバイスを利用するのが望ましい。しかしながら、そのような制約は、これらのデバイスの能力を制限することがある。たとえば、超低電力かつ低コストのデバイスで（高レベルのデバイス同期をもたらし得る）コヒーレント無線を使用するのは実現不可能なことがあり、その理由は、コヒーレント無線は比較的複雑で、かつ／または比較的高い電力消費を伴う場合があることである。したがって、超低電力デバイスで正確なリーディングエッジ検出を行うのは一層難しいことがある。

図２の例では、デバイス２０２は、デバイス２０２と２０４との間の距離Ｄを判断するために、レンジング動作を開始する。本明細書の教示によれば、デバイス２０２および２０４は、メッセージング方式を採用して、リーディングエッジ検出を容易にし、いくつかの態様では、ゲイン制御とデバイス間のドリフト補償とを容易にして、リーディングエッジ検出の精度を高める。ここで、デバイス２０２のレンジング機能２０６は、インパルスベースのトランシーバ２０８と協力してデバイス２０４にメッセージを送信し、デバイス２０４からメッセージを受信する。たとえば、デバイス２０２はデバイス２０４にメッセージを送ることで、レンジング動作の開始を要求し、クロックドリフト情報を提供し、ゲイン制御情報を提供し、（リーディングエッジ検出のための）レンジングデータ（ranging data）を提供することができる。トランシーバ２０８は、シンボル２１４で表される一連のパルスを介して、これらのメッセージを送る。同様に、デバイス２０４のレンジング機能２１０は、インパルスベースのトランシーバ２１２と協力してデバイス２０２にメッセージを送信し、デバイス２０２からメッセージを受信する。たとえば、デバイス２０４はデバイス２０２にメッセージを送ることで、レンジング要求に応答し、ゲイン制御情報を提供し、（リーディングエッジ検出のための）レンジングデータを提供することができる。トランシーバ２１２は、シンボル２１６で表される一連のパルスを介して、これらのメッセージを送る。

次に、システム２００の例示的な動作について、図３〜図５のフローチャートに関連してより詳細に説明する。便宜上、図３〜図５の動作（または、本明細書で説明または教示する他の動作）については、特定の構成要素（たとえば、図２または図１０の構成要素）によって実行されるものとして説明する。ただし、これらの動作は、他のタイプの構成要素によって実行でき、異なる個数の構成要素を使用して実行できることを諒解されたい。また、本明細書で説明する動作のうちの１つまたは複数は、所与の実装形態では採用されない場合があることを諒解されたい。

例示のために、以下では、パケットの形態をとる例示的なメッセージについて説明する。とはいえ、本明細書で教示するメッセージングは他の形態で実施できることを諒解されたい。

最初に図３を参照すると、ブロック３０２で表されるように、ある時点においてレンジング動作が第１のデバイス（たとえば、デバイス２０２）で開始される。たとえば、ある場合には、第１のデバイス（たとえば、ワイヤレスデバイス）のユーザは、当該デバイスのユーザ入力デバイスと対話して、第１のデバイスと第２のデバイス（たとえば、別のワイヤレスデバイス）との間のレンジング動作を開始することができる。他の場合には、第１のデバイスはレンジング動作を自動的に開始することができる。たとえば、第１のデバイスは第２のデバイスの存在を発見すると（たとえば、他方のデバイスからの信号を検出すると）、デバイス間の距離を判断するために第２のデバイスと一緒にレンジング動作を開始することができる。そのようなレンジング動作は、たとえば、デバイス間の距離に依存する第１のデバイスの他の機能をサポートするために引き起こされ得る。

ブロック３０４で表されるように、第１のデバイスはレンジング動作を開始するために第２のデバイスと通信する。たとえば、第１のデバイスは第２のデバイスにレンジング動作を開始することを求める要求を送ることができ、第２のデバイスは対応する応答（たとえば、要求の受け入れまたは拒否）を送ることができる。

ブロック３０６で表されるように（また、後続ブロック３０８〜３１４で説明されるように）、第１のデバイスおよび第２のデバイスがレンジング動作を行うことに合意した場合、第１のデバイスおよび第２のデバイスは、レンジング固有の（ranging-specific）ゲイン制御および／またはクロックドリフト補償（clock drift compensation）動作を随意に開始することができる。いくつかの態様では、これらの動作は正確なリーディングエッジ検出を促進するために引き起こされ得る。たとえば、デバイス間の通常の通信動作中に、（たとえば、低電力消費を維持するために）ゲイン制御が採用されないこと、または比較的単純な形態のゲイン制御が採用されることがある。しかしながら、非常に正確なリーディングエッジ検出を促進するために（たとえば、１フィート程度以下のレンジング精度を実現するために）、よりロバストな形態のゲイン制御がレンジング動作中に引き起こされ得る。同様に、デバイス間の通常の通信動作中に、（たとえば、低電力消費を維持するために）クロックドリフト補償が採用されないこと、または比較的単純な形態のクロックドリフト補償が採用されることがある。しかしながら、正確なリーディングエッジ検出を促進するために、よりロバストな形態のクロックドリフト補償がレンジング動作中に引き起こされ得る。

ブロック３０８で表されるように、ゲイン制御および／またはクロックドリフト補償が開始されると、第１のデバイスは、第２のデバイスでのゲイン制御および／またはクロックドリフト補償を容易にするために、第２のデバイスにパケットを送信する。図６は、この目的で第１のデバイス（たとえば、デバイスＡ）によって第２のデバイス（たとえば、デバイスＢ）に送られ得るパケット６０２の一例を示している。パケット６０２は、たとえば、第１のデバイスによって送信されたパルスを第２のデバイスにおいて取得するのを容易にして、（たとえば、最初のレンジングパケットとして）そのパケットを識別するために使用できるプリアンブルヘッダおよびパケットヘッダを含む。ドリフト補償を採用する実装形態では、パケット６０２はドリフト推定（drift estimation）のためのペイロードを含む。ドリフト推定ペイロードは、たとえば、第１のデバイスおよび第２のデバイスに知られている所定のシンボルシーケンス（たとえば、擬似ランダムシーケンス）を備えることができる。ゲイン制御を採用する実装形態では、パケット６０２はゲイン制御のためのペイロードを含む。ゲイン制御ペイロードは、たとえば、第１のデバイスおよび第２のデバイスに知られている所定のシンボルシーケンス（たとえば、擬似ランダムシーケンス）を備えることができる。ドリフト補償のシンボルシーケンスは、ゲイン制御のシンボルシーケンスと異なり得る。

ブロック３１０で表されるように、ブロック３０８で送られたパケットを第２のデバイスが受信すると、第２のデバイスは、受信パケットにおける情報に基づいて第１のデバイスと第２のデバイスとの間の相対的クロックドリフトを補償することができる。たとえば、第２のデバイスのクロックが第１のデバイスのクロックよりも遅い場合、第２のデバイスは、第２のデバイスにおいて受信シーケンス中に消失シンボル（missing symbol）が検出される頻度を判断することによって、相対的クロックドリフトを識別することができる。一方、第２のデバイスのクロックが第１のデバイスのクロックよりも速い場合、第２のデバイスは、第２のデバイスにおいて受信シーケンス中に反復シンボル（repeated symbol）が検出される頻度を判断することによって、相対的クロックドリフトを識別することができる。図６の例では、第２のデバイス（たとえば、デバイスＢ）におけるパケット６０２の受信がパケット６０４で表されている。したがって、この場合、第２のデバイスは、パケット６０４からのドリフト推定のためのペイロードを使用して、相対的クロックドリフトを判断することができる。

第２のデバイスが相対的クロックドリフトを判断すると、第２のデバイスはそれのクロックを調整して（たとえば、クロック周波数を増加または減少させて）、そのドリフトを補償することができる。したがって、補償の結果として、第１のデバイスおよび第２のデバイスによって使用されるクロックは（たとえば、１ｐｐｍ（part-per-million）以内で）実質的に同期し得る。その結果、第１のデバイスおよび第２のデバイスにおけるレンジング動作は、各デバイスが一定の時間に指定された動作を実行する（たとえば、パケットを送る）他方のデバイスに依存するように構成され得る。したがって、いくつかのパケットが他のパケットの送信または受信に関連して特定の時間に送られることを指定することによって、デバイスは受信パケットについてより効率的に監視することができる。たとえば、ＵＷＢシステムでは、互いに通信している任意の２つのデバイスが互いに比較的近いところにあり得る（たとえば、最大１０メートル離れている）と仮定されることがある。したがって、この最大距離にわたっての知られている最大信号伝搬遅延と、他方のデバイスによるパケットの予想される伝送時間とを踏まえ、デバイスは比較的狭い探索ウィンドウを使用して当該パケットを探索することができる。したがって、そのような探索に関連する電力消費は、本明細書の教示を採用しないデバイスにおける対応する電力消費と比較して、比較的低い状態に維持され得る。いくつかの実装形態では、第１のデバイスは、それのクロックを調整して（たとえば、クロック周波数を増加または減少させて）、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の任意のクロックドリフトを補償することができる。たとえば、上記と同様のパケット交換を採用することができ、それによって第２のデバイスは第１のデバイスにドリフト推定ペイロードを送って、第１のデバイスが相対的クロックドリフトを判断し、次いで相対的クロックドリフトを補償することを可能にする。

