JP2022519913A - 信用される距離測定のためのシステム - Google Patents

Abstract

デバイスが、第２のデバイスからの測定メッセージを使用して、測距プロトコルに従って第１の距離を決定するように構成されている。 協働デバイス１３０は、指向性アンテナ１３３を有し、信用される距離１５０に位置し、第１のデバイスと接続方向１６０を共有する。協働デバイスは、同じ測定メッセージの第３の方向を決定し、第３の方向に基づいてサポートデータを第１のデバイスに転送する。第１のデバイスは最初に、第１の方向と接続方向との間の第１の角度１６１を決定し、サポートデータを使用して、第３の方向と接続方向との間の第３の角度１６３を得る。その後、第１の距離１５１、信用される距離１５０、第１の角度及び第３の角度に関する検証テストが実施される。上記距離及び角度が、デバイスの有効な空間的配置１００に対応するときに、第１の距離は信頼可能である。

Description

本発明は、第１のデバイスとして動作するデバイスと無線通信のための第２のデバイスとの間の無線通信を介した距離測定のためのデバイスに関し、無線通信は、第１のデバイスにおける測定メッセージの到達時刻に基づいて第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を測定するための測距プロトコルを含み、プロトコルは、第２のデバイスによって測定メッセージを送信することを含む。本発明は、さらに、距離測定のための方法、及び、デバイス又はサーバ内で使用するためのコンピュータプログラム製品に関する。

本発明は、概して位置測定システムの分野に関し、より詳細には、距離測定値を検証するための様々なデバイス及び方法並びに対応するコンピュータプログラム製品を提供する。

位置認識サービスの必要性が、屋内領域において存在する。例えば、病院、大学、駐車場、ショッピングモール、及び／又はオフィスなどの大型屋内複合施設において、近距離にあるモバイルデバイスに無線サービスが提供される。屋内位置測定システムが、消費者（以下、エンドユーザ）にサービスを提供し、サービスは、エンドユーザが最終的に依拠するものである。そのような位置測定に基づくサービスは、サービスを提供するデバイスの近くにある、すなわち、サービスを提供するデバイスまで限定された距離にあるデバイスにしか提供されない。さらなる例において、電子無線自動車ドア鍵は、ドアを開くことが可能になる前に、自動車の近くになければならない。不正なドア鍵が、自動車から本来必要である近さよりもはるかに遠くにあるときにドアを開くことができるように、距離測定プロトコルを改ざんする。

したがって、距離測定が信頼可能であることが重要である。このコンテキストにおいて、信頼可能とは、応答デバイスまでの実際の距離とは異なる距離を意図的に生じるように改ざん又は偽装された距離又は到達時刻データとは反対に、応答デバイスが、測定されたものとしての信頼可能で正しい距離又は到達データを提供することを意味する。

距離測定のための既知のシステムは、ＩＥＥＥ８０２．１において定義されている無線通信のためのプロトコルのバージョンにおいて最近開発されている。参考文献［８０２．１１］を参照されたい。このバージョンは、２つのデバイス間の距離を決定するための測距プロトコルを含み、正確な距離測定、及び、１メートルまで又はさらにはより細かい分解能でデバイスの位置を決定することを可能にする。ファインタイミング測定手順（ＦＴＭ：Ｆｉｎｅ Ｔｉｍｉｎｇ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）と呼ばれる測距プロトコルが、［８０２．１１］Ｃｈａｐｔｅｒ１０．２４．６において定義されており、信号の往復時間（ＲＴＴ）を決定するための測定メッセージの到達時刻を正確に測定し、送信タイミングと組み合わせたメッセージの測定到達時刻に基づいて距離を導出する。例えば、実質的に光速で自由大気内を伝播する無線信号を仮定すると、この放射線が１メートルの距離をカバーするには３．３ｎｓかかり、一方で、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ステーションは、約０．１ｎｓの時間粒度に達することが可能である。

この応用形態は、測距プロトコルの分野内であることに留意されたい。これらは、電磁放射線が送信機と受信器との間を進行するのにかかる時間を測定する飛行時間測定として知られているものに対応する。それらは、ＩＰデータパケットがネットワーク内でソースデバイスからシンクデバイスへと遷移するのにかかる時間を測定し、そのような遷移は複数の中間デバイスを含む、ｐｉｎｇ時間としても知られるＩＰ／ＨＴＴＰプロトコルにおいて実施される距離測定とは根本的に異なる。

２つのデバイスが到達時刻測定値に基づいて距離を決定するためには、それらのデバイスは、測距プロトコルに従って動作する必要がある。例えば、開始無線デバイスが、往復時間測定を開始することを求める要求を開始する。応答デバイスが、メッセージの送信と要求の受信との間の間隔を決定し、この時間間隔を開始デバイスに送信する。

しかしながら、虚偽のデータを送信することによって、デバイスは実際には、現実にそうであるよりも近い又は遠いと主張することができる。また、測定メッセージは、例えば、タイミンググリッドに従ってなど、所定の時点において送信される必要がある。悪意のあるデバイスが、測定メッセージを意図的に異なる時点において送信する。そのような悪意のある挙動は、開始デバイスが、決定された距離／位置情報が正確であると信頼する場合に、位置に基づくサービスの悪用の可能性をもたらし得る。例えば、位置に基づくサービスが、何らかのトランザクションを自動的に開始する。

そのため、既知のシステムにおいて、測定値又は受信距離データは、改ざんされている場合があり、したがって完全に信頼することはできない。

８０２．１１の時間測定（ＴＭ）又は精細時間測定（ＦＴＭ：Ｆｉｎｅ Ｔｉｍｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）方法を使用して第２のデバイスまでの距離を測定する第１のデバイスは、偽装を行うにあたって現実にそうであるのとは異なる（特により小さい距離に現れることを所望する）悪意のあるデバイスによる偽装到達時刻（ＴＯＡ）及び偽装出発時刻（ＴＯＤ）から自身を保護するように試行する。

そのような挙動に対抗するために、距離測定システムは、第３のデバイスを伴い、第３のデバイスは同じく、第３のデバイスと、悪意のあるものである可能性がある第２のデバイスとの間の第２の距離を決定するための距離測定を実施する。両方の距離を比較し、第１のデバイスと協働デバイスとの間の距離を理解し、信頼することによって、両方の決定された距離に関する検証を実施する。しかしながら、悪意のあるデバイスが、検証テストに合格するように、両方の距離測定値を改ざんすることは、より複雑ではあるが、依然として可能である。

本発明の目的は、到達時刻に基づく距離測定をより信頼可能に行うためのシステムを提供することである。この目的のために、添付の特許請求の範囲において定義されているものとしてのデバイス及び方法ｔが提供される。

本発明の第１の態様によれば、第１のデバイスとして動作するデバイスと無線通信のための第２のデバイスとの間の無線通信を介した距離測定のためのデバイスが提供され、無線通信は、第１のデバイスにおける測定メッセージの到達時刻に基づいて第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を測定するための測距プロトコルを含み、プロトコルは、第２のデバイスによって測定メッセージを送信することを含み、
デバイスは、
メッセージを送信及び受信するための第１のトランシーバと、第１のメッセージプロセッサとを備え、
第１のメッセージプロセッサは、
測距プロトコルに従ってメッセージを処理することと、
第１のデバイスにおける測定メッセージの第１の到達時刻を決定することと、
第１の到達時刻に基づいて第１のデバイスと第２のデバイスとの間の第１の距離を決定することと
を行うように構成され、
第１のトランシーバは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第１の指向性アンテナを備え、
第１のメッセージプロセッサは、第３のデバイスと通信するように構成されており、第３のデバイスは、第１のデバイスから信用される距離をおいて配置されている協働デバイスとして動作し、協働デバイスは、第１のデバイスと接続方向を共有し、接続方向は、第１のデバイスと協働デバイスとを接続する線の方向を示し、
第３のデバイスは、
メッセージを受信するための無線レシーバであって、レシーバは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第３の指向性アンテナを備える、無線レシーバと、
第３のメッセージプロセッサであって、
第３のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定することと、
第３の方向を示すサポートデータを第１のデバイスに転送することとを行うように構成されている、第３のメッセージプロセッサとを備え、
第１のメッセージプロセッサは、決定された距離を評価するために、
第１のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第１の方向を決定することと、
第１の方向と接続方向との間の第１の角度を決定することと、
協働デバイスからサポートデータを受信することと、
サポートデータに基づいて、第３の方向と接続方向との間の第３の角度を得ることと、
第１の距離、信用される距離、第１の角度及び第３の角度に関する検証テストを実施することであって、検証テストは、上記距離及び角度が、第１のデバイス、第２のデバイス及び協働デバイスの有効な空間的配置に対応するときに、第１の距離を信頼可能であるとして許容する、検証テストを実施することと
を行うように構成されている。

さらなる態様によれば、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の無線通信を介した距離測定のための方法が提供され、無線通信は、第１のデバイスにおける測定メッセージの到達時刻に基づいて第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を測定するための測距プロトコルを含み、プロトコルは、第２のデバイスによって測定メッセージを送信することを含み、
第１のデバイスは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第１の指向性アンテナを備え、
方法は、
第１のデバイスにおける測定メッセージの第１の到達時刻に基づいて第１のデバイスと第２のデバイスとの間の第１の距離を得るステップと、
第３のデバイスと通信するステップとを有し、第３のデバイスは、第１のデバイスから信用される距離をおいて配置されている協働デバイスとして動作し、協働デバイスは、第１のデバイスと接続方向を共有し、接続方向は、第１のデバイスと協働デバイスとを接続する線の方向を示し、
第３のデバイスは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第３の指向性アンテナを備え、
第３のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定することと、
第３の方向を示すサポートデータを提供することとを行うように構成されており、
方法は、決定された距離を評価するために、
第１のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第１の方向を決定するステップと、
第１の方向と接続方向との間の第１の角度を決定するステップと、
サポートデータに基づいて、第３の方向と接続方向との間の第３の角度を得るステップと、
第１の距離、信用される距離、第１の角度及び第３の角度に関する検証テストを実施するステップであって、検証テストは、上記距離及び角度が、第１のデバイス、第２のデバイス及び協働デバイスの有効な空間的配置に対応するときに、第１の距離を信頼可能であるとして許容する、検証テストを実施するステップと
を有する。

さらなる態様によれば、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の無線通信を介した距離測定において協働デバイスとして動作するための方法が提供され、協働デバイスは、第１のデバイスから信用される距離をおいて配置されており、協働デバイスは、第１のデバイスと接続方向を共有し、接続方向は、第１のデバイスと協働デバイスとを接続する線の方向を示す。無線通信は、第１のデバイスにおける測定メッセージの到達時刻に基づいて第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を測定するための測距プロトコルを含み、プロトコルは、第２のデバイスによって測定メッセージを送信することを含む。第１のデバイスは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第１の指向性アンテナを備え、第１のデバイスは、第１のデバイスにおける測定メッセージの第１の到達時刻に基づいて第１のデバイスと第２のデバイスとの間の第１の距離を得るように構成されている。第３のデバイスは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第３の指向性アンテナを備える。方法は、
第３のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定するステップと、
第３の方向を示すサポートデータを提供するステップとを有する。第１のデバイスは、決定された距離を評価するために、
第１のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第１の方向を決定することと、
第１の方向と接続方向との間の第１の角度を決定することと、
サポートデータに基づいて、第３の方向と接続方向との間の第３の角度を得ることと、
第１の距離、信用される距離、第１の角度及び第３の角度に関する検証テストを実施するステップであって、検証テストは、上記距離及び角度が、第１のデバイス、第２のデバイス及び協働デバイスの有効な空間的配置に対応するときに、第１の距離を信頼可能であるとして許容する、検証テストを実施するステップことと
を行うように構成されている。

上記の特徴には、第２のデバイスが測距プロトコルに参加するときに、第１のデバイスが、第２のデバイスによって送信されているものとしての測定メッセージの第１の到達時刻に基づいて、測距プロトコルに従って距離を決定するという効果がある。加えて、第３のデバイスが、第３のデバイスにおいて同じ測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定する。第３のデバイスは、第１のデバイスから距離をおいて配置され、この距離は、第１のデバイスに知られており、信頼可能であるとして信用を得ている。そのような距離は、本明細書において信用される距離と呼ばれる。また、協働デバイスは、第１のデバイスと接続方向を共有し、この接続方向は、第１のデバイスと協働デバイスとを接続する線の方向を示す。共有とは、第１のデバイスと第３のデバイスの両方が、両方のデバイスにとって利用可能である座標系内で角度を決定するために使用される基準方向として、この接続方向を知っていることを意味する。信用される距離及び接続方向は、予め決定されたか、又は、別個に測定され、若しくは、ユーザによって入力される。そのような第３のデバイスは、本明細書において協働デバイスと呼ばれる。

協働デバイスとして動作する第３のデバイスは、測距プロトコルによるさらなる距離測定、又は、何らかのさらなる測定メッセージを使用した別個の角度測定を実施しないことに留意されたい。代わりに、第３のデバイスは、協働して、第３のデバイスにおける上記同じ測定メッセージの上記第３の方向を決定し、サポートデータを第１のデバイスに転送し、サポートデータは、第３の方向に基づく。例えば、サポートデータは、基準方向若しくは絶対方向グリッドに対する、又は、同じく第１のデバイスによって受信されるさらなるメッセージを受信している間に決定される何らかの他の方向に対する第３の方向データを含む。代替的に又は付加的に、サポートデータは、第３の角度データを含み、第３のデバイスは、第３の方向と接続方向との間の第３の角度を決定することも可能である。

第１のメッセージプロセッサは、第１のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第１の方向を決定し、第１の方向と接続方向との間の第１の角度を決定するように構成されている。サポートデータが受信されると、プロセッサは、サポートデータに基づいて、第３の方向と接続方向との間の第３の角度を得ることを可能にされる。その後、第１の距離、信用される距離、第１の角度及び第３の角度に関する検証テストが実施される。有利には、検証テストは、上記距離及び角度が、第１のデバイス、第２のデバイス及び協働デバイスの有効な空間的配置に対応するときに、第１の距離を信頼可能であるとして許容する。

一実施形態において、検証テストは、有効な空間的配置に関する余弦法則チェック又は三角不等式チェックを含む。有利には、チェックは、三角形の空間的配置が辺の間のそれぞれの角を有するか否かを証明する。

一実施形態において、測距プロトコルは、鍵データに基づいて暗号によって保護されているメッセージを交換することを含み、第１のメッセージプロセッサは、第３のメッセージプロセッサが、測距プロトコルに従ってメッセージを暗号論的に処理することを可能にするために、協働デバイスと鍵データを共有するように構成されている。有利には、第１のデバイスと第３のデバイスとの間のメッセージを暗号化することによって、そのようなメッセージが、悪意のあるものである可能性がある第２のデバイスによって改ざんされないように保護する。

一実施形態において、第１のメッセージプロセッサは、測距プロトコルに従って信用される距離を決定するように構成されているか、又は、第１のメッセージプロセッサは、第１の指向性アンテナを使用して接続方向を決定するように構成されている。有利には、第２のデバイスに対する実際の測定に先立って、信用される距離及び／又は接続方向が、同じ測距プロトコル及び／又は同じ指向性アンテナを使用して決定される。

任意選択的に、第３のメッセージプロセッサは、第３のデバイスにおける測定メッセージの第３の到達時刻を決定するように構成され、一方、サポートデータはまた、第３の到達時刻にも基づく。一実施形態において、第１のメッセージプロセッサは、第３の到達時刻に関するサポートデータを使用して第３のデバイスと第２のデバイスとの間の第３の距離を取得し、第３の距離も使用して検証テストを実施するように構成されている。有利には、上記第１の角度及び第３の角度に加えて第３の距離も決定し、検証テストにおいて第３の距離を使用することによって、悪意のある第２のデバイスが、測定値及びメッセージデータを操作して第２のデバイスの異なる位置を偽装することがより困難になる。

一実施形態において、デバイスは、上記到達時刻を決定するための時間基準を提供するためのクロックユニットを備え、第１のメッセージプロセッサは、時間基準を、協働デバイス内の対応するクロックユニットと同期させるように構成されている。有利には、時間基準は、第１のデバイスと第３のデバイスとの間で共有される。第３の到達時刻は、時間基準に対して決定され、これは、サポートデータが、そのように決定された第３の到達時刻を含むことを可能にし、したがって、第１のデバイスによって使用可能である。

一実施形態において、測距プロトコルは、第１のデバイスが、開始デバイスとして動作し、第２のデバイスに開始メッセージを送信することを含み、一方、開始メッセージが受信されると、第２のデバイスは、測定メッセージを送信する必要がある．第１のメッセージプロセッサは、第３のデバイスが距離測定のために開始デバイスとして動作することを可能にするために、第３のデバイスと役割変更データを交換するように構成されている。第３のデバイスは、役割変更データを受信すると、第２の測定メッセージに基づいて測距プロトコルに従って第３のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を取得し、第３のデバイスにおいて第２の測定メッセージを受信するときに、第３の方向を決定し、第３の方向を示すサポートデータを第１のデバイスに転送するように構成されている。サポートデータはまた、第３の距離も含む。第１のメッセージプロセッサは、
第１のデバイスにおいて第２の測定メッセージを受信するときの第２の方向を決定することと、
第３のデバイスから第３のサポートデータを受信することと、
第２の方向及び第３のサポートデータも使用して検証テストを実施することとを行うように構成されている。

有利には、上記第２の方向を決定し、第１の距離及び第３の距離、並びに第１の方向及び第２の方向を組み合わせて検証することによって、第２のデバイスが、両方の距離測定値を一貫して改ざんすることがより困難になる。

一実施形態において、第３のメッセージプロセッサは、第２のデバイスから受信される少なくとも１つのメッセージの第３の信号強度を決定し、第３の信号強度データを、第１のデバイスへのサポートデータに含めるように構成されている。第１のメッセージプロセッサは、第２のデバイスから受信される少なくとも１つのメッセージの第１の信号強度を決定し、第１の信号強度及び第３の信号強度を、決定された距離におけるそれぞれの予測信号強度と比較することによって、決定された距離が信頼可能であるか否かを検証するように構成されている。任意選択的に、第１のデバイスと第３のデバイスの両方が、第２のデバイスからの同じメッセージの信号強度を測定する。有利には、決定された距離の検証を可能にする、さらなる独立したメカニズムが追加される。

一実施形態において、第１のメッセージプロセッサは、決定された距離が信頼可能でないという評価を受けて、第２のデバイスに対する異なるセキュリティプロトコルを実行することを要求するように構成されている。有利には、代替的に又は付加的に、第１のメッセージプロセッサは、決定された距離が信頼可能でないという評価を受けて、異なる測距プロトコル及び／又は異なるタイプの無線通信を使用したさらなる距離測定を要求するように構成されている。代替的に、又は付加的に、第１のメッセージプロセッサは、決定された距離が信頼可能でないという評価を受けて、第１のデバイス内の少なくともいくつかのデータ及び／又は少なくとも１つの機能に対するアクセスを拒否又は制限するように構成されている。有利には、第１のデバイス内の任意の機能又はデータに対する悪意のあるアクセス又は使用が妨げられる。

本発明のさらなる態様によれば、信頼可能な距離測定のためのシステムは、上述したようなデバイス及び第３のデバイスと、第１のデバイスから第２の信用される距離をおいて配置されており、第３のデバイスから第３の信用される距離をおいて配置されている、第２の協働デバイスとして動作する第４のデバイスとを備え、協働デバイスは、第１のデバイスと第２の接続方向を共有する。第２の接続方向は、第１のデバイスと第２の協働デバイスとを接続する線の方向を示す。第４のデバイスは、メッセージを受信するための第４の無線レシーバであって、レシーバは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第４の指向性アンテナを備える、第４の無線レシーバと、第４のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第４の方向を決定することと、第４の方向を示す第４のサポートデータを第１のデバイスに転送することとを行うように構成されている、第４のメッセージプロセッサとを備える。第１のメッセージプロセッサは、
第２の協働デバイスから第４のサポートデータを受信することと、
第４のサポートデータに基づいて、第４の方向と第２の接続方向との間の第４の角度を得ることと、
第２の信用される距離及び第４の角度も使用して検証テストを実施することとを行うように構成されている。

有利には、上記さらなる距離を決定し、すべての距離を組み合わせて検証することによって、第２のデバイスが、上記距離を一貫して操作することがより困難になる。

任意選択的に、検証テストは、少なくとも２つの空間的配置に関する三角不等式の組み合わせを使用し、各配置は、第２のデバイスと、第１のデバイス及び協働デバイスのセットのうちの２つのデバイスとを含む。任意選択的に、第１のメッセージプロセッサは、第１の空間的配置による第２のデバイスの第１の位置が第２の空間的配置による第２のデバイスの第２の位置に対応するか否かを検証するように構成される。

任意選択的に、第１のメッセージプロセッサは、決定された距離のすべてがゼロよりも大きいか否かを決定するための非一貫性チェックを使用して検証テストを実施するように構成される。

任意選択的に、第１のメッセージプロセッサは、第３のデバイスから第１のデバイスへの線と、第４のデバイスから第１のデバイスへの線との間の信頼できる角度が少なくとも９０度になるように、第３のデバイス及び第４のデバイスが配置される構成に基づいて検証テストを実施するように構成される。

任意選択的に、第１のメッセージプロセッサは、第３のデバイス及び第４のデバイスが第１のデバイスに関して互いに対向して配置される構成に基づいて検証テストを実施するように構成される。

任意選択的に、第１のメッセージプロセッサは、第２の信用される距離が信用される距離に対応する構成に基づいて検証テストを実施するように構成される。

一実施形態において、システムは、第３の協働デバイスとして動作する第５のデバイスを備え、第１の協働デバイスは、第１の接続方向を有し、第２の協働デバイスは、第２の接続方向を有し、第３の協働デバイスは、第３の接続方向を有し、各接続方向は、第１のデバイスとそれぞれの協働デバイスとを接続する線の方向を示し、各接続方向は、他の接続方向との約９０度の角度を有する。第１のメッセージプロセッサは、少なくとも２つの空間的配置に関する三角不等式の組み合わせを使用して検証テストを実施するように構成され、各配置は、第２のデバイスと、第１のデバイス及び協働デバイスのセットのうちの２つのデバイスとを含む。有利には、上記さらなる距離を決定し、すべての距離を組み合わせて検証することによって、第２のデバイスが、上記距離を一貫して操作することがより困難になる。

一実施形態において、方法は、第１のデバイスに、第１の角度を提供するための、又は、第１の到達時刻若しくは第１の距離を提供するための開始デバイスとして動作するように命令するステップを有する。代替的に、又は付加的に、方法は、第３のデバイスに、第３の方向に基づくサポートデータを提供するための協働デバイスとして動作するように命令するステップを有する。実効的に、ここで、距離測定の制御は、上記命令によって実施される。

上記において、第１のデバイスが、距離測定及び距離信頼性検証を実施すると記載されていることに留意されたい。しかしながら、第１のデバイス、第３のデバイス及び／又はさらなる協働デバイスが、すべての必要な情報を、距離測定及び距離信頼性検証を実施する制御デバイスに提供することも可能である。

本発明による方法は、コンピュータ実施方法としてコンピュータ上で実施され、又は、専用ハードウェア内で実施され、又は、その両方の組み合わせである。本発明による方法の実行可能コードは、コンピュータプログラム製品上に記憶される。コンピュータプログラム製品の例は、メモリスティックなどのメモリデバイス、光ディスクなどの光学記憶デバイス、集積回路、サーバ、オンラインソフトウェアなどを含む。コンピュータプログラム製品は、上記プログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに、本発明による方法を実施するための、コンピュータ可読媒体上に記憶されている非一時的プログラムコード手段を含む。一実施形態において、コンピュータプログラムは、コンピュータプログラムがコンピュータ上で作動されているときに、本発明による方法のすべてのステップ又は段階を実行するようになされたコンピュータプログラムコード手段を含む。コンピュータプログラムはコンピュータ可読媒体上に具現化されることが好ましい。ネットワークからダウンロード可能であり、並びに／又は、コンピュータ可読媒体及び／若しくはマイクロプロセッサ実行可能媒体に記憶されるコンピュータプログラム製品が提供され、製品は、コンピュータ上で実行されるときに、上述したような方法を実施するためのプログラムコード命令を含む。

本発明の別の態様は、例えば、位置に基づくアプリケーションに含まれる、ダウンロードに利用可能なコンピュータプログラムを作製する方法を提供する。この態様は、コンピュータプログラムが、例えば、ＡｐｐｌｅのＡｐｐ Ｓｔｏｒｅ、ＧｏｏｇｌｅのＰｌａｙ Ｓｔｏｒｅ、又はＭｉｃｒｏｓｏｆｔのＷｉｎｄｏｗｓ Ｓｔｏｒｅにアップロードされるときに、及び、コンピュータプログラムがそのようなストアからダウンロードのために利用可能であるときに、使用される。

本発明によるデバイス及び方法のさらなる好ましい実施形態が、添付の特許請求の範囲において与えられ、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明のこれらの及び他の態様は、例として以下の説明に記載されている実施形態から明らかになり、さらにそれらの実施形態及び添付の図面を参照することによって明らかにされる。

無線通信及び距離測定のためのデバイスを示す図である。 無線通信のためのデバイス及び協働デバイスの空間的配置を示す図である。 無線通信のための２つのデバイスの空間的配置を示す図である。 無線通信のための２つのデバイスのさらなる空間的配置を示す図である。 決定された角度を示す空間的配置を示す図である。 開始デバイス及び３つの協働デバイスの配置を示す図である。 ２つの協働デバイスを有するさらなる空間的配置を示す図である。 距離測定のための方法を示す図である。 距離測定において協働デバイスとして動作するための方法を示す図である。 コンピュータ可読媒体を示す図である。 プロセッサシステムの概略図である。

図面は純粋に図式的なものであり、原寸に比例して描かれたものではない。図面において、すでに記載されている要素に対応する要素は、同じ参照符号を有する。

後述するような無線通信を使用した距離測定は、少なくとも基本的な機能を提供する、すなわち、例えば、固定位置にあるモバイルデバイスと別のデバイスとの間の現在の位置に関する情報を提供する。以降説明される実施形態を使用して増強される、測定メッセージの到達時刻を使用した適切な測距プロトコルの例として、様々なプロトコルが下記に説明される。

また、距離測定に加えて、応答デバイスがどこに位置するかを決定するために、方向測定も実施される。記載されているシステムは、各々が、距離測定デバイス向けに意図された入来ＲＦ信号の方向を測定することが可能である、１つ又は複数の協働デバイスを必要とする。例えば、指向性アンテナ又は複数の受信アンテナが、方向測定に使用される。本明細書において、方向感受性アンテナ素子の任意の構成が、指向性アンテナと呼ばれる。

おおよそ１波長までのサイズの単一のアンテナは、それほどの指向性を呈しない。しかしながら、複数のアンテナを組み合わせ、個々のアンテナからの信号を遅延させ、以て、受信ＲＦ波が一定の方向から入来するときにそれらが肯定的に合算されるとき、はるかに良好な指向性を得ることができる。個々の遅延を変化させることによって、最も感受性の高い方向を変化させることができる。より多くのアンテナが使用されるほど、方向感受性は高くなる。そのため、指向性アンテナがよく知られており、例えば、フェーズドアレイレーダに使用されている。複数のアンテナを使用して到達する角度を推定する方法がよく知られている。例えば、［ＡＡＥ］を参照されたい。波長よりもサイズがはるかに大きい単一のアンテナは、多大な指向性を呈する。そのようなアンテナの一例が、衛星受信又はマイクロ波無線リンクに使用されるパラボラアンテナである。

無線通信において複数のアンテナを使用することは、［８０２．１１］、例えば、８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｘ、８０２．１１ａｄなどに記載されている。８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、８０２．１１ａｘにおいては４つまでのアンテナがサポートされており、複数のアンテナは主に複数の空間チャネルを作製するために使用されているが、８０２．１１ａｄについては百から二百までの個々のアンテナがサポートされており、それらはビーム形成に使用される。これは、６０ＧＨｚと非常に高い周波数が使用されており、８０２．１１ａｄの各個々のアンテナは非常に小さく（１／２λダイポールは２．５ｍｍ幅である）、そのため、ＲＦエネルギーをほとんどピックアップせず、したがって、有用な距離を達成するためには多数のアンテナが必要であるためである。

ビーム形成を行うことが可能である場合を除いて、アンテナアレイに対するビームの方向がビーム形成に使用されるアンテナ係数の各設定について既知であるように、アレイを較正する必要もある。受信ＲＦ信号の方向が測定されなければならないとき、アンテナ係数は、最高の受信信号振幅に対して調整され、ＲＦ信号の方向は、このように設定されたアンテナ係数から導出される。それゆえ、後述する方向測定のためのシステムは、例えば、アンテナアレイの方向測定機能が較正されるとき、８０２．１１ａｄとともに使用される。しかしながら、複数の空間チャネルを作成する代わりに、アンテナがビーム形成に使用されるとき、低周波数に対する他のＷｉ－Ｆｉ（登録商標）及びＲＦ技術も使用される。

後述するシステムにおいて、第１の又は開始デバイスは、開始デバイスに対して既知の位置にある１つ又は複数の協働デバイスを使用する。協働デバイスは、指向性アンテナを使用し、この方向を開始デバイスに報告することによって、入来するＲＦ信号の方向を測定することが可能である。開始デバイスは、不正な応答デバイスによる操作された到達時刻及び／又は距離測定を検出するために、応答デバイス、協働デバイス及び開始デバイスの空間的配置を検証するために三角形からの特性を使用する。

距離測定の第１の例が、［８０２．１１］に記載されている。ｃｌａｕｓｅ１１．２４．６は、ファインタイミング測定（ＦＴＭ）手順を規定している。ＦＴＭメカニズムは、ＲＦ波が光速で一方のデバイスから他方のデバイスへと進行するのにかかる時間を補償することもできるように、２つのデバイス内のクロック間の絶対時間の差を測定するように意図されている。ＦＴＭ手順において、デバイスの一方は、他方のデバイスが２つのデバイスの間の往復時間（ＲＴＴ）を測定することができるように（後に説明する）、そのクロックのタイムスタンプを送信する。８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標））を使用した２つのデバイス間の距離測定は、［８０２．１１］のｃｌａｕｓｅ１１．２４．６に指定されているファインタイミング測定（ＦＴＭ）手順を使用して往復時間（ＲＴＴ）を測定し、ＲＴＴに光速を乗算し、２で除算することによって行うことができる。

以下は、［８０２．１１］におけるＦＴＭの説明である。例えば、図１１－３５、図１１－３６、図１１－３７及び周囲のテキストを参照されたい。下記のタイムスタンプのナンバリングは、図１１－３６からのものである。開始ＳＴＡ（ステーション）が、別のＳＴＡ、応答ＳＴＡまでのＲＴＴ又は距離を知ることを所望する。これを達成するために、開始ＳＴＡは、初期ＦＴＭ要求を応答ＳＴＡに送信する。応答ＳＴＡは、ＦＴＭ＿１（０，０）メッセージを開始ＳＴＡに送信し、正確な送信時刻を測定する。応答ＳＴＡは、この時刻をｔ１＿１として記憶する。開始ＳＴＡは、ＦＴＭ＿１（０，０）メッセージの受信をｔ２＿１として測定する。これは、結果としてのＡＣＫの送信時刻をｔ３＿１として測定する。しかしながら、開始ＳＴＡは、値ｔ２＿１及びｔ３＿１を直ちに使用することはできない。

応答ＳＴＡは、ＦＴＭ＿１（０，０）への応答として受信されるＡＣＫの受信時刻を測定し、これをｔ４＿１として記憶する。しばらく（少なくともＭｉｎ Ｄｅｌｔａ ＦＴＭ秒）後、応答ＳＴＡは、ＦＴＭ＿２（ｔ１＿１，ｔ４＿１）を送信し、送信時刻をｔ１＿２として記録する。この開始ＳＴＡは、上述したものと同じルーティンを踏む、すなわち、ＦＴＭ＿２（ｔ１＿１，ｔ４＿１）の受信時刻をｔ２＿２として測定し、ＡＣＫの送信時刻をｔ３＿２として測定する。しかしながら、今回、開始ＳＴＡは、［８０２．１１］からの以下の式（１１－５）に従ってＲＴＴを測定することが可能である。
ＲＴＴ＝［（ｔ４＿１－ｔ１＿１）－（ｔ３＿１－ｔ２＿１）］ （１）
上記式の右辺を再整理すると、以下のようになる。
ＲＴＴ＝（ｔ２＿１－ｔ１＿１）＋（ｔ４＿１－ｔ３＿１） （２）
ここから、（ｔ２＿１－ｔ１＿１）が、ＦＴＭフレームを転送している間にＦＴＭフレームがＲＦ媒体にわたって応答ＳＴＡから開始ＳＴＡへと進行するための時間であり、（ｔ４＿１－ｔ３＿１）が、ＡＣＫフレームがＲＦ媒体にわたって開始ＳＴＡから応答ＳＴＡへと進行するための時間であり、結果、それらの合計が実際の往復時間であることが容易に分かる。正確度を増大させるために、上記を繰り返すことができ、ＲＴＴは、すべての測定値の平均として計算することができる。

ｔ１＿Ｘは出発時刻である。ＴＯＤは、［８０２．１１］において、「ＴＯＤ［…］は、時間基準に対する、最後に送信されたファインタイミング測定フレームのプリアンプルの始まりが送信アンテナコネクタに現れた時刻を表す」として定義されている。プリアンブルは、ＰＨＹフレームの本当に最初の部分であり、これは、とりわけ、トランスミッタがプリアンブルの直前に一切のＲＦエネルギーを伝送しないことを意味する。その後、開始ＳＴＡは、同じようにｔ３＿Ｘを測定しなければならない、すなわち、ｔ３＿Ｘは、時間基準に対する、受信ファインタイミング測定フレームへの応答としての、最後に送信されたＡＣＫフレームのプリアンプルの始まりが送信アンテナコネクタに現れた時刻を表す。

ｔ４＿Ｘは到達時刻である。ＴＯＡは、［８０２．１１］において、「ＴＯＡ［…］は、時間基準に対する、最後に送信されたファインタイミング測定フレームに対するＡｃｋフレームのプリアンプルの始まりが送信アンテナコネクタに到達した時刻を表す」として定義されている。その後、開始ＳＴＡは、同じようにｔ２＿Ｘを測定しなければならない、すなわち、ｔ２＿Ｘは、時間基準に対する、最後に受信されたファインタイミング測定フレームのプリアンプルの始まりが受信アンテナコネクタに到達した時刻を表す。

したがって、最小時間ｔ３－ｔ２は、受信ＦＴＭ（ ， ）フレーム＋ＳＩＦＳの長さに等しく、最大時間ｔ３－ｔ２は、受信ＦＴＭ（ ， ）フレーム＋ＤＩＦＳの長さに等しい。ＦＴＭ（ ， ）フレームの長さは変動する。本明細書の残りの部分において、以下の定義を使用する。
ｔ２及びｔ３を測定するために開始ＳＴＡにおいてもたらされた物理ＦＴＭフレームの時間長を示すためにＬｆｔｍを使用する。
応答時間、又は開始ＳＴＡの応答時間という用語及び記号Ｒを、開始ＳＴＡが、物理ＦＴＭフレームの最後のシンボル（すなわち、ＣＲＣチェックの最後のシンボル）がその受信アンテナコネクタに到達した直後から、ＦＴＭフレームに応答して送信したＡＣＫフレームのＴＯＤまでにかかる時間として使用する。ＡＣＫフレームの送信は割に単純な動作であるため、これはハードウェアにおいて行われる可能性が高く、したがって、一定である。

［８０２．１１］のｃｌａｕｓｅ１１．２４．６は、タイミング測定（ＴＭ）手順を指定している。ＦＴＭ手順からのいくつかの差異があり、最も注目すべき差異は、タイムスタンプの分解能がより良好であることであり、これは原則的に、より精密な距離測定を可能にする。下記の実施形態は、ＴＭに対して、ＦＴＭについて本明細書に記載されているのと同じように使用される。

ＦＴＭに類似した距離測定システムのさらなる例が、米国特許第８７６２７２７号明細書に記載されている。その差異は、開始ＳＴＡがソースノードと呼ばれること、応答ＳＴＡがターゲットノードと呼ばれること、並びに、ソースノードがｔ１及びｔ４を測定し、ターゲットノードがｔ２及びｔ３を測定し、これらをソースノードに送信することである。