図３のブロック３１２で表されるように、第１のデバイスからのパケットの受信の結果として、第２のデバイスは、第１のデバイスにおけるゲイン制御動作のために第１のデバイスにパケットを送信する。図６は、この目的で第２のデバイス（たとえば、デバイスＢ）によって第１のデバイス（たとえば、デバイスＡ）に送られ得るパケット６０６の一例を示している。パケット６０６は、たとえば、第２のデバイスによって送信されたパルスを第１のデバイスにおいて取得するのを容易にして、そのパケットを識別する（たとえば、最初のレンジングパケットへの応答としてそのパケットを識別する）ために使用できるプリアンブルヘッダおよびパケットヘッダを含む。ゲイン制御を採用する実装形態では、パケット６０６はゲイン制御のためのペイロードを含む。ブロック３０８で上述したように、ゲイン制御ペイロードは、第１のデバイスおよび第２のデバイスに知られている所定のシンボルシーケンス（たとえば、擬似ランダムシーケンス）を備えることができる。

図６の時間期間６０８で表されるように、第２のデバイスはパケット６０４を受信してから所定時間期間（たとえば、指定された数のクロックサイクル）後にパケット６０６を送信することができる。このようにして、第１のデバイスは、このパケットの探索を開始すべき時間を判断することができる。図６の例では、パケット６１２は、第１のデバイスにおけるパケット６０６の受信を表している。ここでは、第１のデバイスは、パケット６０２の送信の結果としてパケット６１２を受信することを予想できる。さらに、第１のデバイスは、パケット６０２の送信時間に関連して（たとえば、上記で説明した）特定の時間ウィンドウ内にパケット６１２を受信することを予想できる。したがって、時間期間６１０で表されるように、第１のデバイスはパケット６０２を送信してから所定時間期間（たとえば、指定された数のクロックサイクル）後に信号取得動作を開始する。

別のパケットの送信または受信から所定時間期間後のパケットの送信は、様々な方法で実施され得る。たとえば、ある場合にはこれは、別のパケットの指定された部分の送信または受信から所定時間期間（たとえば、指定された数のクロックサイクル）後にパケットの指定された部分を送信することに関係し（involve）得る。これらの指定された部分は様々な形態をとることができる。たとえば、指定された部分は特定のシンボル、特定のパルス、特定のパケット構成要素（たとえば、ヘッダまたはペイロード）などを備えることができる。さらに、パケット内の様々な部分（たとえば、最初のシンボル、最後のシンボルなど）を指定することができる。また、様々なパケットについて様々な部分が指定され得る。

図３のブロック３１４で表されるように、デバイスの各々はゲイン制御情報を受信すると、後続の動作で使用する１つまたは複数のゲインレベルを選択することができる。たとえば、第１のデバイスは、パケット６１２におけるシンボルシーケンスに基づいてレンジングのためのデータ取得動作中に使用するゲインレベルを選択することができる。同様に、第２のデバイスは、パケット６０４におけるシンボルシーケンスに基づいてレンジングのためのデータ取得動作中に使用するゲインレベルを選択することができる。

ゲイン制御は、様々な方法で実施できる。いくつかの実装形態では、信号エネルギーベースのゲイン制御を採用することができ、これによってゲイン（たとえば、フロントエンドＲＦ受信機ゲイン）は、受信信号（たとえば、シンボルシーケンス）に存在する信号エネルギーに基づいて調整されて、飽和状態（saturation）に起因するエラーを制限する。（たとえば、受信信号ベースのゲイン制御を取り入れていない）他の実装形態では、雑音ベースのゲイン制御を採用することができ、これによってゲインは、受信機によって検出された雑音のレベルに基づいて調整される。

図４は、第１のデバイスおよび第２のデバイスによって実行され得るリーディングエッジ推定のための例示的なデータ取得動作を示している。図７は、これらの動作に関連してこれらのデバイスによって送られ得る例示的なパケットを示している。図７のパケットは、たとえば、送信パルスの取得を容易にして、そのパケットを識別するために使用され得るプリアンブルヘッダおよびパケットヘッダを含む。さらに、これらのパケットの一部は、リーディングエッジ推定に使用されるペイロード（たとえば、所定のシンボルシーケンス）を含む。

図４のブロック３１６で表されるように、第１のデバイス（デバイスＡ）は、レンジング動作のためのデータ取得を開始するために、第２のデバイスにパケットを送信する。図７において、このパケットはパケット７０２（デバイスＡによるパケットの送信）およびパケット７０４（デバイスＢにおける当該パケットの受信）で表される。図７に示すように、パケット７０２は単に（たとえば、レンジングのためのデータ取得が開始されることを示す）プリアンブルヘッダおよびパケットヘッダを備え得る。

図６の時間期間６１４で表されるように、第１のデバイスはパケット６０２を送信してから所定時間期間（たとえば、指定された数のクロックサイクル）後にパケット７０２を送信することができる。このようにして、第２のデバイスは、（たとえば、上記で説明した知られているタイミングパラメータに基づいて）パケット７０４の探索を開始すべき時間を判断することができる。

図４のブロック３１８で表されるように、第１のデバイスからのパケットの受信の結果として、第２のデバイスは、第１のデバイスにパケットを送信する。たとえば、ブロック３１６において第１のデバイスによって送られたパケットを第２のデバイスが無事受信した場合、ブロック３１８において第２のデバイスはパケットを送信することができる。図７に示すように、第２のデバイスは、（たとえば、データ取得パケットとしてパケットを識別する）プリアンブルヘッダおよびパケットヘッダと、第１のデバイスにおけるリーディングエッジ推定のためのペイロードとを含むパケット７０６を送ることができる。リーディングエッジ推定ペイロードは、たとえば、第１のデバイスおよび第２のデバイスに知られている所定のシンボルシーケンス（たとえば、擬似ランダムシーケンス）を備えることができる。

第２のデバイスはまた、第２のデバイスがいつパケットを送信したかを示す指示（以下ではタイムスタンプと呼ぶ）を生成する。このタイムスタンプは、本明細書で説明するように、デバイス間の距離を計算するレンジングアルゴリズムで使用される。いくつかの態様では、ブロック３１８で生成されるタイムスタンプは、上記で説明した時間Ｔ_1Bに対応し得る。タイムスタンプは様々な形態をとることができる。いくつかの実装形態では、タイムスタンプはシステム時間を表すことがある。いくつかの実装形態では、タイムスタンプは、所定の時点に関連するクロックサイクルの数（たとえば、パケット６０４の受信以降に生じたクロックサイクルの数）を表すことがある。

図７の時間期間７０８で表されるように、第２のデバイスは、パケット７０４を受信してから所定時間期間（たとえば、指定された数のクロックサイクル）後にパケット７０６を送信することができる。たとえば、パケット７０４の受信からいくつかのクロックサイクル後に、パケット７０６を送信することができ、この場合、（たとえば、ブロック３１０で説明したように）第２のデバイスの時間追跡構成要素によって、クロックサイクルのカウンタが修正され得る。このようにして、第１のデバイスは、このパケットの探索を開始すべき時間を判断することができる。

図４のブロック３２０で表されるように、第１のデバイスは第２のデバイスからパケットを受信する。したがって、第１のデバイスはこのパケットを、ブロック３１６で第２のデバイスにパケットを送信した結果として（すなわち第２のデバイスが、ブロック３１６で第１のデバイスによって送られたパケットを無事受信した後に、ブロック３１８でパケットを送信した結果として）受信する。図７の例では、パケット７１２は、第１のデバイスにおけるパケット７０６の受信を表している。ここでは、時間期間７１０で表されるように、第１のデバイスは（たとえば、上記で説明した知られているタイミングパラメータに基づいて）パケット７０２を送信してから所定時間期間（たとえば、指定された数のクロックサイクル）後に信号取得動作を開始する。