距離測定システムは、距離測定システムのさらなる例が、３ＧＰＰに記載されており、これはＯＴＤＯＡ（観測到達時刻差）と呼ばれる。［ＯＴＤＯＡ］を参照されたい。これは、ｒｅｌ９ Ｅ－ＵＴＲＡ（ＬＴＥラジオ）に導入されている位置決め機能である。下記に明らかにされているような参考文献［３６．ｎｎｎ］を参照されたい。これは、ユーザ機器（ＵＥ）が、いくつかのｅＮｏｄｅＢ（すなわち、基地局）からのいくつかの特定の信号、すなわち、位置決め基準信号ＰＲＳ間の時間差を測定し、これらの時間差をネットワーク内の特定のデバイス、すなわち、位置サーバ（進化型サービングモバイルロケーションセンタＥ－ＳＭＬＣ）に報告するマルチラテレーション方法である。これらの時間差及びｅＮｏｄｅＢの知識に基づいて、Ｅ－ＳＭＬＣはＵＥの位置を計算する。ＬＰＰ（ＬＴＥ測位プロトコル）の記述は、［３６．３５５］仕様書に見出すことができる。ＰＲＳ信号の正確な詳細は［３６．２１１］のｓｅｃｔｉｏｎ６．１０．４に見出すことができ単純なＯＴＤＯＡ手順は、［３７．５７１－１］仕様書のｓｅｃｔｉｏｎ９のＲＡＮ５ ＯＴＤＯＡ試験事例の記述に見出すことができる。Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）における位置特定に関する測定とまったく同様に、モバイルデバイスは、これらのＯＴＤＯＡレポートを、モバイルデバイスが所望するどこのネットワークにも現れるように偽装することができる。これらの下記の実施形態は、このタイプの不正行為に対して保護するために使用される。同じ測定がＯＴＤＯＡにおいてＵＥによって行われるための別の用語は、ＲＳＴＤ（基準信号時間差）である。ＲＳＴＤ測定正確度要件は、［３６．１３３］に規定されている。

３ＧＰＰにおける距離測定のさらなる例は、タイムグリッドに対するメッセージの到達時刻に基づき、高位化セルＩＤベース又はＥ－ＣＩＤと呼ばれる。セルＩＤベースの方法は、ｒｅｌ９以前にすでに可能であった。高位化セルＩＤは、いくつかのすでに利用可能な測定値をともに集約し、それらのいくつかは、位置決め正確度機能を改善するために正確度要件が増大されている。高位化セルＩＤ、Ｅ－ＣｅｌｌＩＤ、又はＥ－ＣＩＤは、ｒｅｌ９ Ｅ－ＵＴＲＡ（ＬＴＥラジオ）に導入されている位置決め機能である。ＵＥはネットワークに（サービングセル又はｅＮｏｄｅＢを通じて位置測定サーバ、すなわち進化型サービングモバイルロケーションセンタＥ－ＳＭＬＣに）サービングセルＩＤ、サービングセルによるタイミングアドバンス（その送信時刻と受信時刻との間の差）、基準（狭帯域）信号受信電力（ＲＳＲＰ／ＮＲＳＲＰ）、（狭帯域）基準信号受信品質（ＲＳＲＱ／ＲＳＲＱ）を報告する。ＲＳＲＰ／ＮＲＳＲＰ及びＲＳＲＱ／ＲＳＲＱは、任意の隣接するセルから測定及び報告され、一方、タイミングアドバンスは、プライマリセル（サービングセル）のみについて測定される。サービングセル又はｅＮｏｄｅＢは、到達角度のような追加の情報をＥＳＭＬＣに報告する。ＥＳＭＬＣは、この情報及びセル位置のその知識に基づいてＵＥ位置を推定する。

タイミングアドバンスの測定は以下の通りである。ＬＴＥ又はＧＳＭにおいて、セルが、固定タイミングを有する送信又は受信機会の周波数－時間グリッドを送信する。ＬＴＥについて、個々の周波数は、ＯＦＤＭサブキャリアの周波数であり、通常、１５ｋＨｚ離れている。時間ドメインは、１０ｍｓの連続するフレームから成り、各フレームは１０個のサブフレームから成り、各サブフレームは０．５ｍｓの２つのスロットから成る。この周波数－時間グリッドは、セルによって非常に厳密なタイミングによって維持される。グリッド要素ごとに、セルは、範囲内のすべてのモバイルデバイスに（ブロードキャスト）又は１つの特定のデバイスに送信できる。グリッド要素（周波数、サブフレーム組み合わせ又は時として周波数とスロットとの組み合わせ）の一部において、セルは、３ＧＰＰ仕様において定義されているものとしては、常に送信していることになる。したがって、これらのグリッド要素は理想的には、柔軟に使用することができるグリッド要素の各々の目的などのシステム情報を、セル内のモバイルデバイスに送信するのに適している。そのため、他のグリッド要素、すなわち、より柔軟に使用することができる要素の各々において、セルは、範囲内のすべてのモバイルデバイスにブロードキャストしているか、特定のモバイルデバイスに送信しているか、又は、特定のモバイルデバイスに、セルに若しくはセル内の別のモバイルデバイスに送信する許可を与えている。

ＲＦ波がセルからモバイルデバイスへと進行するのには時間がかかるため（約３００メートル毎マイクロ秒）、グリッドは、モバイルデバイスには、この進行時間だけ遅延されているように見える。この進行時間をｔ秒と仮定する。モバイルデバイスが送信を許可されているサブフレームの始まりから正確に送信を開始するとき、モバイルデバイスは、セルにおけるサブフレームの始まりよりもｔ秒遅く送信を開始する。モバイルデバイスによって送信されている信号がセルに到達するにもｔ秒かかる。それゆえ、セルがモバイルデバイスからの送信を受信するのは、正確に、それに割り当てられているサブフレームの始まりにおいてではなく、２ｔ秒遅い。この遅延を測定することによって、セルは、モバイルデバイスまでの距離を決定することができる。

モバイルデバイスがセルから遠く離れている場合、あるサブフレーム内のその送信の終わりは、次のサブフレームの始まりよりも遅くなり、そのため、干渉が起こる。この問題を克服するために、セルは、モバイルデバイスに、その特定のモバイルデバイスにアドレス指定されたタイミングアドバンスコマンド内のいわゆるＴＡ値にコード化されている一定量のタイミングアドバンスを使用するよう求めることができる。このとき、モバイルデバイスは、モバイルデバイスによって決定するものとしてのサブフレームの始まりよりも早く、その送信ＴＡを開始する。タイミングアドバンスに可能な最大値は０．６７ｍｓであり、これは、１００ｋｍよりもわずかに長い、モバイルデバイス－セル距離に対応する。技術仕様書３ＧＰＰＴＳ３６．３２１［３６．３２１］、ｓｅｃｔｉｏｎ６．１．３．５「タイミングアドバンスコマンドＭＡＣ制御要素」は、ＬＴＥのＴＡ値調製手順を記載している。

異なる距離に現れることを所望するモバイルデバイスは、セルのより近くに現れることを所望するときは周波数－時間グリッド若しくは送信セルから受信したＴＡ値だけ、仮定されているよりも早くその送信を開始するか、又は、現実にそうであるよりもセルから遠くに現れることを所望するときは、仮定されているよりも遅く送信を開始することができる。

正確且つ正しい距離測定が、いくつかの用途において重要である。例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）によって自動車からキーフォブまでの距離を測定するためにＷｉ－Ｆｉ（登録商標） ＦＴＭが使用され、そのため、自動車が、測定距離が例えば５メートル未満であるときにそのドアを開くことを決定することができるとき、キーフォブまでの実際の距離は、実際には５メートル未満であるということが重要である。別の例は、他のデバイスが特定のデバイスから離れていない場合に、デバイスが、著作権のあるコンテンツのみを別のデバイスにストリーミングすることを許可されるということである。正確且つ正しい距離測定を使用して、セキュアな認証されたチャネルを構成するときに中間者攻撃を防止することもできる。これは次の段落で説明する。

２つのデバイスは、それらの有線又は無線通信の安全を確保する必要がある場合、それらの通信を暗号化する。しかしながら、これは、両方の無線デバイスが同じ鍵を知っていることを必要とする。ディフィー・ヘルマン［ＤＨ］は、２者の当事者間で秘密鍵を確立するよく知られた技法であり、秘密鍵を確立するための当事者間の通信は、確立される秘密鍵に関する一切の情報を第三者に明かさない。２者の当事者は各々、自身の公開／秘密鍵対を使用し、公開鍵を互いに交換する。各当事者は、自身の秘密鍵及び他方の当事者の公開鍵、並びに、場合によっては、各当事者からの、例えばノンス（乱数）などの何らかの他の情報を使用して秘密鍵を計算することが可能である。各当事者は、ディフィー・ヘルマンを実施する度に、又は、古い鍵対を再使用する度に、新たに鍵対を生成する。

ネットワークを介してディフィー・ヘルマンを実施するとき、ディフィー・ヘルマンを実施するための公開鍵を受信するデバイスは、この公開鍵がいずれのデバイスからのものであるかを知らない。このことが、いわゆる中間者攻撃において攻撃者によって利用される。攻撃者Ｅは、デバイスＡが接続を所望する現実のデバイスＢになりすまし得る。攻撃者Ｅは、デバイスＡとディフィー・ヘルマンを実施し、デバイスＡとの秘密鍵Ｋａｅを確立する。同様に、攻撃者は、デバイスＢに対してデバイスＡになりすまし、デバイスＢとの秘密鍵Ｋｂｅを確立する。デバイスＡ又はＢのうちの一方からのメッセージが入来すると、攻撃者は、一方の秘密鍵を用いてメッセージを解読し、他方によってこれを暗号化し、これを他方のデバイスに転送する。このように、デバイスＡ及びＢは、いくらかの遅延が加わることを除いて、それらの通信において不審な点に一切気付かない。それらのデバイスが、別の通信方式を使用して同じ情報を送信し、結果を比較することによってそれらの通信をチェックするとき、それらのデバイスは、それらの通信に伴う一切の改ざんに気付かない。しかし、攻撃者は、それらのデバイスが通信する内容に関する完全な知識を有する。

デバイスプロビジョニングプロトコル［ＤＰＰ］において、第１のステップは、ＤＰＰブートストラッピング、すなわち、他方のデバイスの、中間者デバイスの公開鍵ではない公開ブートストラッピング鍵において信用を得るための手順を実施することである。ブートストラッピング方法のうちの１つは、他方のデバイスによる表示又は他方のデバイス上の印刷としての、他方のデバイスの公開ブートストラッピング鍵を含むＱＲコード（登録商標）を走査することである。他方のデバイスもまた、第１のデバイスのＱＲコード（登録商標）を走査する（相互認証）。その後、ブートストラッピング鍵がＤＰＰ認証プロトコルにおいて使用され、他方のデバイスが公開ブートストラッピング鍵に属する秘密鍵をも保持するか否かがチェックされる。ＤＰＰにおける公開ブートストラッピング鍵がＷｉ－Ｆｉ（登録商標）（例えば、近接認識ネットワーキング［ＮＡＮ］など、任意の形態のＷｉ－Ｆｉ（登録商標））を介して交換されている場合、それらは、ＲＦ範囲内のいかなるデバイスによっても送信されている可能性があるため、信用することができない。引き続きＤＰＰについて、ＤＰＰ認証プロトコルは、共通の共有鍵Ｋｅの確立をもたらすが、デバイスには、それらがこの鍵を意図したデバイスと共有しているか、又は、中間者デバイスと共有しているかは分からない。同様に、日和見無線暗号化［ＯＷＥ］を使用するとき、公開鍵は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）を介して、ディフィー・ヘルマンを使用することによって交換され、共通の共有鍵が、２つのデバイスの間の後続の通信の暗号化のために確立される。

一方、中間者デバイスとの共通の共有鍵が構成される確率を制限するための方策は、デバイスが他のデバイスまでの距離を測定し、この距離が、例えば数メートルなど、デバイス内の規則によって又はそのユーザによって決定されるような特定の距離未満である場合、それらのデバイスは他のデバイスから受信される公開鍵を信用するというものである。ユーザはこの場合、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）を介して公開鍵を送信したデバイス、そのため、意図されたデバイス又は中間者デバイスが離れている距離が距離制限未満であることを知る。その後、ユーザは、この範囲内に意図されるもの以外の何らかの他のデバイスが存在するか否かを判定することができる。

距離測定を使用して中間者デバイスとの共通の共有鍵が構成される確率を制限することは、最初にＷｉ－Ｆｉ（登録商標）を介して公開鍵を交換し、次いで、例えば、ＯＷＥ又はＤＰＰのＤＰＰ認証プロトコル部分（ＤＰＰブートストラッピングがＷｉ－Ｆｉ（登録商標）、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標） Ａｗａｒｅを介して行われる）によって共有セッション鍵を計算し、その後、日和見無線暗号化［ＯＷＥ］、ＤＰＰ若しくは何らかの他の方法によって、又は、少なくとも、ＦＴＭ＿Ｘフレーム内のｔ１及びｔ４値を含むフィールドを暗号化することによって、決定される共有セッション鍵を使用して暗号化ＦＴＭ＿Ｘフレームを使用するＦＴＭ手順を実行することによって行うことができる。要求ＳＴＡまでのそのように測定された距離がｘメートル未満である場合、開始ＳＴＡは受信された公開鍵を信用することができ、合意されたセッション鍵を使用して他のデバイスとのさらなる通信に進むことができる。ＤＰＰの場合、さらなる通信はＤＰＰ構成プロトコルである。ＯＷＥの場合、これは、ＡＰとＳＴＡとの間の暗号化ＷＡＮ接続である。開始ＳＴＡはまた、応答ＳＴＡまで測定される距離内にＷｉ－Ｆｉ（登録商標）デバイスが１つしかないと確信しているか否かを尋ねることもでき、ユーザがこれを確認した場合、開始ＳＴＡは共有セッション鍵の使用を進める。

上記で説明したように、応答ＳＴＡは、開始ＳＴＡが、現実にそうであるのとは別の距離にあると考えるようにする理由を有する。特に、応答ＳＴＡは、ｔ４＿Ｘ値を低減すること及び／又はｔ１＿Ｘ値を増大させることによって、開始ＳＴＡが、現実にそうであるよりも近いと考えるようにすることができる。これは、［８０２．１１］の式（１１－５）から容易に理解される。
ＲＴＴ＝［（ｔ４＿Ｘ－ｔ１＿Ｘ）－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）］ （３）
２つのデバイス間の距離は以下のとおりである。
ｄ＝ｃ＊ＲＴＴ／２ （４）
ここで、ｃは光速（約３＊１０＾８ｍ／ｓ）である。すべての正確が正確に行われ、報告されている場合、計算されたｄは、測定正確度内で現実の距離ｄに対応する。

開始ＳＴＡによって測定されるものとしての距離を１メートル低減するためには、応答ＳＴＡは、ｔ４＿Ｚ及びｔ１＿Ｘの差を、それらの測定値から以下の値だけ低減する必要がある。
ｄｅｌｔａ＿ｔ＝２＊１ｍ／３＊１０＾８ｍ／ｓ＝２＊３．３３＊１０＾－９ｓ＝６．６６ｎｓ （５）
しかしながら、応答ＳＴＡは、ｔ４＿Ｘ及びｔ１＿Ｘの差を開始ＳＴＡに報告するときに、それらの差をそれらの測定値から低減しすぎないように注意する必要がある。これは、このとき、開始ＳＴＡが負のＲＴＴを測定することになるためである。報告されているｔ４＿Ｚ及びｔ１＿Ｘの差が開始ＳＴＡの応答時間、すなわち、ｔ３＿Ｘとｔ２＿Ｘとの間の差に等しいとき、開始ＳＴＡは０の往復時間を測定することになる。したがって、不正行為に成功するには、応答ＳＴＡが開始ＳＴＡのｔ３＿Ｘ及びｔ２＿Ｘの差を知っていることが重要である。

上記で説明したように、開始ＳＴＡのｔ３＿Ｘ及びｔ２＿Ｘの差は２つの部分、すなわち、ＦＴＭ ＰＨＹフレームの長さ（Ｌｆｔｍ）及び応答時間Ｒから成る。応答ＳＴＡはＦＴＭフレーム自体を送信しており、そのため、その時間長Ｌｆｔｍを知っている。応答時間Ｒは、様々な様態で応答ＳＴＡに知られる。
不正デバイスが何らかの方策によって開始ＳＴＡまでの現実の距離を知っており、したがって、報告されるｔ１及びｔ４を適合させることによって、開始ＳＴＡが測定する距離を精密に偽装することができると仮定する。そのため、上述したようなＦＴＭを使用した測定を行うことによる問題は、悪意のある応答ＳＴＡが、現実にそうであるよりも開始ＳＴＡに対して近く又は遠くにあるように見えるように、その報告される到達時刻ｔ１及びｔ４を操作することができることである。

距離の偽装に成功するのを防止するために、開始デバイスは、開始デバイスに対して既知の位置にある１つ又は複数の協働デバイスを伴う。開始デバイス及び協働デバイスは、指向性受信アンテナを利用し、そのため、それらは、少なくとも互いに対する向きにリンクされている座標系に関する入来ＲＦ信号の方向を測定することが可能である。本明細書において、そのようなリンクは、接続方向の共有と呼ばれる。接続方向は、開始デバイスと協働デバイスとを接続する線の方向を示す。

協働デバイスは、開始デバイスのクロックと同期されたクロックを利用し、又は、何らかの他の時間基準を共有する。協働デバイスは、測定メッセージの到達時刻を独立して測定し、これらを開始デバイスに報告する。開始デバイスは、不正な応答デバイスによる操作された到達時刻測定を審理及び検出するために、三角形からの特性を使用する。３ＧＰＰに基づくシステムについて、開始デバイス及び１つ又は複数の協働デバイスは、基地局によって具現化され、応答デバイスは、ユーザ機器ＵＥによって具現化される。

距離に基づく測定をより信頼可能に行うことによって、これは、信頼可能な近接性に基づくサービスにとって有効なツールになる。いくつかの例示的な使用事例は、以下を含む。
－近傍の無線キーボード、近傍の無線記憶デバイス、近傍のセンサ又は近傍の無線ウェブカメラに接続する場合に、正しいものに接続し、行われていることを監視、コピー又は追跡することを所望する何らかの中間者デバイスには接続しないことを保証することを所望する。
－友人に会い、友人の携帯電話に接続して何らかの写真を交換することを所望する場合に、中間者ではなく、友人の携帯電話に接続することを保証することを所望する。
－家屋又は店の中で何らかのデバイスを自動的にオンにすること、何らかの扉を開くこと、又は、人が近接近しているときにそのモバイルデバイスを用いて何らかのサービスに接続することを可能にすることを所望する場合に、そのモバイルデバイスの位置が正しく、近くにあることを主張する偽りのデバイスではないことを保証することを所望する。
－店内で取引を開始することを所望する場合、例えば、レジに近いとき、フィッシング攻撃を受けており、それによってユーザが、店によって提供される公式サービスの代わりに、遠く離れて位置するフィッシングデバイスに気付いておらず、接続しているということがないことを保証することを所望する。

図１は、無線通信及び距離測定のためのデバイスを示す。無線通信のためのデバイスの空間的配置１００は、第１のデバイス１１０及び第２のデバイス１２０を含み、これらのデバイスは距離１５１をおいて物理的に離れている。第１のデバイスは、メッセージを送信及び受信するための第１のトランシーバ１１１と、第１のメッセージプロセッサ１１２とを有する。第２のデバイスは、無線レシーバ１２１、又は第２のトランシーバと、第２のメッセージプロセッサ１２２とを有する。また、第３のデバイスも、第３のトランシーバ１３１と、第３のメッセージプロセッサ１３２とを有する。これらのデバイスは、トランシーバ１１１，１２１，１３１に接続されている指向性アンテナ１１３，１２３，１３３を介して無線通信に対応している。

これらのデバイスは、下記にさらに説明するように、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を決定するための、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の測距プロトコルによる、無線通信を介した距離測定のために構成されている。無線通信は、第１のデバイスにおける測定メッセージの到達時刻に基づいて第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を決定するための測距プロトコルを含む。プロトコルは、第２のデバイスによる測定メッセージの送信を含む。これらの例において、無線通信及び測距プロトコルは［８０２．１１］に従うが、到達時刻測定に基づいて適切な測距プロトコルを提供する、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの他の無線プロトコルも使用される。

第１のメッセージプロセッサ１１２は、測距プロトコルに従ってメッセージを処理し、第１のデバイスにおける測定メッセージの第１の到達時刻を決定し、第１の到達時刻に基づいて第１のデバイスと第２のデバイスとの間の第１の距離１５１を決定するように構成されている。加えて、第１のメッセージプロセッサは、第３のデバイス１３０と通信するように構成されている。第３のデバイスは、協働デバイスとして動作し、第１のデバイスから信用される距離１５０に位置する。また、協働デバイスは、第１のデバイスと接続方向１６０を共有し、この接続方向は、第１のデバイスと協働デバイスとを接続する線の方向を示す。共有とは、第１のデバイスと第３のデバイスの両方が、両方のデバイスにとって利用可能である座標系内で角度を決定するために使用される基準方向として、この接続方向を知っていることを意味する。信用される距離及び接続方向は、予め決定されたか、又は、別個に測定され、若しくは、ユーザによって入力される。信用される距離及び接続方向は、第１のデバイスに知られており、信頼可能であるとして信用を得ている。任意選択的に、第１のメッセージプロセッサは、第３のデバイスによって実行される測距プロトコルに従って信用される距離を決定するように構成されている。第２のデバイスに対する実際の測定に先立って、信用される距離が、同じ又は別の測距プロトコルを使用して決定される。また、第１のメッセージプロセッサは、第１の指向性アンテナ１１３を使用して接続方向１６０を決定するように構成されている。

第３のデバイスが、協働して、第３のデバイスにおいて上記同じ測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定する。協働デバイスとも呼ばれる第３のデバイスにおいて、第３のメッセージプロセッサ１３２が、上記第３の方向の決定のために、及び、サポートデータを第１のデバイスに転送するように構成されており、サポートデータは、第３の方向に基づく。例えば、サポートデータは、基準方向、接続方向１６０若しくは絶対方向グリッドに対する、又は、同じく第１のデバイスによって受信されるさらなるメッセージを受信している間に決定される何らかの他の方向に対する第３の方向データを含む。代替的に又は付加的に、サポートデータは、第３の角度データを含み、第３のデバイスは、第３の方向と接続方向との間の第３の角度１６３を決定することも可能である。

第１のメッセージプロセッサは、決定された距離の評価のために、第１のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第１の方向を決定し、第１の方向と接続方向との間の第１の角度１６１を決定し、協働デバイスからサポートデータを受信するように構成されている。サポートデータが受信されると、プロセッサは、サポートデータに基づいて、第３の方向と接続方向との間の第３の角度１６３を得る。その後、第１の距離、信用される距離、第１の角度及び第３の角度に関する検証テストが実施される。検証テストは、上記距離及び角度が、第１のデバイス、第２のデバイス及び協働デバイスの有効な空間的配置に対応するときに、第１の距離を信頼可能であるとして許容する。例えば、検証テストは、下記にさらに明らかにされるように、有効な空間的配置に関する余弦法則チェック又は三角不等式チェックを含む。チェックは、決定された角度及び距離に従って、三角形の現実の空間的配置がそれぞれの角及び辺の長さを有するか否かを証明することを目的とする。

測距プロトコルは、鍵データに基づいて暗号によって保護されているメッセージを交換することを含む。任意選択的に、第１のメッセージプロセッサは、第３のメッセージプロセッサが、測距プロトコルに従ってメッセージを暗号論的に処理することを可能にするために、協働デバイスと鍵データを共有するように構成されている。それ自体既知である無線通信プロトコルに従って第１のデバイスと第３のデバイスとの間のメッセージを暗号化することによって、そのようなメッセージが、悪意のあるものである可能性がある第２のデバイスによって改ざんされないように保護する。

任意選択的に、デバイスは、上記到達時刻を決定するための時間基準を提供するためのクロックユニットを有する。第１のメッセージプロセッサは、時間基準を、例えば、［８０２．１ＡＳ］のプロトコルによって同期されている、協働デバイス内の対応するクロックユニットと同期させるように構成されている。有利には、時間基準は、第１のデバイスと第３のデバイスとの間で共有される。第３の到達時刻は、時間基準に対して決定され、これは、サポートデータが、そのように決定された第３の到達時刻を含むことを可能にし、したがって、第１のデバイスによって使用可能である。

任意選択的に、第３のメッセージプロセッサ１３２は、第３のデバイスにおける測定メッセージの第３の到達時刻を決定するように構成されており、サポートデータはまた、第３の到達時刻にも基づく。第１のメッセージプロセッサ１１２は、第３の到達時刻に関するサポートデータを使用して第３のデバイスと第２のデバイスとの間の第３の距離１５３を得、第３の距離も使用して検証テストを実施するように構成されている。代替的に又は付加的に、サポートデータは、第３の距離データを含む。それに加えて、第３のデバイスは、例えば、さらなる受信メッセージ及び信用される距離を使用することによって、第３の到達時刻データ又は第３のデバイスと第２のデバイスとの間の第３の距離を決定することが可能である。

以下において、１つ又は複数の協働ＳＴＡが加わることは、応答ＳＴＡが、現実にそうであるよりも開始ＳＴＡのより近くにあるように見えることを所望することを検出することを、どのように及びどの程度助けることができるかが記載されている。以下の仮定が適用される。
応答ＳＴＡは、開始ＳＴＡに対して任意の距離にあるように見えるように、自身が開始ＳＴＡに報告する測定値をどのように調整するかを知っている。
開始ＳＴＡ及び協働ＳＴＡは、８０２．１ＡＳプロトコル［８０２．１ＡＳ］と同期されている物理フレームの到達時刻及び出発時刻を計るクロックを有し、又は他の様態で、開始ＳＴＡが、対応するＳＴＡのいずれの測定値をそれ自体のいずれの測定値と組み合わせるべきか分かるように、通信する。
開始ＳＴＡ及び協働ＳＴＡは、協働ＳＴＡに必要な情報を共有し、結果、協働ＳＴＡは、応答ＳＴＡからのＦＴＭ（ ， ）メッセージを受信、識別、及び必要に応じて解読することができ、そのため、協働ＳＴＡは、応答ＳＴＡからＦＴＭ（ ， ）メッセージが到達する方向又は角度を検出し、この角度又は方向を開始ＳＴＡに報告することができ、結果、開始ＳＴＡは、これらの報告されている方向又は角度を、同じメッセージ上のそれ自体の測定値と組み合わせることができる。
ＦＴＭ測定は、２回以上実施され、すべてのＳＴＡの測定及び報告されている時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３及びｔ４は最初に平均され、その後、それらは距離及び位置の計算に使用され、結果、測定正確度は、信頼可能な結果を得るのに十分に良好になる。

下記において、タイミング測定を行うことができる、ＳＴＡに対する強力な攻撃に対する良好な防衛が説明される。そのような防衛において、開始ＳＴＡは１つ又は複数の協働ＳＴＡと協働し、図示されているように三角不等式を適用し、協働ＳＴＡが２つ以上ある場合は、計算されている位置において不一致のチェックを適用する。詳細な例は、［８０２．１１］のＦＴＭプロトコルを使用して与えられる。しかしながら、これは、１つのデバイスがプロトコルメッセージの到達時刻、出発時刻、又はその差を別のデバイスに報告する、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又は任意の他の無線（また、光学も）技術を使用する距離測定技術によって最良に機能する。

図２、図３及び図４を参照しながら下記に論じる例は、測定される距離に焦点を当てる。加えて、図１を用いて上述したように、角度が決定される。検証テストの実際の実施形態において、決定される角度と距離の両方が、三角形のような、関与するデバイスの有効な空間的配置の幾何学的特性を使用して検証される。下記の例は、三角形及び三角不等式に基づく。図５及び図６による例は、検証テストにおいて決定された角度を使用して論じられる。

図２は、無線通信のためのデバイス及び協働デバイスの空間的配置を示す。配置２００は、開始ＳＴＡと呼ばれる第１のデバイス２１０と、応答ＳＴＡと呼ばれる第２のデバイス２２０と、協働ＳＴＡと呼ばれる第３のデバイス２３０とを含み、これらのデバイスは図１を参照しながら説明したデバイスと同様である。第１の距離ｄ１＿ｃが、現実の距離ｄ１（又はｄ）にある第１のデバイス２１０と第２のデバイス２２０との間で決定される。第３の距離ｄ２＿ｃが、現実の距離ｄ２にある第３のデバイス２３０と第２のデバイス２２０との間で決定される。信用される距離Ｌが、第１のデバイス２１０と第３のデバイス２３０との間にある。

この例において、不正な応答ＳＴＡから開始ＳＴＡまでの現実の距離はｄであり、これは、不正な応答ＳＴＡから協働ＳＴＡまでの距離でもある。開始ＳＴＡは、上述した方法のいずれかを用いて不正な応答ＳＴＡまでの距離測定を実施する。残りの部分においては、ＦＴＭプロトコルが想定される。

各距離測定について、開始ＳＴＡは、協働ＳＴＡに、不正な応答ＳＴＡが送信したＦＴＭ（ｔ１＿Ｘ，ｔ４＿Ｘ）物理フレームの到達時刻ｔ２＿Ｘとして測定されたものについて尋ねる。＿ｃが添えられている距離は、デバイスによって計算されるものとしての対応する距離である。
開始ＳＴＡはその後、通常通り距離ｄを計算する。
ＲＴＴ＝［（ｔ４＿Ｘ－ｔ１＿Ｘ）－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）］ （６）
２つのデバイス間の距離は以下のとおりである。
ｄ１＿ｃ＝ｃ＊ＲＴＴ／２＝ｃ＊［（ｔ４＿Ｘ－ｔ１＿Ｘ）－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）］／２ （７）
ここで、ｃは光速（約３＊１０＾８ｍ／ｓ）である。すべての正確が正確に行われ、報告されている場合、計算されたｄ１＿ｃは、測定正確度内で現実の距離ｄに対応する。

不正な応答ＳＴＡが、開始ＳＴＡに、不正な応答ＳＴＡがｄではなく偽装距離ｆにあると考えるよう所望すると仮定する。不正な応答ＳＴＡは、ｔ４＿Ｘ及びｔ１＿Ｘを測定している。この目的のために、応答ＳＴＡは、自身が報告するｔ４＿ｒ＿Ｘ及びｔ１＿ｒ＿Ｘの値を、それらの距離が、現実に測定されるｔ４＿Ｘ及びｔ１＿Ｘの距離未満の２＊（ｄ－ｆ）／ｃであるように変更する。したがって、不正な応答ＳＴＡが開始ＳＴＡに報告する時刻は、以下のとおりである。
（ｔ４＿ｒ＿Ｘ，ｔ１＿ｒ＿Ｘ）＝（ｔ４＿Ｘ－（１－α）＊（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ），ｔ１＿Ｘ＋α＊（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ）） （８）
ここで、αは自由に選択することができる。

応答ＳＴＡによって報告されるものとしての（ｔ４＿ｒ＿Ｘ，ｔ１＿ｒ＿Ｘ）を使用することによって、開始ＳＴＡは、応答ＳＴＡと自身との間の距離ｄ１＿ｃを、以下のように計算することができる。
ｄ１＿ｃ＝ｃ＊ＲＴＴ／２
＝ｃ＊［（ｔ４＿Ｘ－（１－α）＊（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ）－（ｔ１＿Ｘ＋α＊（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ）））－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）］／２
＝ｃ＊［（ｔ４＿Ｘ－ｔ１＿Ｘ）－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）－（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ）］／２
＝ｃ＊［（ｔ４＿Ｘ－ｔ１＿Ｘ）－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）］／２－ｃ＊（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ）／２
＝ｄ－（ｄ－ｆ）
＝ｆ （９）
この計算された距離は、実際、不正な応答ＳＴＡが開始ＳＴＡに計算することを所望したものである。

応答ＳＴＡによって報告されるものとしての（ｔ４＿ｒ＿Ｘ，ｔ１＿ｒ＿Ｘ）及び協働ＳＴＡから得られるｔ２ｃ＿Ｘを使用することによって、開始ＳＴＡは、応答ＳＴＡと協働ＳＴＡとの間の距離ｄ２＿ｃを、以下のように計算することができる。
ｄ２＿ｃ＝ｄ１＿ｃ＋ｃ＊（ｔ２ｃ＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ） （１０）
辺Ａ、Ｂ及びＣを有する任意の三角形について、以下の不等式が必ず成り立つ（三角不等式）。
｜Ｃ｜≦｜Ａ｜＋｜Ｂ｜ （１１）
したがって、図２の配置において、以下の２つの不等式が、現実の距離及び開始ＳＴＡによって測定されるものとしての距離について必ず真である。
Ｌ≦ｄ１＋ｄ２⇔ （１２）
Ｌ≦２＊ｄ１＋ｃ＊（ｔ２ｃ＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ） （１３）
開始ＳＴＡは、上記２つの不等式が、測定距離ｄ１＿ｃ及びｄ２＿ｃについて成り立つか否かをチェックすることができる。
Ｌ≦ｄ１＿ｃ＋ｄ２＿ｃ⇔ （１４）
Ｌ≦ｄ１＿ｃ＋ｄ１＿ｃ＋ｃ＊（ｔ２ｃ＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）⇔ （１５）
Ｌ≦２＊ｆ＋ｃ＊（ｔ２ｃ＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ） （１６）
図２の配置において、ｄ１及びｄ２は等しく、そのため、ｔ２ｃ＿Ｘ及びｔ２＿Ｘは等しい。これは、不正な応答ＳＴＡが以下のようにｆを選択する場合、不等式（１６）がもはや成り立たないことを意味する。
ｆ＜Ｌ／２ （１７）
これは、図２の配置において、応答ＳＴＡが、開始ＳＴＡに対してＬ／２よりも近くに見えることを所望するようにその測定値を偽装したことを、開始ＳＴＡが検出することができることを意味する。

図３は、無線通信のための２つのデバイスの空間的配置を示す。配置３００は、開始ＳＴＡと呼ばれる第１のデバイス３１０と、応答ＳＴＡと呼ばれる第２のデバイス３２０と、協働ＳＴＡと呼ばれる第３のデバイス３３０とを含み、これらのデバイスは図１を参照しながら説明したデバイスと同様である。第１の距離ｄ１＿ｃが、現実の距離ｄ１（又はｄ）にある第１のデバイス３１０と第２のデバイス３２０との間で決定される。第３の距離ｄ２＿ｃが、現実の距離ｄ２にある第３のデバイス３３０と第２のデバイス３２０との間で決定される。信用される距離Ｌが、第１のデバイス３１０と第３のデバイス３３０との間にある。

この例において、開始ＳＴＡは不正な応答ＳＴＡまでの距離としてｆを測定し、協働ＳＴＡと不正な応答ＳＴＡとのあいだの距離として、ｆ－Ｌを決定する。
ここで、不等式（１４）は以下のようになる。
Ｌ≦ｄ１＿ｃ＋ｄ２＿ｃ⇔ （１８）
Ｌ≦２＊ｆ－Ｌ⇔ （１９）
Ｌ≦ｆ （２０）
これは、ｆがＬ以上である場合にのみ成り立つ。それゆえ、提案されている防衛は、図３の配置に対して機能し、応答ＳＴＡが、開始ＳＴＡに対してＬよりも近くに見えることを所望するようにその測定値を偽装したことを、開始ＳＴＡが検出することができる。

図４は、無線通信のための２つのデバイスのさらなる空間的配置を示す。配置４００は、開始ＳＴＡと呼ばれる第１のデバイス４１０と、応答ＳＴＡと呼ばれる第２のデバイス４２０と、協働ＳＴＡと呼ばれる第３のデバイス４３０とを含み、これらのデバイスは図１を参照しながら説明したデバイスと同様である。第１の距離ｄ１＿ｃが、現実の距離ｄ１（又はｄ）にある第１のデバイス４１０と第２のデバイス４２０との間で決定される。第３の距離ｄ２＿ｃが、現実の距離ｄ２にある第３のデバイス４３０と第２のデバイス４２０との間で決定される。信用される距離Ｌが、第１のデバイス４１０と第３のデバイス４３０との間にある。