第１のデバイスはまた、第１のデバイスが第２のデバイスからパケットをいつ受信したかを示すタイムスタンプを生成する。このタイムスタンプは、以下で説明するように、デバイス間の距離を計算するレンジングアルゴリズムで使用される。いくつかの態様では、ブロック３２０で生成されるタイムスタンプは、上記で説明した時間Ｔ_2Aに対応し得る。

いくつかの態様では、ブロック３２０で生成されるタイムスタンプは、受信パケットに関連するリーディングエッジのタイミングに対応する。たとえば、タイムスタンプは、パケット７１２のペイロードの最初のパルスまたは最後のパルスのリーディングエッジに対応し得る。したがって、タイムスタンプの生成は、たとえば、パケットペイロードのシンボルシーケンスのリーディングエッジを検出することと、当該リーディングエッジの到着時間を識別することとに関係し得る。

図８は、リーディングエッジ検出が（たとえば、データ通信動作に使用され得る）通常の信号検出とはいかに異なり得るかを示している。ここでは、デバイスＡが、デバイスＢに（矢印８０４で表されるように）送信されるパルス８０２を送る。パルス８０６は、デバイスＢにおける受信パルスを表す。通常の信号検出では、典型的な取得ポイント（acquisition point）は、最強の信号経路に対応し得る。このようにして、データ通信の目的で、パルス８０６は、ポイント８０８において、またはポイント８０８の近くで取得され得る。対照的に、レンジングの目的で、取得探索は、パルス８０６のリーディングエッジ８１０の位置を特定することを試みることができる。たとえば、マルチパスシナリオでは、パルスのリーディング経路（leading path）が減衰し得る。したがって、リーディング経路は他の経路よりも弱くなり得る。

図４のブロック３２２で表されるように、第２のデバイスからのパケットの受信の結果として、第１のデバイスは、第２のデバイスにパケットを送信する。図７に示すように、第１のデバイスは、（たとえば、パケット７０６に類似した）プリアンブルヘッダおよびパケットヘッダと、第１のデバイスにおけるリーディングエッジ推定のためのペイロードとを含むパケット７１４を送ることができる。

第１のデバイスはまた、第１のデバイスが第２のデバイスにパケットをいつ送信したかを示すタイムスタンプを生成する。このタイムスタンプは、以下で説明するように、デバイス間の距離を計算するレンジングアルゴリズムで使用される。いくつかの態様では、ブロック３２２で生成されるタイムスタンプは、上記で説明した時間Ｔ_3Aに対応し得る。

図７の時間期間７１６で表されるように、第１のデバイスは、パケット７０２を送信してから所定時間期間（たとえば、指定された数のクロックサイクル）後にパケット７１４を送信することができる。このようにして、第２のデバイスは、このパケットの探索を開始すべき時間を判断することができる。

図４のブロック３２４で表されるように、第２のデバイスは第１のデバイスからパケットを受信する。図７の例では、パケット７１８は、第２のデバイスにおけるパケット７１４の受信を表している。

第２のデバイスはまた、第２のデバイスが第１のデバイスからパケットをいつ受信したかを示すタイムスタンプを生成する。このタイムスタンプは、以下で説明するように、デバイス間の距離を計算するレンジングアルゴリズムで使用される。いくつかの態様では、ブロック３２４で生成されるタイムスタンプは、上記で説明した時間Ｔ_4Bに対応し得る。

いくつかの態様では、ブロック３２４で生成されるタイムスタンプは、受信パケットに関連するリーディングエッジのタイミングに対応する。たとえば、タイムスタンプは、パケット７１８の最初のパルスのリーディングエッジに対応し得る。

図５は、第１のデバイスおよび第２のデバイスにおいて、これらのデバイス間の距離を判断するために実行され得る例示的な動作を示している。

図５のブロック３２６で表されるように、第２のデバイスは（たとえば、図７の時間期間７２０に対応する）ブロック３１８および３２４で生成されたタイムスタンプに基づく情報を生成し、第１のデバイスにその情報を送信する。この情報は様々な形態をとり得る。ある場合には、この情報は２つのタイムスタンプ間の差を示す時間期間値を備える。たとえば、時間期間値は、Ｔ_4B−Ｔ_1Bとして定義できる。ある場合には、この情報は２つのタイムスタンプの指示を備える。たとえば、この情報はＴ_4BおよびＴ_1Bに対応する時間値として定義できる。

ブロック３２８で表されるように、第１のデバイスは、ブロック３２０および３２２で生成されたタイムスタンプに基づく情報を生成する。この情報も様々な形態をとり得る。ある場合には、この情報は２つのタイムスタンプ間の差を示す時間期間値を備える。たとえば、時間期間値は、Ｔ_3A−Ｔ_2Aとして定義できる。ある場合には、この情報は２つのタイムスタンプの指示を備える。たとえば、情報はＴ_3AおよびＴ_2Aに対応する時間値として定義できる。

ブロック３３０で表されるように、第１のデバイスは、ブロック３２８で生成された情報およびブロック３２６で受信された情報に基づいて、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を判断する。たとえば、第１のデバイスは式：２Ｔ_P＝（Ｔ_4B−Ｔ_1B）−（Ｔ_3A−Ｔ_2A）に基づいて伝搬遅延Ｔ_Pを判断し、次いで式：Ｄ＝Ｔ_P×Ｃに基づいて距離Ｄを判断することができる。

ブロック３３２で表されるように、いくつかの実装形態では、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を第２のデバイスが判断できるように、第１のデバイスは第２のデバイスに情報を送信する。たとえば、この情報は、Ｔ_3A−Ｔ_2Aに基づく時間期間値、またはＴ_3AおよびＴ_2Aに対応する時間値を備えることができる。

ブロック３３４で表されるように、次いで第２のデバイスは受信情報に基づいて、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を判断することができる。たとえば、第２のデバイスは、ブロック３３０で説明した式を利用することができる。

以上のことから、伝搬遅延が３つの異なる方法で判断され得ることが理解されよう。第１のケースでは、第１のデバイスは第２のデバイスに時間差Ｔ_3A−Ｔ_2Aを送り、第２のデバイスは伝搬遅延を計算する。第２のケースでは、第２のデバイスは第１のデバイスに時間差Ｔ_4B−Ｔ_1Bを送り、第１のデバイスは伝搬遅延を計算する。第３のケースでは、第１のデバイスおよび第２のデバイスは時間差情報を交換し、各デバイスは伝搬遅延を計算する。また、第１のケースでは、第２のデバイスは第１のデバイスに対し、計算された伝搬遅延を送ることができる。同様に、第２のケースでは、第１のデバイスは第２のデバイスに対し、計算された伝搬遅延を送ることができる。

上記を念頭において、レンジング動作に関連して採用され得る追加の詳細について、図９に関して説明する。この図は、一連のステップにおける１組のデバイス（デバイスＡおよびデバイスＢ）の間の例示的なメッセージングフローを記述している。ステップ０において、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）コマンドを使用して２つのデバイスをセットアップし、その後ステップ１および２において物理層（ＰＨＹ）アルゴリズムが開始される。ステップ３は、最終レンジ推定および交換動作に対応し、これによってデバイス間の距離が計算される。

ステップ０において、デバイスＡおよびデバイスＢは、デバイス間のレンジングＭＡＣチャネルをセットアップするために、ＭＡＣ層で通信する。ここでは、デバイスＡはデバイスＢに対し、デバイスＢにレンジングモードに入ることを求めるＭＡＣコマンド（レンジング要求）を送る。デバイスＢがレンジングモードに入ることに同意した場合、デバイスＢはＭＡＣコマンド（レンジング応答）で応答し、その後ＰＨＹアルゴリズムが開始される。このようにして、いくつかの態様では、これらの動作は、ブロック３０２および３０４に関連して上述した動作に対応し得る。

ステップ１において、デバイスＡおよびデバイスＢは、デバイス間の物理層（ＰＨＹ）をセットアップするために通信する。この通信交換は、レンジングアルゴリズム用にパケット交換を行うためにセットアップされた論理チャネルであるレンジングＭＡＣチャネルで、または何らかの他の適切な方法で生じ得る。ここでは、ＰＨＹ層は、レンジングアルゴリズムが正確に機能できるように使用されるパラメータを推定する。具体的には、デバイス間の相対的ドリフトがデバイスＢによって推定され、デバイスＡおよびデバイスＢは、ステップ２で使用される受信ゲインレベルを推定する。ステップ１Ａにおいて、デバイスＡはパケット（たとえば、パケット６０２）をデバイスＢに送る。ステップ１Ｂにおいて、デバイスＢはパケット（たとえば、パケット６０６）で応答する。このようにして、いくつかの態様では、これらの動作は、ブロック３０６〜３１４に関連して上述した動作に対応し得る。