この例においては、余弦法則が使用される。ｄ２が、以下のように計算される。
ｄ２^２＝ｄ１^２＋Ｌ^２－２＊ｄ１＊Ｌ＊ｃｏｓ（φ） （２１）
以下のようにαを使用してｄ１及びＬを関係付けることによって、
ｄ１＝α＊Ｌ （２２）
以下が得られる。
ｄ２＝ｓｑｒｔ（（α＊Ｌ）^２＋Ｌ^２－２＊α＊Ｌ＊Ｌ＊ｃｏｓ（φ））
＝Ｌ＊ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（φ）） （２３）
しかしながら、不正な応答ＳＴＡは、開始ＳＴＡが計算した距離ｄ１＿ｃ及びｄ２＿ｃが以下のようになるように、自身が開始ＳＴＡに送信する情報を変更する。
ｄ１＿ｃ＝ｄ１－（ｄ１－ｆ） （２４）
ｄ２＿ｃ＝ｄ２－（ｄ１－ｆ） （２５）
開始ＳＴＡは、自身が測定した距離について、不等式（１４）が成り立つか否かをチェックする。
Ｌ≦ｄ１＿ｃ＋ｄ２＿ｃ⇔ （２６）
Ｌ≦ｆ＋Ｌ＊ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（φ））－α＊Ｌ＋ｆ⇔ （２７）
Ｌ≦２＊ｆ＋Ｌ＊｛ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（φ））－α｝⇔ （２８）
ｆ≧０．５＊Ｌ＊｛１＋α－ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（φ））｝ （２９）
したがって、開始ＳＴＡは、応答ＳＴＡがｆを以下の不等式にあるように選択するとき、応答ＳＴＡがその報告測定値を偽装していることを検出する。
ｆ／Ｌ＜０．５＊｛１＋α－ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（φ））｝＝Ｔ１ （３０）

図５は、決定された角度を示す空間的配置を示す。配置５００は、開始ＳＴＡと呼ばれる第１のデバイス５１０と、応答ＳＴＡと呼ばれる第２のデバイス５２０と、協働ＳＴＡと呼ばれる第３のデバイス５３０とを含み、これらのデバイスは図１を参照しながら説明したデバイスと同様である。第１の距離ｄ１＿ｃが、現実の距離ｄ１（又はｄ）にある第１のデバイス５１０と第２のデバイス５２０との間で決定される。第３の距離ｄ２＿ｃが、現実の距離ｄ２にある第３のデバイス５３０と第２のデバイス５２０との間で決定される。信用される距離Ｌが、第１のデバイス５１０と第３のデバイス５３０との間にある。接続方向が、第１のデバイスと第３のデバイスとの間の線に沿っている。第１の角度φ１が、接続方向と、第１のデバイスにおいて第２のデバイスから測定メッセージを受信する方向との間で決定される。第２の角度φ３が、第１のデバイスにおいて第２のデバイスからメッセージを受信する方向と、第３のデバイスにおいて測定メッセージを受信する方向との間にある。第３の角度φ２が、接続方向と、第３のデバイスにおいて第２のデバイスから測定メッセージを受信する方向との間にある。

応答ＳＴＡから開始ＳＴＡまでの現実の距離はｄである。開始ＳＴＡは、上述した方法のいずれかを用いて応答ＳＴＡまでの距離測定を実施する。残りの部分においては、これはＦＴＭプロトコルであると想定される。
開始ＳＴＡは、通常通り距離ｄ１＿ｃを計算する。
ＲＴＴ＝［（ｔ４＿Ｘ－ｔ１＿Ｘ）－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）］ （３１）
２つのデバイス間の距離は以下のとおりである。
ｄ１＿ｃ＝ｃ＊ＲＴＴ／２＝ｃ＊［（ｔ４＿Ｘ－ｔ１＿Ｘ）－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）］／２ （３２）
ここで、ｃは光速（約３＊１０＾８ｍ／ｓ）である。すべての正確が正確に行われ、報告されている場合、計算されたｄ１＿ｃは、測定正確度内で現実の距離ｄに対応する。

不正な応答ＳＴＡが、開始ＳＴＡに、不正な応答ＳＴＡが現実の距離ｄではなく偽装距離ｆにあると考えるよう所望すると仮定する。不正な応答ＳＴＡは、ｔ４＿Ｘ及びｔ１＿Ｘを測定している。この目的のために、応答ＳＴＡは、自身が報告するｔ４＿ｒ＿Ｘ及びｔ１＿ｒ＿Ｘの値を、それらの距離が、現実に測定されるｔ４＿Ｘ及びｔ１＿Ｘの距離未満の２＊（ｄ－ｆ）／ｃであるように変更する。したがって、不正な応答ＳＴＡが開始ＳＴＡに報告する時刻は、以下のとおりである。
（ｔ４＿ｒ＿Ｘ，ｔ１＿ｒ＿Ｘ）＝（ｔ４＿Ｘ－（１－α）＊（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ），ｔ１＿Ｘ＋α＊（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ）） （３３）
ここで、αは自由に選択することができる。

応答ＳＴＡによって報告されるものとしての（ｔ４＿ｒ＿Ｘ，ｔ１＿ｒ＿Ｘ）を使用することによって、開始ＳＴＡは、応答ＳＴＡと自身との間の距離ｄ１＿ｃを、以下のように計算することができる。
ｄ１＿ｃ＝ｃ＊ＲＴＴ／２
＝ｃ＊［（ｔ４＿Ｘ－（１－α）＊（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ）－（ｔ１＿Ｘ＋α＊（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ）））－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）］／２
＝ｃ＊［（ｔ４＿Ｘ－ｔ１＿Ｘ）－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）－（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ）］／２
＝ｃ＊［（ｔ４＿Ｘ－ｔ１＿Ｘ）－（ｔ３＿Ｘ－ｔ２＿Ｘ）］／２－ｃ＊（２＊（ｄ－ｆ）／ｃ）／２
＝ｄ－（ｄ－ｆ）
＝ｆ （３４）
この計算された距離は、実際、不正な応答ＳＴＡが開始ＳＴＡに計算することを所望したものである。

各距離測定について、開始ＳＴＡは、協働ＳＴＡに、不正な応答ＳＴＡが送信したＦＴＭ（ｔ１＿Ｘ，ｔ４＿Ｘ）物理フレームの到達角度φ２として測定されたものについて尋ねる。協働ＳＴＡによって報告されるものとしての到達角度φ２、自身で測定した到達角度φ１及び正弦法則を使用することによって、開始ＳＴＡは、応答ＳＴＡと自身との間の距離ｄ１を計算することができる。最初に、開始ＳＴＡは、応答ＳＴＡから開始ＳＴＡまでの線と、応答ＳＴＡから協働ＳＴＡまでの線との間の角度であるφ３を計算する。
φ３＝１８０－φ１－φ２ （３５）
図５の配置に関する正弦法則は以下のとおりである。
Ｌ／ｓｉｎ（φ３）＝ｄ２／ｓｉｎ（φ１）＝ｄ１／ｓｉｎ（φ２） （３６）
その後、開始ＳＴＡは、以下のように、正弦法則を使用して、測定確度に従って応答ＳＴＡまでの距離ｄ１＿ａを計算する。
ｄ１＿ａ＝Ｌ＊ｓｉｎ（φ２）／ｓｉｎ（φ３） （３７）
到達時刻及び出発時刻の測定に基づいて計算されている距離ｄ１＿ｃが、測定到達角度に基づいて計算されている距離ｄ１＿ａからあまりに異なっているとき、開始ＳＴＡは、測定された距離を破棄する。

これらのタイミング測定誤差及び角度測定誤差は、ＦＴＭプロトコルを複数回実施し、各実行のＸのｔ１＿Ｘ、ｔ２＿Ｘ、ｔ３＿Ｘ、ｔ４＿Ｘ、並びにφ１＿Ｘ２及びφ２＿Ｘを平均し、その後、それらを式（３５）～（３７）において使用することによって、低減することができる。
φ３が小さくなるほど、ｄ１＿ａの誤差は大きくなる。最良の結果のためには、φ１は範囲［４５－１３５］度内にあるべきであり、｜φ３｜は４５度以上であるべきである。

したがって、より多くの方向から不正な応答ＳＴＡを検出するためには、２つ以上の協働ＳＴＡが使用されるべきである。例えば、例として図６の配置の３つの協働ＳＴＡによって、すべての方向をカバーすることができる。

到達時刻及び出発時刻の測定に基づいて計算されている距離ｄ１＿ｃが、測定到達角度に基づいて計算されている距離ｄ１＿ａに一致することを開始ＳＴＡが見出し、したがって、測定された距離を破棄しない場合、開始ＳＴＡは、開始ＳＴＡと応答ＳＴＡとの間の距離測定の正確度を増大させる（誤差を低減する）ために、ｄ１＿ｃとｄ１＿ａとを組み合わせることができる。開始ＳＴＡと応答ＳＴＡとの間の、このより正確である最終的な距離ｄ１＿ｆは、式（３８）に従って計算することができ、ここで、重み係数ｃ及びａを使用して、ｄ１＿ｃ及びｄ１＿ａの加重平均が計算される。これらの重み係数は、ｄ１＿ｃ及びｄ１＿ａが測定される正確度に比例する値をとることができ、これは、特定の測定値が正確であるほど（又はその誤差が小さいほど）、重み係数が大きくなるべきであることを意味する。ｄ１＿ｃとｄ１＿ａの両方が同じ正確度で測定される場合、重み係数ｃ及びａは同じ値をとることができ、結果として通常の平均が行われる。
ｄ１＿ｆ＝ｃ＊ｄ１＿ｃ＋ａ＊ｄ１＿ａ／（ｃ＋ａ） （８１）

図６は、開始デバイス及び３つの協働デバイスの配置を示す。概略３次元方式における配置６００は、開始ＳＴＡと呼ばれる第１のデバイス６１０、並びに、第１の協働ＳＴＡ１と呼ばれる第３のデバイス６３０、第２の協働ＳＴＡ２と呼ばれるさらなるデバイス６３１及び第３の協働ＳＴＡ３と呼ばれる別のデバイス６３２を含む。応答デバイスは図示されていない。これらのデバイスは、図１を参照しながら説明したデバイスと同様である。この図において、開始デバイスと協働デバイスとの間のそれぞれの信用される距離はＬによって示されているように等しくされており、一方、すべての角度は９０°であり、これによって距離及び角度の計算がそれほど複雑でなくなっている。しかしながら、実際には、測定のための有効な３次元配置構成を依然として維持しながら、信用される距離及び接続方向は異なる。対応する計算は、現実のそれぞれの信用される距離及び方向を考慮に入れるように適合される。

接続方向は、開始デバイス６１０と第１の協働デバイス６３０との間の線に沿っている。第２の接続方向は、開始デバイス６１０と第２の協働デバイス６３１との間の線に沿っている。第３の接続方向は、開始デバイス６１０と第３の協働デバイス６３２との間の線に沿っている。９０°の角度が、各接続方向の間に示されている。

提案される距離測定システムは、例えば、支援型全地球航法衛星システム（Ａ－ＧＮＳＳ）とともに使用され、これは、位置サーバが支援データを提供してＵＥベースの且つＵＥによって支援されるＡ－ＧＮＳＳを有効化する技法である。ＧＮＳＳシステムによって測定される位置は、例えば、定誤差を補償するために、Ａ－ＧＮＳＳデータを使用して改善することができる。Ａ－ＧＮＳＳはまた、ＧＮＳＳ測位特有の誤差の理由を与えるためにも使用される。位置サーバは、任意のタイプのＧＮＳＳ（例えば、ＧＰＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、ＧＬＯＮＡＳＳ、ＢＤＳなど）に対する支援データを提供することができる。不正行為をしている可能性があるデバイスがその位置を自ら測定し、メッセージによって測定された位置を報告するか、又は、不正行為をしている可能性があるデバイスが協働デバイスのうちの１つに報告される他の事項（例えば、気圧又はいくつかの基地局、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標） ＡＰ若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ビーコンの受信信号強度、又は、いくつかの基地局、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標） ＡＰ若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ビーコンまでの往復時間）を測定する、そのような位置測定方法について、報告される位置又は報告される測定値からもたらされる位置が、協働デバイスの角度測定値を組み合わせることによって決定することができる、不正行為をしている可能性があるデバイスの位置と比較される。角度測定値を組み合わせて位置を測定することは、例えば、図６の配置を使用して、３－ｄにおける各協働デバイスの位置、及び、不正行為をしている可能性があるデバイスに対して測定された角度に基づいて、不正行為をしている可能性があるデバイスが位置する、３－ｄにおける各協働デバイスの線を決定することによって行うことができる。これらの線の各可能な対の交差点を計算し、例えば、これらの交差点を平均することによって、協働デバイスは、測定されている角度に基づいて不正行為をしている可能性があるデバイスの位置を測定することができる。

３ＧＰＰにおける基地局は、いわゆるリソース要素の時間－周波数グリッドにおいて送受信する。時間－周波数グリッドにおける位置のいくつかは、３ＧＰＰ規格によって固定されており、例えば、基地局が何かを特定のＵＥに（ダウンリンク）送信する時刻及び周波数、並びに、特定のＵＥが何かを基地局に（アップリンク）又は特定の他のＵＥに（サイドリンク）送信する時刻及び周波数の情報などのシステム情報を基地局の範囲内のすべてのＵＥにブロードキャストするために使用される。基地局が、例えば、図６の配置に従って協働しているとき、それらの時間－周波数グリッドは位置整合及び同期されるべきであり、それらは各々、グリッド内の同じ時間－周波数位置（リソース要素）を利用可能にすべきであり、そのため、それらはすべて、同じＵＥからの同じメッセージの受信角度を測定することが可能である。

そのため、提案されている距離測定システムは、少なくとも１つのさらなる協働デバイスを使用することによって拡張される。さらなる例が下記に論じられる。そのようなシステムにおいては、第２の協働デバイスとして動作する第４のデバイスが、第１のデバイスから第２の信用される距離をおいて配置されており、協働デバイスは、第１のデバイスと第２の接続方向を共有し、第２の接続方向は、第１のデバイスと第２の協働デバイスとを接続する線の方向を示す。第４のデバイスは、メッセージを受信するための第４の無線レシーバを有し、レシーバは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第４の指向性アンテナを有する。第４のデバイスは、第４のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第４の方向を決定し、第４のサポートデータを第１のデバイスに転送するように構成されている第４のメッセージプロセッサを有し、第４のサポートデータは、第４の方向を示す。第１のメッセージプロセッサは、第２の協働デバイスから第４のサポートデータを受信し第４のサポートデータに基づいて、第４の方向と第２の接続方向との間の第４の角度を得るように構成されている。第１のメッセージプロセッサは、第２の信用される距離及び第４の角度も使用して検証テストを実施するように構成されている。

一実施形態において、検証テストは、第１のデバイス、第２のデバイス及び第３のデバイスの第１の空間的配置に関する第１の三角不等式と、第１のデバイス、第２のデバイス及び第４のデバイスの第２の空間的配置に関する第２の三角不等式との組み合わせを使用する。検証テストは、下記の三角不等式及び２つの協働ＳＴＡを使用することに関するセクションにおいて論じられているテストを含む。代替的に、検証テストは、三角不等式及び２つの協働ＳＴＡをより良好に使用することに関する後のセクションにおいて説明されているような２つの協働ＳＴＡを使用する。このために、２つの協働デバイス間の距離が、第１のデバイスに知られる。

一実施形態において、検証テストは、第１の空間的配置による第２のデバイスの第１の位置が第２の空間的配置による第２のデバイスの第２の位置に対応するか否かを検証する。任意選択的に、検証テストは、決定された距離のすべてがゼロよりも大きいか否かを決定するための非一貫性チェックを使用する。

また、検証テストは、第１の信頼できる距離及び第２の信用される距離を超えるものに基づき、すなわち、第１のデバイス、第３のデバイス及び第４のデバイスから成る配置全体に基づく。例えば、これは、開始デバイスと両方の協働デバイスとの間の接続線の間の信用される角度を使用して行うことができる。任意選択的に、検証テストは、第３のデバイスから第１のデバイスへの線と、第４のデバイスから第１のデバイスへの線との間の信頼できる角度が少なくとも９０度になるように、第３のデバイス及び第４のデバイスが配置される構成に基づく。任意選択的に、検証テストは、第３のデバイス及び第４のデバイスが第１のデバイスに関して互いに対向して配置される構成に基づく。任意選択的に、検証テストは、第２の信用される距離が信用される距離に対応する構成に基づく。検証テストの様々な状況及び計算は、以下のセクションにおいて論じる。以下の例は、三角不等式及び２つの協働ＳＴＡを使用する。

さらなる空間的配置は、２つの協働デバイスを有する。第１の信用される距離Ｌが第１のデバイスと第１の協働ＳＴＡとの間にあり、一方、第２の信用される距離Ｌが第１のデバイスと第２の協働ＳＴＡとの間にある。この例示的な配置を使用すると、第１の協働ＳＴＡに正確に対向する第２の協働ＳＴＡを使用することによって、９０＜φ［以下］１８０についてより良好な性能が達成される。その場合、開始ＳＴＡは、すべてではないが多数の、０．５＊Ｌよりも近くに見えることを所望する、不正な応答ＳＴＡを検出することができる。

図７は、２つの協働デバイスを有するさらなる空間的配置を示す。配置７００は、開始ＳＴＡと呼ばれる第１のデバイス７１０と、応答ＳＴＡと呼ばれる第２のデバイス７２０と、図１を参照しながら説明したデバイスと同様の２つの協働ＳＴＡ７３０、７３１とを含む。第１の信用される距離Ｌが第１のデバイスと第１の協働ＳＴＡとの間にあり、一方、第２の信用される距離Ｌが第１のデバイスと第２の協働ＳＴＡとの間にある。この特定の配置において、第２のデバイス７２０は、３ｄにおいて、その中心が第１のデバイス、第３のデバイス及び第４のデバイスを通る線上にある円上のどこにあることもできることに留意されたい。このため、ここでは、第２のデバイスの位置は、第１のデバイス、第３のデバイス及び第４のデバイスを通る平面内の２ｄ座標としてのみ計算する。