たとえば、計算、セットアップまたは他の動作に起因する遅延を考慮するために、ステップ１とステップ２との間に間隔が設けられる。

ステップ２において、受信パルスのリーディングエッジを計算するために使用されるデータが、デバイスＡおよびデバイスＢによって収集される。したがって、いくつかの態様では、これらの動作は、ブロック３１６〜３２４に関連して上述した動作に対応し得る。

ステップ２Ａにおいて、デバイスＡはレンジングＭＡＣチャネルでパケット（たとえば、パケット７０２）を送る。デバイスＢによる次の送信の前に、間隔（たとえば、時間期間７０８）が設けられる。

ステップ２Ｂにおいて、デバイスＢはレンジングＭＡＣチャネルでパケット（たとえば、パケット７０６）を送る。このパケットのペイロードをデバイスＡが使用して、デバイスＡにおけるレンジングアルゴリズム用のパルスデータを収集する。ここで、両方のデバイスは、このパケットのペイロードの第１のパルス（the first pulse）にタイムスタンプを付与する。デバイスＢによるタイムスタンプは、いくらかのキャリブレーション遅延調整（calibration delay adjustment）内のＴ_1Bの推定である。デバイスＡによるタイムスタンプは、Ｔ_2Aの概算推定である。このタイムスタンプはレンジングアルゴリズムによって精緻化されて、より正確な推定値Ｔ_2Aが提供される。

ステップ２Ｃにおいて、デバイスＡはレンジングＭＡＣチャネルでパケット（たとえば、パケット７１４）を送る。このパケットのペイロードをデバイスＢが使用して、デバイスＢにおけるレンジングアルゴリズム用のパルスデータを収集する。ここで、両方のデバイスは、このパケットの第１のパルスにタイムスタンプを付与する。デバイスＡによるタイムスタンプは、いくらかのキャリブレーション遅延調整内のＴ_3Aの推定である。デバイスＢによるタイムスタンプは、Ｔ_4Bの概算推定である。このタイムスタンプはレンジングアルゴリズムによって精緻化されて、より正確な推定値Ｔ_4Bが提供される。

次いで、デバイスＡおよびデバイスＢにおけるレンジングアルゴリズムが、それぞれＴ_3A−Ｔ_2AおよびＴ_4B−Ｔ_1Bに対応する時間間隔を計算する。詳細には、デバイスＡにおけるレンジングアルゴリズムは、デバイスＡにおいてステップ２Ｂで収集されたデータに基づいてＴ_3A−Ｔ_2Aを推定する。同様に、デバイスＢにおけるレンジングアルゴリズムは、デバイスＢにおいてステップ２Ｃで収集されたデータに基づいてＴ_4B−Ｔ_1Bを推定する。

ステップ３において、デバイスＢはデバイスＡに対し、（たとえば、デバイスＡに関連するＭＡＣチャネルを介して）Ｔ_4B−Ｔ_1Bの推定値を送る。次いでデバイスＡは往復時間を推定し、往復時間に基づいてデバイスＡとデバイスＢとの間の距離を計算する。さらに、デバイスＢもデバイス間の距離を判断する場合、デバイスＡはデバイスＢに対し、（たとえば、デバイスＢに関連するＭＡＣチャネルを介して）推定往復時間を送ることができる。

図１０は、（たとえば、デバイス２０２に対応する）距離判断デバイス１００２および（たとえば、デバイス２０４に対応する）応答デバイス１００４のようなデバイスに組み込まれ得るいくつかの例示的な構成要素を示している。本明細書で説明する所与のデバイスの構成要素のいずれかの機能は、１つまたは複数の構成要素において実装できる（たとえば、これらの構成要素のうちの１つまたは複数は単一のコントローラ内に実装できる）ことを諒解されたい。

デバイス１００２および１００４は、互いに（かつ／または図示されていない１つもしくは複数の他のデバイスとの間で）データを送受信するために、それぞれトランシーバ１００６および１００８を含む。ここでは、トランシーバ１００６および１００８は、信号（たとえば、パルス、パケット、メッセージ、情報など）を送信するためのそれぞれの送信機１０１０および１０１２と、信号を受信するためのそれぞれの受信機１０１４および１０１６とを含む。

デバイス１００２および１００４はまた、レンジング動作に関係する機能を提供する他の構成要素を含む。たとえば、通信コントローラ１０１８および１０２０は、デバイス間の通信をサポートする（たとえば、レンジングチャネル（ranging channels）を確立する、パケットを生成し、処理する、メッセージを送り、受信する、など）機能を提供することができる。レンジングコントローラ１０２２および１０２４は、デバイス１００２とデバイス１００４との間の距離を判断することに関係する動作を、これらのデバイス間で適切な信号（たとえば、パケット）が送られるようにすることと、対応する受信信号（たとえば、パケット）を分析することとによって実行することができる。この目的で、レンジングコントローラ１０２２および１０２４は、受信パケットのリーディングエッジの検出に関係する動作と、タイムスタンプに関係する処理（たとえば、時間値を判断する、時間期間値を判断する、タイムスタンプを生成する、または他の関連情報を生成する）を実行することができる。ゲインコントローラ１０２６および１０２８は、（たとえば、受信ゲイン制御ペイロードに基づいて）パケットを受信するために使用されるゲインレベルを特定し、特定されたゲインレベルに基づいてゲイン（たとえば、ＲＦ受信機ゲイン）を調整するための機能を提供することができる。ドリフト補償コントローラ１０３０は、クロックドリフト補償に関係する機能（たとえば、クロックドリフト推定ペイロード（clock drift estimation payload）に基づいてクロックドリフトを検出し、検出されたクロックドリフトに基づいてクロックを調整する）を提供することができる。

便宜上、デバイス１００２および１００４を、図３〜図９に関連して本明細書で説明する様々な例で使用できる構成要素を含むものとして図１０に示している。実際問題として、図示の構成要素のうちの１つまたは複数は、所与のケースで使用されないことや、別の方法で使用されることがある。一例として、いくつかの実装形態では、デバイス１００４はドリフト補償コントローラ１０３０を備えないことがある。さらに、いくつかの実装形態では、デバイス１００２はドリフト補償コントローラを含むことがある。

また、いくつかの実装形態では、図１０の構成要素は、（たとえば、この機能を与えるために（１つまたは複数の）プロセッサによって使用される情報またはコードを記憶するためにデータメモリを使用し、かつ／または組み込む）１つまたは複数のプロセッサ中に実装できる。たとえば、ブロック１０１８、１０２２および１０２６の機能は、所与のデバイスの１つまたは複数のプロセッサと当該デバイスのデータメモリとによって（たとえば、適切なコードの実行によって、かつ／またはプロセッサ構成要素の適切な構成によって）実装され得る。同様に、ブロック１０２０、１０２４、１０２８および１０３０の機能は、所与のデバイスの１つまたは複数のプロセッサと当該デバイスのデータメモリとによって（たとえば、適切なコードの実行によって、かつ／またはプロセッサ構成要素の適切な構成によって）実装され得る。

本明細書の教示は、少なくとも１つの他のデバイスと通信するための様々な構成要素を採用するデバイスに組み込むことができる。図１１に、デバイス間の通信を可能にするために採用されるいくつかの例示的な構成要素を示す。ここで、第１のデバイス１１０２および第２のデバイス１１０４は、好適な媒体上のワイヤレス通信リンク１１０６を介して通信するように適合される。

最初に、デバイス１１０２からデバイス１１０４への情報の送信に関係する構成要素について論じる。送信（ＴＸ）データプロセッサ１１０８は、データバッファ１１１０または何らかの他の好適な構成要素からトラフィックデータ（たとえば、データパケット）を受信する。送信データプロセッサ１１０８は、選択された符号化（coding）および変調方式に基づいて各データパケットを処理（たとえば、符号化（encode）、インターリーブ、およびシンボルマッピング）し、データシンボルを与える。一般に、データシンボルはデータの変調シンボルであり、パイロットシンボルは（アプリオリに知られる）パイロットの変調シンボルである。変調器１１１２は、データシンボル、パイロットシンボル、場合によってはリンクのためのシグナリングを受信し、変調（たとえば、ＯＦＤＭまたは何らかの他の好適な変調）および／またはシステムによって指定された他の処理を実行し、出力チップストリームを与える。送信機（ＴＭＴＲ）１１１４は、出力チップ（output chips）のストリームを処理（たとえば、アナログに変換、フィルタリング、増幅、および周波数アップコンバート）し、変調信号を生成し、これが次いでアンテナ１１１６から送信される。