この例示的な配置においては、三角不等式及び２つの協働ＳＴＡが使用される。三角不等式は、協働ＳＴＡ１及び２を介した測定に対して使用される。余弦法則を使用すると、ｄ２＿１を以下のように計算することができる。
ｄ２＿１^２＝Ｌ＊ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（φ）） （３８）
また、ｄ２＿２は以下のとおりである。
ｄ２＿２^２＝Ｌ＊ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（１８０－φ））
＝Ｌ＊ｓｑｒｔ（α^２＋１＋２＊α＊ｃｏｓ（φ）） （３９）
不正な応答ＳＴＡは、開始ＳＴＡが計算した距離ｄ１＿ｃ、ｄ２＿１＿ｃ及びｄ２＿２＿ｃが以下のようになるように、自身が開始ＳＴＡに送信する情報を変更する。
ｄ１＿ｃ＝ｄ１－（ｄ１－ｆ） （４０）
ｄ２＿１＿ｃ＝ｄ２＿１－（ｄ１－ｆ） （４１）
ｄ２＿２＿ｃ＝ｄ２＿２－（ｄ１－ｆ） （４２）
開始ＳＴＡは、自身が協働ＳＴＡ１及び２から受信した距離について、不等式（１４）が成り立つか否かをチェックする。
２＊Ｌ≦ｄ２＿１＿ｃ＋ｄ２＿２＿ｃ⇔ （４３）
２＊Ｌ≦Ｌ＊ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（φ））＋Ｌ＊ｓｑｒｔ（α^２＋１＋２＊α＊ｃｏｓ（φ））－２＊（α＊Ｌ－ｆ）⇔ （４４）
Ｌ≦ｆ＋Ｌ＊｛ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（φ））＋ｓｑｒｔ（α^２＋１＋２＊α＊ｃｏｓ（φ））－２＊α｝／２⇔ （４５）
ｆ≧０．５＊Ｌ＊｛２＋２＊α－ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（φ））－ｓｑｒｔ（α^２＋１＋２＊α＊ｃｏｓ（φ））｝⇔ （４６）
したがって、開始ＳＴＡは、応答ＳＴＡがｆを以下の不等式にあるように選択するとき、応答ＳＴＡがその報告測定値を偽装していることを検出する。
ｆ／Ｌ＜０．５＊｛２＋２＊α－ｓｑｒｔ（α^２＋１－２＊α＊ｃｏｓ（φ））－ｓｑｒｔ（α^２＋１＋２＊α＊ｃｏｓ（φ））｝＝Ｔ３ （４７）

図７の配置において、複数の様態で４つのデバイスを通る平面内の位置（ｘ，ｙ）を計算することが可能である。応答ＳＴＡがその測定値を忠実に報告する場合、これらの計算されている位置は、測定誤差を除いて一致する。しかし、応答ＳＴＡがその測定値を偽装している場合、特に、応答ＳＴＡが現実にそうであるよりも近くに見えることを所望するとき、それらの位置は一致しない。

開始ＳＴＡが（ｘ，ｙ）＝（０，０）にあり、協働ＳＴＡ１が（Ｌ，０）にあり、協働ＳＴＡ２が（－Ｌ，０）にあると仮定する。これらのＳＴＡ及び応答ＳＴＡは無論、３－ｄ世界に位置することに留意されたい。平面（ｘ，ｙ）は、開始ＳＴＡ及び２つの協働ＳＴＡを通る線が存在する３－ｄ内の任意の平面であってもよい。このセクションにおけるｙ座標の計算が、２つの値±ｙをもたらしたはずである。正の解のみを保持することは何ら問題を呈しない。これは、平面が開始ＳＴＡ及び２つの協働ＳＴＡを通る線を中心に１８０度回転されたときに、ｙの他方の解が得られるためである。

最初に、下記のセクション「余弦法則チェックと三角不等式チェックとの間の関連」において説明されているように、開始ＳＴＡによって決定された距離が、ゼロよりも大きいか否かがチェックされる。
ｄ１＿ｃ＞０ （４８）
ｄ２＿１＿ｃ＞０ （４９）
ｄ２＿２＿ｃ＞０ （５０）
上記３つの不等式のいずれも当てはまらない場合、応答ＳＴＡが不正であると仮定する。
これら３つの不等式が当てはまる場合、以下のように、辺の４つの組み合わせについて、余弦法則を使用して、応答ＳＴＡの位置を計算する。
ｃｏｓ（∠ＡＣＢ）＝（｜Ａ｜^２＋｜Ｂ｜^２－｜Ｃ｜^２）／（２＊｜Ａ｜＊｜Ｂ｜） （５１）
点ｂを常に応答ＳＴＡの位置として使用する。

点ａ＝（Ｌ，０）及びｃ＝（０，０）を使用すると、応答ＳＴＡがｂ１＝（ｘ１，ｙ１）にあると測定することができる。
ｃｏｓ＿ｃ１＝（ｄ１＿ｃ^２＋Ｌ^２－ｄ２＿１＿ｃ^２）／（２＊ｄ１＿ｃ＊Ｌ） （５２）
点ａ＝（－Ｌ，０）及びｃ＝（０，０）を使用すると、応答ＳＴＡがｂ＝（ｘ２，ｙ２）にあると測定することができる。
ｃｏｓ＿ｃ２＝（ｄ１＿ｃ^２＋Ｌ^２－ｄ２＿２＿ｃ^２）／（２＊ｄ１＿ｃ＊Ｌ） （５３）
点ａ＝（Ｌ，０）及びｃ＝（－Ｌ，０）を使用すると、応答ＳＴＡがｂ＝（ｘ３，ｙ３）にあると測定することができる。
ｃｏｓ＿ｃ３＝（ｄ２＿１＿ｃ^２＋４Ｌ^２－ｄ２＿２＿ｃ^２）／（２＊ｄ２＿１＿ｃ＊２Ｌ） （５４）
点ａ＝（－Ｌ，０）及びｃ＝（Ｌ，０）を使用すると、応答ＳＴＡがｂ＝（ｘ４，ｙ４）にあると測定することができる。
ｃｏｓ＿ｃ４＝（ｄ２＿２＿ｃ^２＋４Ｌ^２－ｄ２＿１＿ｃ^２）／（２＊ｄ２＿２＿ｃ＊２Ｌ） （５５）
その後、計算された余弦の４つすべてが間隔［－１，１］内にあるか否かをチェックする。下記のセクション「余弦法則チェックと三角不等式チェックとの間の関連」から、ここまでで三角不等式テストと同じテストを実施しており、そのため、ここまでのチェックによって、上記３つのテーブルが適用される。
４つの計算されている余弦がすべて間隔［－１，１］内にある場合、以下のように、応答ＳＴＡの位置の４つの点ｂ１、ｂ２、ｂ３及びｂ４を以下のように計算する。
ｘ１＝ｃｏｓ＿ｃ１＊ｄ１＿ｃ （５６）
ｙ１＝ｓｑｒｔ（１－ｃｏｓ＿ｃ１^２）＊ｄ１＿ｃ （５７）
ｘ２＝－ｃｏｓ＿ｃ２＊ｄ１＿ｃ （５８）
ｙ２＝ｓｑｒｔ（１－ｃｏｓ＿ｃ２^２）＊ｄ１＿ｃ （５９）
ｘ３＝Ｌ－ｃｏｓ＿ｃ３＊ｄ２＿１＿ｃ （６０）
ｙ３＝ｓｑｒｔ（１－ｃｏｓ＿ｃ３^２）＊ｄ２＿１＿ｃ （６１）
ｘ４＝－Ｌ＋ｃｏｓ＿ｃ４＊ｄ２＿２＿ｃ （６２）
ｙ４＝ｓｑｒｔ（１－ｃｏｓ＿ｃ４^２）＊ｄ２＿２＿ｃ （６３）
応答ＳＴＡがその時間測定値を忠実に報告した場合、これら４つの点は、タイミング測定誤差の影響を除いて同じであるはずである。同じく他の箇所で説明されるように、測定を複数回実施し、結果を平均することによって、測定誤差をより小さくすることができることに留意されたい。しかしながら、これら４つの点は、応答ＳＴＡがその測定値を現実にそうであるよりも近くに見えるように偽装するとき、及び、応答ＳＴＡが協働ＳＴＡ１及び２を通る線上にないとき、互いに異なる。
４つの点ｂ１、ｂ２、ｂ３及びｂ４の間のすべての距離の最大値ｅｍａｘを計算する。
ｉ∈｛１，２，３，４｝及びｊ∈｛１，２，３，４｝についてｅｍａｘ＝ＭＡＸ｜ｂｉ－ｂｊ｜ （６４）
ｂ３及びｂ４は数値誤差を除いて同じ点として計算されるため、ｂ４を計算する必要はないことに留意されたい。

以下のセクションは、三角不等式及び３つ以上の協働ＳＴＡを使用する。３つ以上の協働ＳＴＡを開始ＳＴＡの周りに配置することによって、より良好な性能が得られる。開始ＳＴＡの可能な限り多くの位置に配置されている不正な応答ＳＴＡを最良に検出するためには、３つの協働ＳＴＡを使用するときに、開始ＳＴＡ及び協働ＳＴＡを１つの平面内に配置することが最良である。それは、開始ＳＴＡが３つの協働ＳＴＡを通る平面上にない場合、不正な応答ＳＴＡが常に３つの協働ＳＴＡのいずれよりも開始ＳＴＡの近くにあり、したがって、提案されている方法が機能しないボリュームが存在するためである（例えば、表２参照）。

１つの線上に位置決めされていないが、その配置が三角形を形成する、２つの協働ＳＴＡ及び１つの開始ＳＴＡを使用することも可能である。距離ｄ１、ｄ２＿１、ｄ２＿２並びに２つの協働ＳＴＡ及び開始ＳＴＡによって形成される三角形の辺の長さを使用して、開始ＳＴＡは、第２のデバイスと、２つの協働ＳＴＡ及び開始ＳＴＡから成るセットからのデバイスの任意の対とによって形成される三角形に関する余弦法則を使用したチェックを実施することができる。

４つの協働ＳＴＡを使用するとき、それらは理想的には、正四面体の角に配置されるべきであり、開始ＳＴＡは、正四面体の重心に配置される。この配置は、可能性のある最も対称なものであり、したがって、最良の保護を提供する。
その４点が単位球面上にあり、原点に重心があり、水平な下面レベルを有する正四面体の頂点は、以下のようになる。
Ａ＝（ｓｑｒｔ（８／９），０，－１／３）
Ｂ＝（－ｓｑｒｔ（２／９），ｓｑｒｔ（２／３），－１／３）
Ｃ＝（－ｓｑｒｔ（２／９），－ｓｑｒｔ（２／３），－１／３）
Ｄ＝（０，０，１）
したがって、この場合、協働ＳＴＡは、頂点の位置に配置され、開始ＳＴＡは、原点に配置され、距離Ｌは１に等しい。任意の２つのＳＴＡ間の最長距離は、任意の２つの協働ＳＴＡ間の距離であり、そのため、以下のような、正四面体の辺の各々の長さである。
｜｜Ａ－Ｄ｜｜＝｜｜（ｓｑｒｔ（８／９），０，－１／３）－（０，０，１）｜｜
＝｜｜（ｓｑｒｔ（８／９），０，－４／３）｜｜
＝ｓｑｒｔ（８／３）≒１．６３ （６５）
任意の協働ＳＴＡ、原点及び応答ＳＴＡ間の角は、応答ＳＴＡＡが、原点及び正四面体の４つの面のいずれかの重心を通る線にあるときに最大になる。面ＡＢＤの重心は、以下のとおりである。
Ｆ＝｛（ｓｑｒｔ（８／９），０，－１／３）＋（－ｓｑｒｔ（２／９），ｓｑｒｔ（２／３），－１／３）＋（０，０，１）｝／３
＝（ｓｑｒｔ（８／９）－ｓｑｒｔ（２／９），ｓｑｒｔ（２／３），１／３）／３ （６６）
角∠ＡＯＦ、∠ＢＯＦ及び∠ＤＯＦはすべて同じである。この角度は、余弦法則を使用して計算することができる。
ｃｏｓ（∠ＤＯＦ）＝（｜｜Ｄ｜｜^２＋｜｜Ｆ｜｜^２－｜｜Ｄ－Ｆ｜｜^２）／（２＊｜｜Ｄ｜｜＊｜｜Ｆ｜｜） （６７）
｜｜Ｄ｜｜^２＝１ （６８）
｜｜Ｆ｜｜^２＝｛（ｓｑｒｔ（８／９）－ｓｑｒｔ（２／９））^２＋２／３＋１／９｝／９
＝｛８／９＋２／９－２＊ｓｑｒｔ（１６／８１）＋７／９｝／９
＝１／９ （６９）
｜｜Ｄ－Ｆ｜｜^２＝｛（ｓｑｒｔ（８／９）－ｓｑｒｔ（２／９））^２＋２／３｝／９＋（８／９）^２
＝｛８／９＋２／９－２＊ｓｑｒｔ（１６／８１）＋２／３｝／９＋６４／８１
＝｛２／９＋６／９｝／９＋６４／８１
＝７２／８１＝８／９ （７０）
したがって、
ｃｏｓ（∠ＤＯＦ）＝（１＋１／９－８／９）／（２＊１＊１／３）
＝３＊（２／９）／２
＝１／３ （７１）
∠ＤＯＦ）＝ａｒｃｃｏｓ（１／３）＝７０．５３度 （７２）
したがって、正四面体の重心に位置する１つの開始ＳＴＡ及び開始ＳＴＡから距離Ｌにあるその正四面体の頂点に位置する４つの協働ＳＴＡから成る配置によって、開始ＳＴＡまで０．５Ｌよりも近くにあるように偽装することを所望するすべての応答ＳＴＡを、それらが開始ＳＴＡから１．５Ｌよりも離れている場合に、検出することができる。表１を参照されたい。０．５Ｌと１．５Ｌとの間の領域内の多くのそのようなＳＴＡを検出することができる。

任意選択的に、この防衛は、前のセクションにおいて説明した防衛と同様の、開始ＳＴＡ及び協働ＳＴＡを使用した、計算されている位置における非一貫性チェックを追加することによって改善される。

一実施形態において、測距プロトコルは、第１のデバイスが、開始デバイスとして動作し、第２のデバイスに開始メッセージを送信することを含み、一方、開始メッセージが受信されると、第２のデバイスは、測定メッセージを送信する必要がある．第１のメッセージプロセッサは、第３のデバイスが距離測定のために開始デバイスとして動作することを可能にするために、第３のデバイスと役割変更データを交換するように構成されている。そのために、第３のデバイスは、第２の測定メッセージに基づいて測距プロトコルに従って第３のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を取得し、第３のデバイスにおいて第２の測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定するように構成されている。また、第３のデバイスは、第３のサポートデータを第１のデバイスに転送し、第３のサポートデータは、第３の距離及び第３の方向を示す。例えば、第３のサポートデータは、第３の方向又は第３の角度を含む。また、サポートデータは、第３のデバイスが測定したＦＴＭプロトコルのｔ２及びｔ３値を含む。ｔ１及びｔ４値もその一部であるが、第１のデバイスが第２のデバイスからｔ１及びｔ４を含む元のメッセージを受信及び使用するため、これは必須ではない。

また、第１のメッセージプロセッサは、第３のデバイスから第３のサポートデータを受信するために、第１のデバイスにおいて第２の測定メッセージを受信するときの第２の方向を決定し、第２の方向及び第３のサポートデータも使用して検証テストを実施するように構成されている。この実施形態において、開始ＳＴＡ及び協働ＳＴＡは役割を交換し、又は言い換えれば、２つの開始ＳＴＡを使用して位置を２度計算する。

図４の配置において、ここで、協働して応答ＳＴＡまでの距離を決定する、第１のＳＴＡ１及び第２のＳＴＡ２として動作する、２つのデバイス４１０、４３０がある。連続する測定において、ＳＴＡ１は開始ＳＴＡとして動作し、ＳＴＡ２は協働ＳＴＡとして動作し、第２の連続する測定において、それらは反対の役割を担う。距離測定結果を改善するために、距離を計算する前に、各連続における個々の時間測定値が平均される。第１の連続のすべての個々の測定が行われた後、役割が交換され、第２の連続の個々の測定が実施される。しかし、役割交換はまた、任意の回数の個々の測定の後にも行われる。

第１の連続する測定、したがってＳＴＡ１が開始ＳＴＡである測定からのタイミング測定値を使用すると、式（５６）及び（５７）を使用して応答ＳＴＡの位置ｒ１＝（ｘ１，ｙ１）を計算することができる。第２の連続する測定、したがってＳＴＡ２が開始ＳＴＡである測定からのタイミング測定値を使用すると、同様の式を使用して応答ＳＴＡの位置ｒ２＝（ｘ２，ｙ２）を計算することができる。この特定の配置において、第２のデバイス４２０は、３ｄにおいて、その中心が第１のデバイス及び第３のデバイスを通る線上にある円上のどこにあることもできることに留意されたい。このため、ここでは、第２のデバイスの位置は、第１のデバイス、第２のデバイス及び第３のデバイスを通る平面内の２ｄ座標としてのみ計算する。

計算されている点ｒ１及びｒ２は、応答ＳＴＡがそのタイミング測定値を忠実に報告する場合、測定誤差を除いて等しいはずである。しかし、応答ＳＴＡが現実にそうであるよりも近くに見えることを所望するとき、これは異なる。

前のセクションにおいて、不正な応答ＳＴＡが、開始ＳＴＡから距離ｆにあるように見えるように試行している。応答ＳＴＡは、２つのＳＴＡが時折役割を交換していることを知らず、したがって、それらの各々から偽装の距離ｆにあるように見えるように試行していると仮定する。この場合、特にｆ＜０．５Ｌの場合、ｒ１及びｒ２は明らかに異なる。

したがって、各々が開始ＳＴＡとしての役割を果たす２つ以上のＳＴＡを使用し、開始ＳＴＡの各々によって測定される距離を使用しての位置を計算し、計算されている位置の差を判定することは、それらのタイミング測定値を偽装している応答ＳＴＡを検出するための良好な着想である。

しかしながら、上述した攻撃は、この状況における可能な最良の攻撃ではない。応答ＳＴＡが、いずれの開始ＳＴＡとＦＴＭプロトコルを実施しており、配置のパラメータ（したがってＬ及びφ又はｄ１及びｄ２）を知っているときに、攻撃はより良好になる。これが実際に知ることは困難であるが、不可能ではない。攻撃者が、秘密暗号鍵を除いてすべてを知っていると仮定することは、良好なセキュリティ実務である。したがって、前のセクションにおいて説明したような防衛が、好ましくは使用される。