（デバイス１１０４と通信中の他のデバイスからの信号とともに）デバイス１１０２によって送信される変調信号は、デバイス１１０４のアンテナ１１１８によって受信される。受信機（ＲＣＶＲ）１１２０は、アンテナ１１１８からの受信信号を処理（たとえば、調整およびデジタル化）し、受信サンプルを与える。復調器（ＤＥＭＯＤ）１１２２は、受信サンプルを処理（たとえば、復調および検出）し、（１つまたは複数の）他のデバイスによってデバイス１１０４に送信されたデータシンボルのノイズのある推定値であるかもしれない検出データシンボルを与える。受信（ＲＸ）データプロセッサ１１２４は、検出データシンボルを処理（たとえば、シンボルデマッピング、デインターリーブ、および復号）し、各送信デバイス（たとえば、デバイス１１０２）に関連付けられた復号データを与える。

次に、デバイス１１０４からデバイス１１０２への情報の送信に関係する構成要素について説明する。デバイス１１０４において、トラフィックデータが送信（ＴＸ）データプロセッサ１１２６によって処理されて、データシンボルが生成される。変調器１１２８は、データシンボル、パイロットシンボルおよびリンクのためのシグナリングを受信し、変調（たとえば、ＯＦＤＭまたは何らかの他の好適な変調）および／または他の適切な処理を実行し、出力チップストリームを与え、これがさらに送信機（ＴＭＴＲ）１１３０によって調整され、アンテナ１１１８から送信される。いくつかの実装形態では、リンクのためのシグナリングは、リンク上でデバイス１１０４に送信するすべてのデバイス（たとえば、端末）のために、コントローラ１１３２によって生成される電力制御コマンドと（たとえば、通信チャネルに関する）他の情報とを含み得る。

デバイス１１０２において、デバイス１１０４によって送信された変調信号が、アンテナ１１１６によって受信され、受信機（ＲＣＶＲ）１１３４によって調整およびデジタル化され、復調器（ＤＥＭＯＤ）１１３６によって処理されて、検出データシンボルが得られる。受信（ＲＸ）データプロセッサ１１３８は、検出データシンボルを処理し、デバイス１１０２のための復号データとリンクシグナリングとを与える。コントローラ１１４０は、電力制御コマンドと他の情報とを受信して、データ送信を制御し、デバイス１１０４へのリンク上の送信電力を制御する。

コントローラ１１４０および１１３２は、それぞれデバイス１１０２およびデバイス１１０４の様々な動作を指示する。たとえば、コントローラは、フィルタについての情報を報告して適切なフィルタを決定し、フィルタを使用して情報を復号することができる。データメモリ１１４２および１１４４は、それぞれコントローラ１１４０および１１３２によって使用されるプログラムコードとデータとを記憶することができる。

図１１はまた、通信構成要素が、本明細書で教示するレンジング関係の動作を実行する１つまたは複数の構成要素を含み得ることを示す。たとえば、レンジング制御構成要素１１４６は、コントローラ１１４０および／またはデバイス１１０２の他の構成要素と協働して、別のデバイス（たとえば、デバイス１１０４）に／から情報を送信／受信することができる。同様に、レンジング制御構成要素１１４８は、コントローラ１１３２および／またはデバイス１１０４の他の構成要素と協働して、別のデバイス（たとえば、デバイス１１０２）に／から情報を送信／受信することができる。各デバイス１１０２および１１０４について、説明する構成要素のうちの２つ以上の機能が単一の構成要素によって提供され得ることを諒解されたい。たとえば、単一の処理構成要素がレンジング制御構成要素１１４６およびコントローラ１１４０の機能を提供し、また、単一の処理構成要素がレンジング制御構成要素１１４８およびコントローラ１１３２の機能を提供することができる。

ワイヤレスデバイスは、ワイヤレスデバイスで送信または受信される信号に基づいて機能を実行する様々な構成要素を含むことができる。たとえば、ワイヤレスヘッドセットは、判断された距離、および／または、１つもしくは複数の時間値を示す情報に基づいてオーディオ出力を与えるように構成されたトランスデューサを含むことができる。ワイヤレスウォッチ（wireless watch）は、判断された距離、および／または、１つもしくは複数の時間値を示す情報に基づいて指示を与えるように構成されたユーザインターフェースを含むことができる。ワイヤレス感知デバイス（wireless sensing device）は、判断された距離の結果として、または情報（たとえば、距離もしくはタイミングを示す情報）の生成の結果として、送信するためのデータを提供するように構成されたセンサを含むことができる。ある場合（たとえば、医療適用例）には、センサは、レンジング関係の動作に基づいてアクションを実行する（たとえば、感知を開始する、感知を中止する、以前に感知された情報の送信を開始する、など）ように構成され得る。たとえば、そのようなアクションは、２つのデバイスが互いに所定の距離内にある、所定の距離にある、または所定の距離内にないと判断された場合に開始され得る。また、そのようなアクションは、２つのデバイスによるレンジング関係の情報の生成および／または交換の結果として開始され得る（たとえば、第１のデバイスにおける情報の生成は、第２のデバイスによる距離の判断につながり、この場合に第１のデバイスは、判断された距離を把握すると、何らかのアクションを開始する）。別の例として、（たとえば、デバイスが患者のバイオメトリクスまたは他の情報を感知している場合に）感知された情報をどこに送るかを判断するために、レンジングが採用され得る。また、医療関係者が患者の近くにいるか否かを判断するために、医療関係者のためのハンドヘルドユニット（handheld unit）で実施されるレンジングが採用され得る。その場合、ハンドヘルドユニットは、適切なアクションを実行する（たとえば、バックエンドサーバから患者のデータを取り出す）ように構成され得る。また、いくつかの態様では、レンジング測定を行うためにセンサが採用され得る。さらに、運動を感知するために、またはある対象物が２つのデバイス間の見通し線を遮っているか否かを判断するために、レンジングが使用され得る。したがって、レンジング測定は、センサによって実行される感知の形態を備えることができる。

ワイヤレスデバイスは、好適なワイヤレス通信技術に基づくあるいはサポートする１つまたは複数のワイヤレス通信リンクを介して通信することができる。たとえば、いくつかの態様では、ワイヤレスデバイスはネットワークに関連することができる。いくつかの態様では、ネットワークは、超広帯域技術または何らかの他の好適な技術を使用して実装された、（たとえば、３０メートル程度のワイヤレスカバレージエリアをサポートする）パーソナルエリア・ネットワーク（personal area network）、または（たとえば、１０メートル程度のワイヤレスカバレージエリアをサポートする）ボディエリア・ネットワーク（body area network）を備えることができる。いくつかの態様では、ネットワークはローカルエリア・ネットワークまたはワイドエリア・ネットワークを備えることができる。ワイヤレスデバイスは、たとえば、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡ、ＷｉＭＡＸ、Ｗｉ−Ｆｉなど、様々なワイヤレス通信技術、プロトコル、または規格のうちの１つまたは複数をサポートあるいは使用することができる。同様に、ワイヤレスデバイスは様々な対応する変調方式または多重化方式のうちの１つまたは複数をサポートあるいは使用することができる。したがって、ワイヤレスデバイスは、上記または他のワイヤレス通信技術を使用して１つまたは複数のワイヤレス通信リンクを確立し、それを介して通信するために適切な構成要素（たとえば、エアインターフェース）を含むことができる。たとえば、デバイスは、ワイヤレス媒体による通信を可能にする様々な構成要素（たとえば、信号生成器および信号プロセッサ）を含むことができる関連する送信機構成要素および受信機構成要素（たとえば、送信機１０１０および受信機１０１２）をもつワイヤレストランシーバを備えることができる。

いくつかの態様では、ワイヤレスデバイスは、インパルスベースのワイヤレス通信リンクを介して通信することができる。たとえば、インパルスベースのワイヤレス通信リンクは、比較的短い長さ（たとえば、数ナノ秒程度以下）と比較的広い帯域幅とを有する超広帯域パルスを利用することができる。いくつかの態様では、超広帯域パルスは、２０％程度もしくはそれ以上の部分帯域幅（fractional bandwidth）を有すること、および／または５００ＭＨｚ程度もしくはそれ以上の帯域幅を有することができる。

本明細書の教示は、様々な装置（たとえば、デバイス）に組み込む（たとえば、装置内に実装する、または装置によって実行する）ことができる。たとえば、本明細書で教示する１つまたは複数の態様は、電話（たとえば、セルラー電話）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、娯楽デバイス（たとえば、音楽またはビデオデバイス）、ヘッドセット（たとえば、ヘッドフォン、イヤピースなど）、マイクロフォン、医療感知デバイス（たとえば、生体センサなどのセンサ、心拍数モニタ、歩数計、ＥＫＧデバイス、スマートバンデージ（smart bandage）、生体信号モニタ（vital signal monitor）など）、ユーザ入出力デバイス（たとえば、ウォッチ、遠隔制御装置、照明スイッチなどのスイッチ、キーボード、マウスなど）、環境感知デバイス（たとえば、タイヤ空気圧モニタ）、医療または環境感知デバイスからデータを受信することができるモニタ、コンピュータ、ポイントオブセール・デバイス（point-of-sale device）、娯楽デバイス、補聴器、セットトップボックス、ゲーミングデバイス（gaming device）または他の好適なデバイスに組み込むことができる。本明細書で説明する通信デバイスは、自動車応答、運動応答、および生理的（医療）応答を感知するためなどの任意のタイプの感知適用例に使用され得る。本開示の開示した態様のいずれも、多くの様々なデバイスに実装され得る。たとえば、上記で説明した医療適用例に加えて、本開示の態様をヘルスおよびフィットネス適用例に適用し得る。さらに、本開示の態様は、様々なタイプの適用例のための状況で（in shoes）実装され得る。本明細書で説明する開示の任意の態様を組み込み得る他の多数の適用例がある。

これらのデバイスは、異なる電力およびデータ要件を有することができる。いくつかの態様では、本明細書の教示は、（たとえば、インパルスベースのシグナリング方式および低デューティサイクルモード（low duty cycle modes）を使用して）低電力適用例で使用するように適合させることができ、（たとえば、高帯域パルスを使用して）比較的高いデータレートを含む様々なデータレートをサポートすることができる。一例として、いくつかの実装形態では、各パルスの幅は、１ナノ秒程度以下（たとえば、１００ピコ秒）であり得るが、パルス繰返し間隔は、１００ナノ秒〜１０マイクロ秒程度であり得る。これらの数字は単に代表的なものであることと、所与のインパルスベースのシステムは様々なパルス幅および／またはパルス繰返し間隔を採用できることとを諒解されたい。

様々なタイプの変調方式を、インパルスベースのシグナリング方式とともに使用することができる。たとえば、いくつかの実装形態はパルス位置変調（pulse position modulation）（ＰＰＭ）を採用し得る。さらに、いくつかの実装形態は（たとえば、擬似ランダムシーケンスに基づく）パルス時間ホッピングを採用し得る。

いくつかの態様では、ワイヤレスデバイスは、通信システムのためのアクセスデバイス（たとえば、アクセスポイント）を備えることができる。そのようなアクセスデバイスは、たとえば、ワイヤードまたはワイヤレス通信リンクを介して別のネットワーク（たとえば、インターネットまたはセルラーネットワークなどワイドエリア・ネットワーク）への接続性を提供することができる。したがって、アクセスデバイスは、別のデバイス（たとえば、ワイヤレス局）が他のネットワークまたは何らかの他の機能にアクセスできるようにすることができる。さらに、それらのデバイスの一方または両方はポータブルでも、場合によっては比較的非ポータブルでもよいことを諒解されたい。また、ワイヤレスデバイスは、適切な通信インターフェースを介して非ワイヤレスの方式で（たとえば、ワイヤード接続を介して）情報を送信および／または受信することもできることを諒解されたい。

本明細書で説明する構成要素は、様々な方法で実装できる。図１２および図１３を参照すると、装置１２００および１３００が、たとえば、１つまたは複数の回路（たとえば、ＡＳＩＣなどの集積回路）によって実装される機能を表し得る、または本明細書で教示する何らかの他の方法で実装できる、一連の相互に関係する機能ブロックとして表されている。本明細書で論じるように、回路は、プロセッサ、ソフトウェア、他の構成要素、またはそれらの何らかの組合せを含むことができる。

装置１２００および１３００は、（たとえば、添付の図の１つまたは複数に関して）本明細書で説明した機能を実行でき、いくつかの態様では、添付の特許請求の範囲において同様に指定された「手段」機能に対応し得る、１つまたは複数のモジュールを含み得る。たとえば、送信用回路１２０２は、たとえば、本明細書で論じる送信機に対応し得る。受信用回路１２０４は、たとえば、本明細書で論じる受信機に対応し得る。時間値判断用回路１２０６は、たとえば、本明細書で論じるレンジングコントローラに対応し得る。距離判断用回路１２０８は、たとえば、本明細書で論じるレンジングコントローラに対応し得る。ゲインレベル特定用回路１２１０は、たとえば、本明細書で論じるゲインコントローラに対応し得る。レンジング動作開始用回路１２１２は、たとえば、本明細書で論じるレンジングコントローラに対応し得る。ゲイン制御開始用回路１２１４は、たとえば、本明細書で論じるゲインコントローラに対応し得る。レンジングチャネル確立用回路１２１６は、たとえば、本明細書で論じる通信コントローラに対応し得る。受信用回路１３０２は、たとえば、本明細書で論じる受信機に対応し得る。送信用回路１３０４は、たとえば、本明細書で論じる送信機に対応し得る。情報生成用回路１３０６は、たとえば、本明細書で論じるレンジングコントローラに対応し得る。ゲインレベル特定用回路１３０８は、たとえば、本明細書で論じるゲインコントローラに対応し得る。レンジング動作開始用回路１３１０は、たとえば、本明細書で論じるレンジングコントローラに対応し得る。ゲイン制御開始用回路１３１２は、たとえば、本明細書で論じるゲインコントローラに対応し得る。距離判断用回路１３１４は、たとえば、本明細書で論じるレンジングコントローラに対応し得る。レンジングチャネル確立用回路１３１６は、たとえば、本明細書で論じる通信コントローラに対応し得る。

上記のように、いくつかの態様では、これらの構成要素は、適切なプロセッサ構成要素により実装できる。これらのプロセッサ構成要素は、いくつかの態様では、少なくとも部分的には本明細書で教示する構造を使用して実装できる。いくつかの態様では、プロセッサは、これらの構成要素のうちの１つまたは複数の機能の一部または全部を実装するように適合できる。いくつかの態様では、破線の囲みによって表される構成要素のうちの１つまたは複数は随意である。

上記のように、装置１２００および１３００は、１つまたは複数の集積回路を備えることができる。たとえば、いくつかの態様では、単一の集積回路は、示された構成要素のうちの１つまたは複数の機能を実装することができ、一方、他の態様では、２つ以上の集積回路は、示された構成要素のうちの１つまたは複数の機能を実装することができる。

さらに、図１２および図１３で表される構成要素および機能ならびに本明細書で説明する他の構成要素および機能は、任意の好適な手段を使用して実装できる。そのような手段は、少なくとも部分的には本明細書で教示する対応する構造を使用して実装することもできる。たとえば、図１２および図１３の構成要素「のための回路」に関連して上述した構成要素はまた、同様に指定された機能「のための手段」に対応することができる。したがって、いくつかの態様では、そのような手段のうちの１つまたは複数は、本明細書で教示するプロセッサ構成要素、集積回路、または他の好適な構造のうちの１つまたは複数を使用して実装できる。

また、本明細書における「第１」、「第２」などの名称を使用した要素への言及は、それらの要素の数量または順序を概括的に限定するものでないことを理解されたい。むしろ、これらの名称は、本明細書において２つ以上の要素またはある要素の複数の例を区別する便利な方法として使用され得る。したがって、第１および第２の要素への言及は、そこで２つの要素のみが使用できること、または第１の要素が何らかの方法で第２の要素に先行しなければならないことを意味するものではない。また、別段の規定がない限り、要素のセットは１つまたは複数の要素を備えることがある。さらに、説明または特許請求の範囲において使用される「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ」という形式の用語は、「ＡまたはＢまたはＣ、あるいはそれらの任意の組合せ」を意味する。

情報および信号は様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表すことができることを、当業者は理解されよう。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表され得る。

さらに、本明細書で開示した態様に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、プロセッサ、手段、回路、およびアルゴリズムステップのいずれかは、電子ハードウェア（たとえば、ソースコーディングまたは何らかの他の技法を使用して設計できる、デジタル実装形態、アナログ実装形態、またはそれら２つの組合せ）、命令を組み込んだ様々な形態のプログラムまたは設計コード（便宜上、本明細書では「ソフトウェア」または「ソフトウェアモジュール」と呼ぶことがある）、あるいは両方の組合せとして実装できることを当業者は諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、上記では概してそれらの機能に関して説明した。そのような機能をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装することができるが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じるものと解釈すべきではない。