以下のセクションは、余弦法則チェックと三角不等式チェックとの間の関連を論じる。以下のような、三角不等式が３つの長さ｜Ａ｜、｜Ｂ｜及び｜Ｃ｜に当てはまるか否かは、
｜Ｃ｜≦｜Ａ｜＋｜Ｂ｜ （７３）
｜Ａ｜≦｜Ｂ｜＋｜Ｃ｜ （７４）
｜Ｂ｜≦｜Ａ｜＋｜Ｃ｜ （７５）
以下が成り立つか否かのチェックと同じである。
－１≦ｃｏｓ（∠ＡＣＢ）≦１ （７６）
角∠ＡＣＢに対する余弦法則は以下のとおりである。
ｃｏｓ（∠ＡＣＢ）＝（｜Ａ｜^２＋｜Ｂ｜^２－｜Ｃ｜^２）／（２＊｜Ａ｜＊｜Ｂ｜） （７７）
余弦が－１以上であるか否かをチェックすることによって、以下が得られる。
ｃｏｓ（∠ＡＣＢ）≧－１⇔
（｜Ａ｜^２＋｜Ｂ｜^２－｜Ｃ｜^２）／（２＊｜Ａ｜＊｜Ｂ｜）≧－１ （７８）
｜Ａ｜＊｜Ｂ｜）＞０である場合にのみ、不等式（７８）から以下の不等式を導出することができる。
（｜Ａ｜^２＋｜Ｂ｜^２－｜Ｃ｜^２）≧－２＊｜Ａ｜＊｜Ｂ｜⇔
（｜Ａ｜^２＋｜Ｂ｜^２＋２＊｜Ａ｜＊｜Ｂ｜－｜Ｃ｜２）≧０⇔
（｜Ａ｜＋｜Ｂ｜）^２－｜Ｃ｜^２≧０⇔
（｜Ａ｜＋｜Ｂ｜）^２≧｜Ｃ｜２⇒
｜Ｃ｜≦（｜Ａ｜＋｜Ｂ｜） （７９）
これは不等式（７３）と同じである。
同様に、余弦が１以下であるか否かをチェックすることによって、以下が得られる。
ｃｏｓ（∠ＡＣＢ）≦１⇔
（｜Ａ｜－｜Ｂ｜）^２－｜Ｃ｜^２≦０⇔
（｜Ａ｜－｜Ｂ｜）^２≦｜Ｃ｜２⇔
ａｂｓ（｜Ａ｜－｜Ｂ｜）≦｜Ｃ｜⇔
｜Ａ｜≦（｜Ｂ｜＋｜Ｃ｜）且つ｜Ｂ｜≦（｜Ａ｜＋｜Ｃ｜） （８０）
この２つの不等式は三角形にも当てはまらなければならない。

現実の距離は常に０以上であることに留意されたい。上記の論法は正の距離には当てはまるが、負の距離には当てはまらない。応答ＳＴＡがその測定値をより近くなるように偽装するとき、開始ＳＴＡによって得られる距離は負になる場合がある。したがって、３つの三角不等式に関するチェックは、測定されている３つの距離が０以上であるか否かのチェック、及び、余弦不等式（７６）が当てはまるか否かのチェックと等価である。

一実施形態において、第３のメッセージプロセッサは、第２のデバイスから受信される少なくとも１つのメッセージの第３の信号強度を決定し、第３の信号強度データを、第１のデバイスへのサポートデータに含めるように構成されている。第１のメッセージプロセッサは、第２のデバイスから受信される少なくとも１つのメッセージの第１の信号強度を決定し、第１の信号強度及び第３の信号強度を、決定された距離におけるそれぞれの予測信号強度と比較することによって、決定された距離が信頼可能であるか否かを検証するように構成されている。この実施形態において、付加的に、信号強度に基づく距離測定が、信頼性を増大させるために実施される。到達時刻及び送信時刻に加えて、受信信号強度も、距離の測定値として使用することができる。デバイスは、メッセージを別のデバイスに送信する送信パワーを、そのメッセージに含め、この他のデバイスは、受信信号強度を測定し、他のデバイスは、仮定されているトランスミッタアンテナ特性（例えば、全方向性であること）、及び、信号強度が距離の２乗に反比例して低減することに基づいて、距離を決定することができる。少なくとも１つの協働デバイスがその同じメッセージの信号強度を測定し、そのようなデータを第１のデバイスに転送されるサポートデータに含めるとき、第１のデバイスは、受信信号強度に基づいて、第２のデバイスからの距離の比を決定する。

一実施形態において、第１のデバイス及び第３のデバイスは、３ＧＰＰネットワーク内の基地局によって具現化され、一方、第２のデバイスはＵＥによって具現化される。３ＧＰＰにおける基地局は、いわゆるリソース要素の時間－周波数グリッドにおいて送受信する。時間－周波数グリッドにおける位置のいくつかは、３ＧＰＰ規格によって固定されており、例えば、基地局が何かを特定のＵＥに（ダウンリンク）送信する時刻及び周波数、並びに、特定のＵＥが何かを基地局に（アップリンク）又は特定の他のＵＥに（サイドリンク）送信する時刻及び周波数の情報などのシステム情報を基地局の範囲内のすべてのＵＥにブロードキャストするために使用される。基地局が、本発明に従って協働しているとき、それらの時間－周波数グリッドは位置整合及び同期されるべきであり、それらは各々、グリッド内の同じ時間－周波数位置（リソース要素）を利用可能にすべきであり、そのため、それらはすべて、同じＵＥからの同じメッセージの到達時刻又は受信信号強度を測定することが可能である。

さらなる実施形態において、測距プロトコルは、例えば、認証情報（例えば、公開鍵）又は認証情報若しくは暗号化認証情報のハッシュを含む、例えば、［８０２．１１］において定義されているように測距プロトコルに追加される追加の属性又は追加のメッセージを含む。そのようなメッセージは、鍵データに基づいて暗号によって保護されているメッセージの一例である。第２のデバイスは、測距プロトコルのためのメッセージ交換の一部として、そのような認証情報又は認証情報若しくは暗号化認証情報のハッシュを含む。対称にするために、第１のデバイスも、そのような認証情報、認証情報若しくは暗号化認証情報のハッシュをさらなるメッセージに含める。測距プロトコルのメッセージ内に認証情報又は認証情報若しくは暗号化認証情報のハッシュを含める好ましいフィールドは、そのフィールドを転送する信号又は信号の少なくとも一部がメッセージの送信時刻又は到達時刻を測定するために使用されるフィールドであり、結果、別のデバイスがその認証情報又はその認証情報若しくはその暗号化認証情報を、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離を測定されるために使用されるメッセージ内に挿入することは、不可能とは言わないまでも、非常に困難である。認証情報又は認証情報若しくは暗号化認証情報のハッシュを搬送する信号が、距離を測定するために使用される信号に（時間的に）近いほどよい。このように、第１のデバイスは、測距プロトコルのメッセージ内の認証情報又は認証情報若しくは暗号化認証情報のハッシュが、実際に、距離測定プロトコルを交換している第２のデバイスのものであることを確信することができる。１つの実施形態において、第１のメッセージプロセッサは、この認証情報又は認証情報若しくは暗号化認証情報のハッシュを処理し、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）保護セットアッププロトコル、デバイスプロビジョニングプロトコル、ディフィー・ヘルマン鍵交換及び／又は４ウェイＷＰＡ２ハンドシェイクなどを使用することによって、これが、デバイス認証の実施及び相互信用の確立に成功したデバイスによって以前に使用された信用情報と一致するか否かを検証する。一致が見出された場合、第１のデバイスは、第１のデバイスと第２のデバイスとのあいだの距離測定を信用し、信頼可能と考えることができると仮定する。一致が見出されない場合、第１のデバイスは、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の距離測定を信用せず、他の実施形態において説明されているようなメカニズムを使用するなど、距離測定の信頼性を検証する追加のステップを実施する。別の実施形態において、測定値（例えば、第１の時間データ及び／又は第２の時間データ）が、合意された、又は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間で実施されている先行するデバイス認証手順中に確立されているものとしての第１のデバイスと第２のデバイスとの間の合意されている認証情報から導出される鍵を使用して暗号化される。

代替的な実施形態において、第２のデバイスは、後の接続構成中に使用される、認証情報又は認証情報若しくは暗号化認証情報のハッシュを含む。第１のメッセージプロトコルは、測定されている距離を、認証情報によって接続する特定のデバイスと安全に相関付けるために、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の測定されている距離とともに、認証情報又は認証情報若しくは暗号化認証情報のハッシュを処理及び記憶するように構成されている。第１のデバイスと第２のデバイスとの間の接続が構成されると、第１のデバイスは、同じ認証情報又はその派生物が、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）保護セットアッププロトコル、デバイスプロビジョニングプロトコル、ディフィー・ヘルマン鍵交換の実施中及び／又は４ウェイＷＰＡ２ハンドシェイクを実施している間など、デバイス認証を実施している間に使用されるか否かを検証する。そうすることによって、第１のデバイスは、接続しているデバイスが、特定の距離測定が行われたものと同じデバイスであると決定することができる。特に、認証情報が公開鍵であった場合、且つ、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の接続の構成が、第２のデバイスが距離測定における認証情報として公開鍵に属する秘密鍵の所有権を有することをデバイス１に対して証明することに成功したことを含んでいた場合、第１のデバイスは、第２のデバイスがそこまでの距離を測定したものであり、詐称者でないと確信することができる。

一実施形態において、第１のメッセージプロセッサは、決定された距離が信頼可能でないという評価を受けて、意図されているプロセスの代わりに、異なるプロセス又は機能、データ又は機能に対するアクセスの拒否に進むように構成されている。例えば、通常の距離に基づくプロセスは、位置に基づくサービス又はローカルな周辺機器にアクセスすることを許可することであり得る。また、例えば、イーサネット、インターネット、３ＧＰＰ基幹ネットワークなどの別のネットワークを介した第１のデバイスへの又は第１のデバイスからのルーティングが、距離測定に基づいて制御又は拒否される。決定された距離が信頼可能でないと考えられる場合、すべてのさらなる通信及び／又はアクセスが拒絶され、及び／又は、管理システム又は警備人員に警告メッセージが送信される。また、第１のメッセージプロセッサは、任意の通常の距離に基づくプロセスに進む前に、追加の認証情報及び／又はユーザの個人識別情報の要求などの異なるセキュリティプロトコルを第２のデバイスと関与させるように構成されている。異なるセキュリティプロトコルは、追加のプロセス又はメインプロトコルをさらに増強して実行することであってもよく、例えば、通常のセキュリティプロセスにおけるより厳重で厳密なステップをもたらす。任意選択的に、第１のメッセージプロセッサは、例えば、非常に近い距離にあるＮＦＣなど、異なる測距プロトコル及び／又は異なるタイプの無線通信を使用して、又は、何らかの識別情報及び／又は指紋などの生体認証データを提供するために第２のデバイスの人間のオペレータによって、さらなる距離測定を要求するように構成されている。また、第１のメッセージプロセッサは、任意の通常の距離に基づくプロセスに進む前に、第１のデバイス内の少なくともいくつかのデータ及び／又は少なくとも１つのアプリケーションに対するアクセスを拒否又は制限するように構成されている。例えば、距離が信頼可能と考えられる場合に拡張サービスが提供される一方で、たとえ距離が信頼可能でないと考えられる場合であっても、基本サービスが提供される。

図８は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の無線通信を介して距離を測定するための方法を示す。無線通信は、上述したような測距プロトコルを含む。第１のデバイス及び第２のデバイスは、図示され、図１を参照しながらさらに説明した第１のデバイス及び第２のデバイスと同様である。第３のデバイスが、接続方向を共有しながら、第１のデバイスから信用される距離に位置する協働デバイスとして動作している。方法は、第１のデバイス内のプロセッサによって実行されるが、受信到達時刻及びサポートデータに基づいて、異なるデバイス内のプロセッサによって、及び／又は、異なる時点においても処理される。例えば、方法は、測距プロトコルに能動的に関与していないが、すべてのメッセージを受信し、信頼できる距離を認識しているさらなるデバイスにおいて実行される。

方法は、ノードＳＴＡＲＴ（開始）８０１において開始する。第１の段階ＲＮＧＰ８０２において、方法は、図１を参照しながら説明したように、測距プロトコルを実行し、到達時刻測定を実施する。方法は、第１のデバイスにおいて距離及び角度のデータを取得する段階ＯＤＡ１８０３に続く。第１のデバイスにおける測定メッセージの第１の到達時刻に基づいて、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の第１の距離が決定される。また、第１のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第１の方向が決定され、第１の方向と接続方向との間の第１の角度が決定される。その後、方法は、段階ＣＯ＿ＣＯＰ ８０４において協働デバイスと通信することによって継続する。協働デバイスは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第３の指向性アンテナを有し、協働デバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定し、サポートデータを提供するように構成されており、サポートデータは、第３の方向を示し、任意選択的に、第１のデバイスにおける測定メッセージの第３の到達時刻を示す。その後、サポートデータが受信されると、方法は、決定された距離を評価することによって継続する。次の段階ＯＡ３ ８０５において、サポートデータに基づいて、第３の方向と接続方向との間の第３の角度が得られる。また、例えば、測定メッセージの第３の到達時刻及び送信時刻に基づいて計算されるサポートデータを使用して、第３のデバイスと第２のデバイスとの間の第３の距離が得られる。最後に、段階ＶＥＲＴ ８０６において、第１の距離、信用される距離、第１の角度及び第３の角度、並びに、任意選択的に第３の距離に関する検証テストが実施される。検証テストは、上記距離及び角度が、第１のデバイス、第２のデバイス及び協働デバイスの有効な空間的配置に対応するときに、第１の距離を信頼可能であるとして許容する。テストは、上記で明らかにされているように、三角不等式及び非一貫性チェックに基づく。

一実施形態において、方法は、第１のデバイスが、第１の到達時刻又は第１の距離を提供するための開始デバイスとして動作するように命令される準備段階を含む。同様に、第３のデバイスが、第３の到達時刻に基づくサポートデータを提供するための協働デバイスとして動作するように命令される。準備段階は、別個の制御デバイス、コンピュータ又はサーバによって実行される。代替的に、第１のデバイス又は第３のデバイスが上記命令を実行してもよい。

図９は、上記で図８によって説明したような第１のデバイスと第２のデバイスとの間の無線通信を介した距離測定において協働デバイスとして動作するための方法を示す。協働デバイスは、第１のデバイスから信用される距離に位置する。協働デバイスは、第１のデバイスと接続方向を共有し、この接続方向は、第１のデバイスと協働デバイスとを接続する線の方向を示す。協働デバイスは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第３の指向性アンテナを有する。

方法は、ノードＳＴＡＲＴ９０１において開始する。第１の段階ＲＮＧＰ９０２において、方法は、第１のデバイス及び第２のデバイスによって実施されるものとしての測距プロトコルを監視する。方法は、段階ＤＩＲ３ ９０３によって、第３のデバイスにおいて測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定することによって継続する。その後、段階ＣＯ＿ＩＮ ９０４において、協働側がその後、例えば、無線プロトコルを使用して、又は、有線接続を使用して、第１のデバイスと通信する。次に、段階ＳＵＰ９０５において、方法は、サポートデータを第１のデバイスに提供する。サポートデータは第３の方向を示し、任意選択的に、第１のデバイスにおける測定メッセージの第３の到達時刻を示す。その後、方法は、協働側において、ノードＥＮＤ（終了）９０６において終了する。上述したように、第１のデバイスは、サポートデータを使用して、上記第３の角度を得、第１の距離、信用される距離、第１の角度及び第３の角度、並びに、任意選択的に第３の距離に関する検証テストを実施するように構成されている。

図１０ａは、コンピュータプログラム１０２０を含む書き込み可能部分１０１０を有するコンピュータ可読媒体１０００を示しており、コンピュータプログラム１０２０は、プロセッサシステムに、図９～図１０を参照しながら説明したようなシステム内の上記方法のうちの１つ又は複数を実施させるための命令を含む。コンピュータプログラム１０２０は、コンピュータ可読媒体１０００上で、物理マークとして、又は、コンピュータ可読媒体１０００の磁化によって具現化される。しかしながら、任意の他の適切な実施形態もまた考えられる。さらに、コンピュータ可読媒体１０００はここでは光ディスクとして示されているが、コンピュータ可読媒体１０００は、ハードディスク、ソリッドステートメモリ、フラッシュメモリなどのような任意の適切なコンピュータ可読媒体であってもよく、記録不可能又は記録可能であってもよいことが理解されよう。コンピュータプログラム１０２０は、プロセッサシステムに、上記方法を実施させるための命令を含む。

図１０ｂは、図９～図１０を参照しながら説明したようなデバイス又はサーバの一実施形態によるプロセッサシステム１１００の概略図を示す。プロセッサシステムは、１つ又は複数の集積回路１１１０を含む。１つ又は複数の集積回路１１１０のアーキテクチャが、図に概略的に示されている。回路１１１０は、一実施形態による方法を実行し、及び／又は、そのモジュール若しくはユニットを実装するためにコンピュータプログラム構成要素を作動させるための処理ユニット１１２０、たとえば、ＣＰＵ、を備える。回路１１１０は、プログラミングコード、データなどを記憶するためのメモリ１１２２を備える。メモリ１１２２の一部分は、読み出し専用であってもよい。回路１１１０は、通信要素１１２６、たとえば、アンテナ、コネクタ又はそれらの両方などを備える。回路１１１０は、方法において定義されている処理の一部分又はすべてを実施するための専用集積回路１１２４を備える。プロセッサ１１２０、メモリ１１２２、専用ＩＣ １１２４及び通信要素１１２６は、相互接続部１１３０、たとえば、バス、を介して互いに接続される。プロセッサシステム１１１０は、それぞれアンテナ及び／又はコネクタを使用して、接触及び／又は非接触通信するように構成される。

ネットワークからダウンロード可能であり、並びに／又は、コンピュータ可読媒体及び／若しくはマイクロプロセッサ実行可能媒体に記憶されるコンピュータプログラム製品が提供され、製品は、下記にさらに明らかにされるように、位置情報を保護するために、コンピュータ上で実行されるときに、上記方法を実施するためのプログラムコード命令を含む。