本明細書で開示した態様に関して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、集積回路（ＩＣ）、アクセス端末、またはアクセスポイント内に実装でき得るか、またはそれらによって実行でき得る。ＩＣは、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、電子的構成要素、光学的構成要素、機械的構成要素、または本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを備えることができ、ＩＣの内部に、ＩＣの外側に、またはその両方に常駐するコードまたは命令を実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械とすることができる。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装することもできる。

開示されたプロセス中のステップの特定の順序または階層は例示的な手法の一例であることを理解されたい。設計の選好に基づいて、プロセス中のステップの特定の順序または階層は本開示の範囲内のまま再構成できることを理解されたい。添付の方法クレームは、様々なステップの要素を例示的な順序で提示したものであり、提示された特定の順序または階層に限定されるものではない。

本明細書で開示する態様に関して説明した方法またはアルゴリズムのステップは、直接ハードウェアで実施するか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実施するか、またはその２つの組合せで実施することができる。ソフトウェアモジュール（たとえば、実行可能命令および関連するデータを含む）および他のデータは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている他の形態のコンピュータ可読記憶媒体などの、データメモリ中に常駐することができる。プロセッサが記憶媒体から情報（たとえばコード）を読み取り、情報を記憶媒体に書き込むことができるように、例示的な記憶媒体を、たとえばコンピュータ／プロセッサ（便宜上、本明細書では「プロセッサ」と呼ぶことがある）などのマシンに結合することができる。例示的な記憶媒体はプロセッサと一体とすることができる。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ中に常駐することができる。ＡＳＩＣはユーザ機器中に常駐することができる。代替として、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ機器中の個別部品として常駐することができる。さらに、いくつかの態様では、好適なコンピュータプログラム製品は、本開示の態様のうちの１つまたは複数に関する（たとえば、少なくとも１つのコンピュータによって実行可能な）コードを備えるコンピュータ可読媒体を備えることができる。いくつかの態様では、コンピュータプログラム製品はパッケージ材料を備えることができる。

１つまたは複数の例示的な実施形態では、説明した機能はハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組合せで実装できる。ソフトウェアで実装する場合、その機能は、１つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶するか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信することができる。コンピュータ可読媒体は、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にする任意の媒体を含む通信媒体とコンピュータ記憶媒体との両方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスできる任意の利用可能な媒体でよい。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気記憶デバイス、もしくは命令またはデータ構造の形態の所望のプログラムコードを搬送または記憶するために使用でき、コンピュータによってアクセスできる任意の他の媒体を備えることができる。さらに、いかなる接続もコンピュータ可読媒体と適切に呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）（disc）、光ディスク（disc）、デジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）およびブルーレイ（登録商標）ディスク（disc）を含み、ディスク（disk）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）は、データをレーザーで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。

開示された態様の前述の説明は、当業者が本開示を実施または使用できるようにするために提供されるものである。これらの態様への様々な変更は当業者にはすぐに明らかになり、本明細書で定義された包括的な原理は本開示の範囲から逸脱することなく他の態様に適用できる。したがって、本開示は、本明細書で示した態様に限定されるものではなく、本明細書で開示した原理および新規の特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきである。

Claims (40)

1. ワイヤレス通信の方法であって、
   第１の装置から第２の装置に第１のパケットを送信することと、
   前記第１のパケットの送信の結果として、前記第２の装置から第２のパケットを受信することと、
   前記第２のパケットの受信後、前記第１の装置から前記第２の装置に第３のパケットを送信することと、
   前記第２のパケットの受信に関連する第１の時間値と、前記第３のパケットの送信に関連する第２の時間値とを判断することと、
   前記第２のパケットの送信に関連する第３の時間値と、前記第３のパケットの受信に関連する第４の時間値とを示す情報を、前記第２の装置から受信することと、
   前記第１の時間値、前記第２の時間値および前記受信情報に基づいて、前記第１の装置と前記第２の装置との間の距離を判断することと
   を備える方法。
2. 前記第３のパケットは、前記第１のパケットの送信から所定時間期間後に送信される、請求項１に記載の方法。
3. 前記第２のパケットは、前記第１の装置におけるリーディングエッジ検出動作のための第１のシンボルシーケンスを備え、
   前記第１の時間値の判断は、前記第１のシンボルシーケンスに関連するリーディングエッジを検出することと、前記リーディングエッジの到着時間を判断することとを備える、
   請求項１に記載の方法。
4. 前記第３のパケットは、前記第２の装置におけるリーディングエッジ検出動作のための第２のシンボルシーケンスを備え、
   前記第２のシンボルシーケンスは、前記第３のパケットの開始を備える、
   請求項３に記載の方法。
5. 前記第１のパケットの送信は、前記第２の装置をトリガして前記第２のパケットを送信させるタイミング指示を提供する、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１の装置から前記第２の装置に第４のパケットを送信することと、
   前記第１の装置におけるゲイン制御のための第１のシンボルシーケンスを備える第５のパケットを前記第２の装置から受信することと、
   前記第１のシンボルシーケンスに基づいて、前記第２のパケットの受信のためのゲインレベルを特定することと
   をさらに備える、請求項１に記載の方法。
7. 前記第５のパケットは、前記第４のパケットの送信の結果として受信される、請求項６に記載の方法。
8. 前記第４のパケットは、前記第２の装置におけるゲイン制御のための第２のシンボルシーケンスを備え、
   前記第４のパケットは、前記第１のパケットの送信より所定時間期間前に送信される、
   請求項６に記載の方法。
9. 前記第４のパケットは、前記第２の装置におけるクロックドリフト推定のための第３のシンボルシーケンスをさらに備える、請求項８に記載の方法。
10. 前記第１の装置においてレンジング動作を開始することと、
    前記第１の装置における前記レンジング動作の開始の結果として、前記第１の装置において前記ゲイン制御を開始することと
    をさらに備える、請求項６に記載の方法。
11. 前記第１の装置においてレンジング動作を開始することと、
    前記第１の装置における前記レンジング動作の開始の結果として、少なくとも１つのレンジングチャネルを確立することと
    をさらに備え、前記少なくとも１つのレンジングチャネルは、少なくとも前記第１および第３のパケットの送信ならびに少なくとも前記第２のパケットの受信のために確立される、請求項１に記載の方法。
12. 前記少なくとも１つのレンジングチャネルの確立は、パルス繰返し周期およびパルス時間ホッピングシーケンスからなるグループのうちの少なくとも１つを定義することを備える、請求項１１に記載の方法。
13. ワイヤレス通信のための装置であって、
    別の装置に第１のパケットを送信するように構成された送信機と、
    前記第１のパケットの送信の結果として、前記別の装置から第２のパケットを受信するように構成された受信機と、ここにおいて、前記送信機は、前記第２のパケットの受信後、前記別の装置に第３のパケットを送信するようにさらに構成される、
    前記第２のパケットの受信に関連する第１の時間値と、前記第３のパケットの送信に関連する第２の時間値とを判断するように構成されたレンジングコントローラと、ここにおいて、前記レンジングコントローラは、前記第１の時間値、前記第２の時間値、および、前記第２のパケットの送信に関連する第３の時間値と前記第３のパケットの受信に関連する第４の時間値とを示す、前記別の装置から受信した情報に基づいて、前記装置と前記別の装置との間の距離を判断するようにさらに構成される、
    を備える装置。
14. 前記第３のパケットは、前記第１のパケットの送信から所定時間期間後に送信される、請求項１３に記載の装置。
15. 前記第２のパケットは、前記装置におけるリーディングエッジ検出動作のための第１のシンボルシーケンスを備え、
    前記第１の時間値の判断は、前記第１のシンボルシーケンスに関連するリーディングエッジを検出することと、前記リーディングエッジの到着時間を判断することとを備える、
    請求項１３に記載の装置。
16. 前記第３のパケットは、前記別の装置におけるリーディングエッジ検出動作のための第２のシンボルシーケンスを備え、
    前記第２のシンボルシーケンスは、前記第３のパケットの開始を備える、
    請求項１５に記載の装置。
17. 前記第１のパケットの送信は、前記別の装置をトリガして前記第２のパケットを送信させるタイミング指示を提供する、請求項１３に記載の装置。
18. 前記送信機は、前記別の装置に第４のパケットを送信するようにさらに構成され、
    前記受信機は、前記別の装置から第５のパケットを受信するようにさらに構成され、
    前記第５のパケットは、前記装置におけるゲイン制御のための第１のシンボルシーケンスを備え、
    前記装置は、前記第１のシンボルシーケンスに基づいて、前記第２のパケットの受信のためのゲインレベルを特定するように構成されたゲインコントローラをさらに備える、
    請求項１３に記載の装置。
19. 前記第５のパケットは、前記第４のパケットの送信の結果として受信される、請求項１８に記載の装置。
20. 前記第４のパケットは、前記別の装置におけるゲイン制御のための第２のシンボルシーケンスを備え、
    前記第４のパケットは、前記第１のパケットの送信より所定時間期間前に送信される、
    請求項１８に記載の装置。
21. 前記第４のパケットは、前記別の装置におけるクロックドリフト推定のための第３のシンボルシーケンスをさらに備える、請求項２０に記載の装置。
22. 前記レンジングコントローラは、レンジング動作を開始するようにさらに構成され、
    前記ゲインコントローラは、前記レンジング動作の開始の結果として、前記装置において前記ゲイン制御を開始するようにさらに構成される、
    請求項１８に記載の装置。
23. 前記レンジングコントローラは、レンジング動作を開始するようにさらに構成され、
    前記装置は、前記レンジング動作の開始の結果として、少なくとも１つのレンジングチャネルを確立するように構成された通信コントローラをさらに備え、
    前記少なくとも１つのレンジングチャネルは、少なくとも前記第１および第３のパケットの送信ならびに少なくとも前記第２のパケットの受信のために確立される、
    請求項１３に記載の装置。
24. 前記少なくとも１つのレンジングチャネルの確立は、パルス繰返し周期およびパルス時間ホッピングシーケンスからなるグループのうちの少なくとも１つを定義することを備える、請求項２３に記載の装置。
25. ワイヤレス通信のための装置であって、
    別の装置に第１のパケットを送信するための手段と、
    前記第１のパケットの送信の結果として、前記別の装置から第２のパケットを受信するための手段と、ここにおいて、前記送信するための手段は、前記第２のパケットの受信後、前記別の装置に第３のパケットを送信するように構成される、
    前記第２のパケットの受信に関連する第１の時間値と、前記第３のパケットの送信に関連する第２の時間値とを判断するための手段と、
    前記第１の時間値、前記第２の時間値、および、前記第２のパケットの送信に関連する第３の時間値と前記第３のパケットの受信に関連する第４の時間値とを示す、前記別の装置から受信した情報に基づいて、前記装置と前記別の装置との間の距離を判断するための手段と、
    を備える、装置。
26. 前記第３のパケットは、前記第１のパケットの送信から所定時間期間後に送信される、請求項２５に記載の装置。
27. 前記第２のパケットは、前記装置におけるリーディングエッジ検出動作のための第１のシンボルシーケンスを備え、
    前記第１の時間値の判断は、前記第１のシンボルシーケンスに関連するリーディングエッジを検出することと、前記リーディングエッジの到着時間を判断することとを備える、
    請求項２５に記載の装置。
28. 前記第３のパケットは、前記別の装置におけるリーディングエッジ検出動作のための第２のシンボルシーケンスを備え、
    前記第２のシンボルシーケンスは、前記第３のパケットの開始を備える、
    請求項２７に記載の装置。
29. 前記第１のパケットの送信は、前記別の装置をトリガして前記第２のパケットを送信させるタイミング指示を提供する、請求項２５に記載の装置。
30. 前記送信するための手段は、前記別の装置に第４のパケットを送信するように構成され、
    前記受信するための手段は、前記別の装置から第５のパケットを受信するように構成され、
    前記第５のパケットは、前記装置におけるゲイン制御のための第１のシンボルシーケンスを備え、
    前記装置は、前記第１のシンボルシーケンスに基づいて、前記第２のパケットの受信のためのゲインレベルを特定するための手段をさらに備える、
    請求項２５に記載の装置。
31. 前記第５のパケットは、前記第４のパケットの送信の結果として受信される、請求項３０に記載の装置。
32. 前記第４のパケットは、前記別の装置におけるゲイン制御のための第２のシンボルシーケンスを備え、
    前記第４のパケットは、前記第１のパケットの送信より所定時間期間前に送信される、
    請求項３０に記載の装置。
33. 前記第４のパケットは、前記別の装置におけるクロックドリフト推定のための第３のシンボルシーケンスをさらに備える、請求項３２に記載の装置。
34. レンジング動作を開始するための手段と、
    前記レンジング動作の開始の結果として、前記装置において前記ゲイン制御を開始するための手段と
    をさらに備える、請求項３０に記載の装置。
35. レンジング動作を開始するための手段と、
    前記レンジング動作の開始の結果として、少なくとも１つのレンジングチャネルを確立するための手段と
    をさらに備え、前記少なくとも１つのレンジングチャネルは、少なくとも前記第１および第３のパケットの送信ならびに少なくとも前記第２のパケットの受信のために確立される、請求項２５に記載の装置。
36. 前記少なくとも１つのレンジングチャネルの確立は、パルス繰返し周期およびパルス時間ホッピングシーケンスからなるグループのうちの少なくとも１つを定義することを備える、請求項３５に記載の装置。
37. ワイヤレス通信のためのコンピュータプログラム製品であって、
    第１の装置から第２の装置に第１のパケットを送信し、
    前記第１のパケットの送信の結果として、前記第２の装置からの第２のパケットを受信し、
    前記第２のパケットの受信後、前記第１の装置から前記第２の装置に第３のパケットを送信し、
    前記第２のパケットの受信に関連する第１の時間値と、前記第３のパケットの送信に関連する第２の時間値とを判断し、
    前記第２のパケットの送信に関連する第３の時間値と、前記第３のパケットの受信に関連する第４の時間値とを示す情報を、前記第２の装置から受信し、
    前記第１の時間値、前記第２の時間値、および、前記受信情報に基づいて、前記第１の装置と前記第２の装置との間の距離を判断する
    ように実行可能なコードを備えるコンピュータ可読媒体
    を備えるコンピュータプログラム製品。
38. ヘッドセットであって、
    １つの装置に第１のパケットを送信するように構成された送信機と、
    前記第１のパケットの送信の結果として、前記装置から第２のパケットを受信するように構成された受信機と、ここにおいて、前記送信機は、前記第２のパケットの受信から所定時間期間後に前記装置に第３のパケットを送信するようにさらに構成される、
    前記第２のパケットの受信に関連する第１の時間値と、前記第３のパケットの送信に関連する第２の時間値とを判断するように構成されたレンジングコントローラと、ここにおいて、前記レンジングコントローラは、前記第１の時間値、前記第２の時間値、および、前記第２のパケットの送信に関連する第３の時間値と前記第３のパケットの受信に関連する第４の時間値とを示す、前記装置から受信した情報に基づいて、前記ヘッドセットと前記装置との間の距離を判断するようにさらに構成される、
    前記判断された距離に基づいてオーディオ出力を与えるように構成されたトランスデューサと、
    を備える、ヘッドセット。
39. ウォッチであって、
    １つの装置に第１のパケットを送信するように構成された送信機と、
    前記第１のパケットの送信の結果として、前記装置から第２のパケットを受信するように構成された受信機と、ここにおいて、前記送信機は、前記第２のパケットの受信から所定時間期間後に前記装置に第３のパケットを送信するようにさらに構成される、
    前記第２のパケットの受信に関連する第１の時間値と、前記第３のパケットの送信に関連する第２の時間値とを判断するように構成されたレンジングコントローラと、ここにおいて、前記レンジングコントローラは、前記第１の時間値、前記第２の時間値、および、前記第２のパケットの送信に関連する第３の時間値と前記第３のパケットの受信に関連する第４の時間値とを示す、前記装置から受信した情報に基づいて、前記ウォッチと前記装置との間の距離を判断するようにさらに構成される、
    前記判断された距離に基づいて指示を与えるように構成されたユーザインターフェースと、
    を備える、ウォッチ。
40. 感知デバイスであって、
    １つの装置に第１のパケットを送信するように構成された送信機と、
    前記第１のパケットの送信の結果として、前記装置から第２のパケットを受信するように構成された受信機と、ここにおいて、前記送信機は、前記第２のパケットの受信から所定時間期間後に前記装置に第３のパケットを送信するようにさらに構成される、
    前記第２のパケットの受信に関連する第１の時間値と、前記第３のパケットの送信に関連する第２の時間値とを判断するように構成されたレンジングコントローラと、ここにおいて、前記レンジングコントローラは、前記第１の時間値、前記第２の時間値、および、前記第２のパケットの送信に関連する第３の時間値と前記第３のパケットの受信に関連する第４の時間値とを示す、前記装置から受信した情報に基づいて、前記感知デバイスと前記装置との間の距離を判断するようにさらに構成される、
    前記判断された距離の結果として、送信するためのデータを提供するように構成されたセンサと、
    を備える、感知デバイス。

Images