本発明による任意の方法は、プロセッサシステムに、それぞれの方法を実施させるための命令を含むソフトウェアを使用して実行される。ソフトウェアは、システムの特定のサブエンティティによって行われるステップのみを含んでもよい。ソフトウェアは、ハードディスク、フロッピー、メモリなどのような適切な記憶媒体内に記憶されてもよい。ソフトウェアは、ワイヤに沿って、又は無線で、又は、データネットワーク、例えば、インターネット、を介して、信号として送信されてもよい。ソフトウェアは、ダウンロード、及び／又は、サーバ上での遠隔使用のために利用可能とされる。本発明による方法は、プログラム可能論理、例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を、本方法を実施するように構築するように構成されているビットストリームを使用して実行される。ソフトウェアが、ソースコード、オブジェクトコード、コード中間ソース、及び、部分的にコンパイルされた形態のようなオブジェクトコードの形態であってもよく、又は、本発明による方法を実施するのに使用するのに適した任意の他の形態であってもよいことが理解されよう。コンピュータプログラム製品に関する実施形態は、記載されている方法のうちの少なくとも１つの処理ステップの各々に対応するコンピュータ実行可能命令を含む。これらの命令は、サブルーチンに細分化され、及び／又は、静的に動的にリンクされる１つ若しくは複数のファイル内に記憶される。コンピュータプログラム製品に関する別の実施形態は、記載されているシステム及び／又は製品のうちの少なくとも１つの手段の各々に対応するコンピュータ実行可能命令を含む。

明瞭にするために、上記の記載は、種々の機能ユニット及びプロセッサを参照しながら本発明の実施形態を説明していることが理解されよう。しかしながら、種々の機能ユニット又はプロセッサ間での機能の任意の適切な分布が、本発明から逸脱することなく使用される。例えば、別個のユニット、プロセッサ又はコントローラによって実施されるものとして示されている機能は、同じプロセッサ又はコントローラによって実施されてもよい。したがって、特定の機能ユニットに対する参照は、厳密な論理的又は物理的構造又は編成を示すのではなく、記載されている機能を提供するための適切な手段に対する参照と考えられるに過ぎない。本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はこれらの任意の組み合わせを含む任意の適切な形態において実施することができる。

本明細書において、「備える」という単語は、列挙されているもの以外の要素又はステップが存在することを除外するものではなく、要素が単数形の場合、これは、そのような要素が複数存在することを除外するものではないこと、任意の参照符号は、特許請求の範囲を限定するものではないこと、本発明はハードウェアとソフトウェアの両方によって実施されること、及び、いくつかの「手段」又は「ユニット」は、同じハードウェアアイテム又はソフトウェアアイテムによって表され、プロセッサが、場合によってハードウェア要素と協働して、１つ又は複数のユニットの機能を実現することに留意されたい。さらに、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明は、上記に記載されている又は相互に異なる従属請求項に列挙されているあらゆる新規の特徴又は特徴の組み合わせに存する。

参考文献
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［８０２．１１］ ＩＥＥＥ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｏｃｉｅｔｙ「ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ － Ｌｏｃａｌ ａｎｄ Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ － Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｐａｒｔ １１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＡＣ） ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ （ＰＨＹ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ」（ＩＥＥＥ Ｓｔｄ．８０２．１１－２０１６）、Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２０１６
［８０２．１ＡＳ］ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ － Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｙｓｔｅｍｓ － Ｌｏｃａｌ ａｎｄ ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ － Ｐａｒｔ １ＡＳ：Ｔｉｍｉｎｇ ａｎｄ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｉｍｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｂｒｉｄｇｅｄ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ， Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｕｍｂｅｒ ＩＳＯ／ＩＥＣ／ＩＥＥＥ ８８０２－１ＡＳ：２０１４（Ｅ）
［ＡＡＥ］ Ｍａｒｔｉｎ Ｓｃｈｕｓｓｅｌ「Ａｎｇｌｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇＷｉ－Ｆｉ（登録商標） ａｎｄ Ｓｍａｒｔｐｈｏｎｅｓ」２０１６ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｉｎｄｏｏｒ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｎｄ Ｉｎｄｏｏｒ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ （ＩＰＩＮ）， ４－７ Ｏｃｔｏｂｅｒ ２０１６， Ａｌｃａｌａ ｄｅ Ｈｅｎａｒｅｓ， Ｓｐａｉｎ； ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ３．ｕａｈ．ｅｓ／ｉｐｉｎ２０１６／ｕｓｂ／ａｐｐ／ｄｅｓｃａｒｇａｓ／２２３＿ＷＩＰ．ｐｄｆ
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［ＮＡＮ］ Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ａｗａｒｅｎｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ － Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ － Ｖｅｒｓｉｏｎ ２．０， Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標） Ａｌｌｉａｎｃｅ， ２０１７， ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）．ｏｒｇ／ｆｉｌｅ－ｍｅｍｂｅｒ／Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）－ｎａｎ－ｔｅｃｈｎｉｃａｌ－ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ
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Claims (17)

1. 第１のデバイスとして動作するデバイスと、無線通信のための第２のデバイスとの間の無線通信を介して距離を測定するための当該デバイスであって、
   前記無線通信は、前記第１のデバイスにおける測定メッセージの到達時刻に基づいて前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間の距離を測定するための測距プロトコルを含み、前記測距プロトコルは、前記第２のデバイスによって前記測定メッセージを送信することを含み、
   前記デバイスは、
   メッセージを送信及び受信するための第１のトランシーバと、第１のメッセージプロセッサとを備え、 前記第１のメッセージプロセッサは、
   前記測距プロトコルに従って前記メッセージを処理することと、
   前記第１のデバイスにおける前記測定メッセージの第１の到達時刻を決定することと、
   前記第１の到達時刻に基づいて前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間の第１の距離を決定することと
   を行い、
   前記第１のトランシーバは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第１の指向性アンテナを備え、前記第１のメッセージプロセッサは、
   第３のデバイスと通信することであって、前記第３のデバイスは、前記第１のデバイスからの信用される距離をおいて配置されている協働デバイスとして動作し、前記協働デバイスは、前記第１のデバイスと接続方向を共有し、前記接続方向は、前記第１のデバイスと前記協働デバイスとを接続する線の方向を示す、通信することと、
   決定された前記距離を評価するために、
   前記第１のデバイスにおいて前記測定メッセージを受信するときの第１の方向を決定することと、
   前記第１の方向と前記接続方向との間の第１の角度を決定することと、
   前記協働デバイスから前記サポートデータを受信することであって、前記サポートデータは第３の方向の指示を含み、前記第３の方向は、前記第３のデバイスにおいて前記測定メッセージを受信するときに決定される、受信することと、
   前記サポートデータに基づいて、前記第３の方向と前記接続方向との間の第３の角度を得ることと、
   前記１の距離、前記信用される距離、前記第１の角度及び前記第３の角度に関する検証テストを実施することであって、前記検証テストは、これらの距離及び角度が、前記第１のデバイス、前記第２のデバイス及び前記協働デバイスの有効な空間的配置に対応するときに、前記第１の距離を信頼可能であるとして許容する、検証テストを実施することと
   を行う、デバイス。
2. 前記検証テストは、前記有効な空間的配置に関する余弦法則チェック又は三角不等式チェックを含む、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記測距プロトコルは、鍵データに基づいて暗号によって保護されているメッセージを交換することを含み、前記第１のメッセージプロセッサは、第３のメッセージプロセッサが、前記測距プロトコルに従って前記メッセージを暗号論的に処理することを可能にするために、前記協働デバイスと前記鍵データを共有する、請求項１又は２に記載のデバイス。
4. 前記第１のメッセージプロセッサは、前記測距プロトコルに従って前記信用される距離を決定するか、又は、前記第１のメッセージプロセッサは、前記第１の指向性アンテナを使用して前記接続方向を決定する、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
5. 第３のメッセージプロセッサは、
   前記第３のデバイスにおける前記測定メッセージの第３の到達時刻を決定し、
   前記サポートデータはまた、前記第３の到達時刻にも基づき、
   前記第１のメッセージプロセッサは、
   前記第３の到達時刻に関する前記サポートデータを使用して前記第３のデバイスと前記第２のデバイスとの間の第３の距離を得ることと、
   前記第３の距離も使用して前記検証テストを実施することと
   を行う、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
6. 前記デバイスは、前記到達時刻を決定するための時間基準を提供するためのクロックユニットを備え、前記第１のメッセージプロセッサは、前記時間基準を、前記協働デバイス内の対応するクロックユニットと同期させる、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。
7. 前記測距プロトコルは、前記第１のデバイスが、開始デバイスとして動作し、前記第２のデバイスに開始メッセージを送信することを含み、一方、前記開始メッセージが受信されると、前記第２のデバイスは、前記測定メッセージを送信する必要があり、前記第１のメッセージプロセッサは、
   前記第３のデバイスが距離測定のために前記開始デバイスとして動作することを可能にするために、前記第３のデバイスと役割変更データを交換し、
   前記第３のデバイスは、前記役割変更データを受信すると、
   第２の測定メッセージに基づいて前記測距プロトコルに従って前記第３のデバイスと前記第２のデバイスとの間の距離を得ることと、
   前記第３のデバイスにおいて前記第２の測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定することと、
   前記第３の方向を示す第３のサポートデータを前記第１のデバイスに転送することとを行い、
   一方、前記第１のメッセージプロセッサは、
   前記第１のデバイスにおいて前記第２の測定メッセージを受信するときの第２の方向を決定することと、
   前記第３のデバイスから前記第３のサポートデータを受信することと、
   前記第２の方向及び前記第３のサポートデータも使用して前記検証テストを実施することと
   を行う、請求項１から６のいずれか一項に記載のデバイス。
8. 前記第３のメッセージプロセッサは、
   前記第２のデバイスから受信される少なくとも１つのメッセージの第３の信号強度を決定し、
   前記第３の信号強度データを、前記第１のデバイスへの前記サポートデータに含め、
   前記第１のメッセージプロセッサは、
   前記第２のデバイスから受信される少なくとも１つのメッセージの第１の信号強度を決定し、
   前記第１の信号強度及び前記第３の信号強度を、決定された前記距離におけるそれぞれの予測信号強度と比較することによって、前記決定された距離が信頼可能であるか否かを検証する、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。
9. 前記第１のメッセージプロセッサは、決定された前記距離が信頼可能でないという評価を受けて、
   前記第２のデバイスに対する異なるセキュリティプロトコルを実行することを要求することと、
   異なる測距プロトコル及び／又は異なるタイプの無線通信を使用したさらなる距離測定を要求することと、
   前記第１のデバイス内の少なくともいくつかのデータ及び／又は少なくとも１つの機能に対するアクセスを拒否又は制限することと
   のうちの少なくとも１つを行う、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
10. 決定された前記距離が信頼可能であると決定されるとき、前記第１のメッセージプロセッサは、到達時刻から計算される第１の距離結果と、前記信用される距離並びに第１の角度及び第３の角度から計算される第１の距離結果とを組み合わせる、請求項５から９のいずれか一項に記載のデバイス。
11. 距離を信頼可能に測定するためのシステムであって、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイスと、前記第３のデバイスと、前記第１のデバイスから第２の信用される距離をおいて配置されている、第２の協働デバイスとして動作する第４のデバイスとを備え、前記協働デバイスは、前記第１のデバイスと第２の接続方向を共有し、前記第２の接続方向は、前記第１のデバイスと前記第２の協働デバイスとを接続する線の方向を示し、
    前記第４のデバイスは、
    メッセージを受信するための第４の無線レシーバであって、前記第４の無線レシーバは、前記メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第４の指向性アンテナを備える、第４の無線レシーバと、第４のメッセージプロセッサと備え、
    前記第４のメッセージプロセッサは、
    前記第４のデバイスにおいて前記測定メッセージを受信するときの第４の方向を決定することと、
    前記第４の方向を示す第４のサポートデータを前記第１のデバイスに転送することとを行い、
    前記第１のメッセージプロセッサは、
    前記第２の協働デバイスから前記第４のサポートデータを受信することと、
    前記第４のサポートデータに基づいて、前記第４の方向と前記第２の接続方向との間の第４の角度を得ることと、
    前記第２の信用される距離及び前記第４の角度も使用して前記検証テストを実施することとを行う、システム。
12. 前記第１のメッセージプロセッサは、
    前記第１のデバイス、前記第２のデバイス及び前記第３のデバイスの第１の空間的配置に関する第１の三角不等式と、前記第１のデバイス、前記第２のデバイス及び前記第４のデバイスの第２の空間的配置に関する第２の三角不等式との組み合わせを使用して前記検証テストを実施すること、又は
    前記第１の空間的配置による前記第２のデバイスの第１の位置が前記第２の空間的配置による前記第２のデバイスの第２の位置に対応するか否かを検証すること、又は
    決定された前記距離のすべてがゼロよりも大きいか否かを決定するための非一貫性チェックを使用して前記検証テストを実施すること、又は
    第３のデバイスから第１のデバイスへの線と、第４のデバイスから第１のデバイスへの線との間の信頼できる角度が少なくとも９０度になるように、前記第３のデバイス及び前記第４のデバイスが配置される構成に基づいて前記検証テストを実施すること、又は
    前記第３のデバイス及び前記第４のデバイスが前記第１のデバイスに関して互いに対向して配置される構成に基づいて前記検証テストを実施すること、又は
    前記第２の信用される距離が前記信用される距離に対応する構成に基づいて前記検証テストを実施することを行う、請求項１１に記載のシステム。
13. 前記システムは、第３の協働デバイスとして動作する第５のデバイスを備え、前記第１の協働デバイスは、第１の接続方向を有し、前記第２の協働デバイスは、第２の接続方向を有し、前記第３の協働デバイスは、第３の接続方向を有し、各接続方向は、前記第１のデバイスとそれぞれの前記協働デバイスとを接続する線の方向を示し、各接続方向は、他の接続方向との約９０度の角度を有し、
    前記第１のメッセージプロセッサは、
    少なくとも２つの空間的配置に関する三角不等式の組み合わせを使用して検証テストを実施し、各配置は、前記第２のデバイスと、前記第１のデバイス及び前記協働デバイスのセットのうちの２つのデバイスとを含む、請求項１１又は１２に記載のシステム。
14. 第１のデバイスと第２のデバイスとの間の無線通信を介して距離を測定するための方法であって、
    前記無線通信は、前記第１のデバイスにおける測定メッセージの到達時刻に基づいて前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間の距離を測定するための測距プロトコルを含み、前記測距プロトコルは、前記第２のデバイスによって前記測定メッセージを送信することを含み、
    前記第１のデバイスは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第１の指向性アンテナを備え、
    前記方法は、
    前記第１のデバイスにおける前記測定メッセージの第１の到達時刻に基づいて前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間の第１の距離を得るステップと、
    第３のデバイスと通信するステップであって、前記第３のデバイスは、前記第１のデバイスからの信用される距離をおいて配置されている協働デバイスとして動作し、前記協働デバイスは、前記第１のデバイスと接続方向を共有し、前記接続方向は、前記第１のデバイスと前記協働デバイスとを接続する線の方向を示す、通信するステップと
    を有し、
    前記第３のデバイスは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第３の指向性アンテナを備え、
    前記第３のデバイスにおいて前記測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定することと、
    前記第３の方向を示すサポートデータを提供することとを行い、
    前記方法は、決定された前記距離を評価するために、
    前記第１のデバイスにおいて前記測定メッセージを受信するときの第１の方向を決定するステップと、
    前記第１の方向と前記接続方向との間の第１の角度を決定するステップと、
    前記サポートデータに基づいて、前記第３の方向と前記接続方向との間の第３の角度を得るステップと、
    前記１の距離、前記信用される距離、前記第１の角度及び前記第３の角度に関する検証テストを実施するステップであって、前記検証テストは、これらの距離及び角度が、前記第１のデバイス、前記第２のデバイス及び前記協働デバイスの有効な空間的配置に対応するときに、前記第１の距離を信頼可能であるとして許容する、検証テストを実施するステップと
    を有する、方法。
15. 前記方法は、
    前記第１のデバイスに、前記第１の角度、及び、前記第１の到達時刻若しくは前記第１の距離を提供するための開始デバイスとして動作するように命令するステップ、又は
    前記第３のデバイスに、前記第３の方向を示す前記サポートデータを提供するための前記協働デバイスとして動作するように命令するステップを有する、請求項１４に記載の方法。
16. 第１のデバイスと第２のデバイスとの間の無線通信を介した距離測定において協働デバイスとして動作するための方法であって、
    前記協働デバイスは、前記第１のデバイスから信用される距離をおいて配置されており、前記協働デバイスは、前記第１のデバイスと接続方向を共有し、前記接続方向は、前記第１のデバイスと前記協働デバイスとを接続する線の方向を示し、
    前記無線通信は、前記第１のデバイスにおける測定メッセージの到達時刻に基づいて前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間の距離を測定するための測距プロトコルを含み、前記測距プロトコルは、前記第２のデバイスによって前記測定メッセージを送信することを含み、
    前記第１のデバイスは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第１の指向性アンテナを備え、前記第１のデバイスは、前記第１のデバイスにおける前記測定メッセージの第１の到達時刻に基づいて前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間の第１の距離を取得し、
    前記第３のデバイスは、メッセージを搬送する受信信号の方向を検出するための第３の指向性アンテナを備え、
    前記方法は、
    前記第３のデバイスにおいて前記測定メッセージを受信するときの第３の方向を決定するステップと、
    前記第３の方向を示すサポートデータを提供するステップとを有し、
    前記第１のデバイスは、決定された前記距離を評価するために、
    前記第１のデバイスにおいて前記測定メッセージを受信するときの第１の方向を決定することと、
    前記第１の方向と前記接続方向との間の第１の角度を決定することと、
    前記サポートデータに基づいて、前記第３の方向と前記接続方向との間の第３の角度を得ることと、
    前記１の距離、前記信用される距離、前記第１の角度及び前記第３の角度に関する検証テストを実施することであって、前記検証テストは、これらの距離及び角度が、前記第１のデバイス、前記第２のデバイス及び前記協働デバイスの有効な空間的配置に対応するときに、前記第１の距離を信頼可能であるとして許容する、検証テストを実施することと
    を行う、方法。
17. ネットワークからダウンロード可能であり、並びに／又は、コンピュータ可読媒体及び／若しくはマイクロプロセッサ実行可能媒体に記憶されるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、コンピュータ上で実行されるときに、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法を実施するためのプログラムコード命令を含む、コンピュータプログラム。

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