WO2018142032A1 - Dispositifs et procédés d'émission et de réception, émetteur-récepteur de signaux - Google Patents

Dispositifs et procédés d'émission et de réception, émetteur-récepteur de signaux Download PDF

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WO2018142032A1
WO2018142032A1 PCT/FR2017/050224 FR2017050224W WO2018142032A1 WO 2018142032 A1 WO2018142032 A1 WO 2018142032A1 FR 2017050224 W FR2017050224 W FR 2017050224W WO 2018142032 A1 WO2018142032 A1 WO 2018142032A1
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Stéphane Mutz
Matthieu MUTZ
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    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
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    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/74—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/76—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted
    • G01S13/765—Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems wherein pulse-type signals are transmitted with exchange of information between interrogator and responder

Definitions

  • the invention relates to a device for transmitting and / or receiving a signal of the ultra-wide band type.
  • One field of application of the invention relates to devices for calculating the position of the device and / or the distance of the device from another object.
  • These devices may use signal arrival time calculation techniques (in English: TOA for "time of arrival”) or difference in arrival time of signals (in English: TDOA for "time difference of arrival”) .
  • a flight time information of an emitted signal is used.
  • the measurement of this flight time makes it possible to measure the distance separating two devices. For example, to calculate the distance between a transmitting device and a receiving device, a message exchange is used for this purpose between them.
  • the measurement of the time elapsed between the transmission of a first message from a first device to a second remote device and the reception of a response message from the second device to the first device makes it possible to determine the flight time of the messages. between them, which can be converted into an estimate of the distance between them.
  • the messages involved in this exchange are usually composed of three distinct parts: a preamble allowing the synchronization of each receiving device on a predetermined sequence, a start-of-frame delimiter (in English: Start-of-Frame Delimiter, or SFD abbreviated) which indicates the end of the preamble sequence and the beginning of the payload portion, the payload portion which carries bits of useful information and possibly a data header.
  • a start-of-frame delimiter in English: Start-of-Frame Delimiter, or SFD abbreviated
  • a location system using this message format is described for example in WO 2015/101 674, where the packet start marker located between a synchronization header and a data field, which time marker identifies the exact time of issue and / or arrival of a message and the boundary between the end of the packet start delimiter and the beginning of the data field, is used in transmitted and received messages.
  • the document WO 2007/021292 describes a method for measuring the distance between two first and second devices, in which the second device responds to a first distance measurement message sent by the first device and this after a known delay only of the two devices, the delay being selected by the first or second device, then encrypted and sent to the second or first device in a notification message before or after the response.
  • the receiver can receive signals from multiple paths in the environment.
  • the path of direct propagation may not be the one with the highest intensity, due to attenuation effects and reflections in the environment, which can produce an indirect path with a lower attenuation and a better signal-to-noise ratio than the direct path.
  • a receiver synchronizes on the dominant path, that is to say the one having the strongest intensity signal, but which may not be the direct path, that is to say the shortest between a transmitting device and a remote receiving device.
  • the first device In order to obtain an accurate estimate of the distance between the two devices, the first device must estimate how much the distance could have been overstated due to the synchronization on the strongest intensity path. This is typically done by performing a leading edge search on an estimate of the impulse response of the channel.
  • ISBN 978-0-7803-9397-4 describes such a first-path search system.
  • This estimate can be made during the preamble of the message using autocorrelation properties of the preamble sequence.
  • the receiving device can obtain the time position of the direct path with respect to a synchronization point. Adjusting the round trip time measurement by this correction of the first path provides a more accurate estimate of the actual distance between the two devices.
  • a possible scenario is where a person holding the first device can access a restricted access resource (eg, opening a door of a building) only by getting close enough to the second device.
  • a fraudster can try to access this resource by deceiving the system and making him believe that the first device is closer to the second device than is the case in reality.
  • the door will open only when the first device is at a distance of less than one meter from the second device.
  • the fraudster can be positioned near the door by placing the first device at a distance of ten meters from the second device. By making the second device believe that the first device is nine meters closer, the fraudster can open the door.
  • it is therefore essential that the fraudster can not alter the exchange of messages between the two devices and that he can not estimate a distance that appears shorter than that actually present.
  • Typical implementations are based on an estimate of the impulse response of the channel, which is constructed during the preamble sequence to search for the direct path.
  • the synchronization sequence must be known a priori by all the communicating devices and is repeated.
  • a fraudster knowing the sequence of the preamble involved in the communications between the two devices, can create a copy of the preamble sequence, shifted by a little less than a preamble symbol period. Thanks to that, in the channel impulse response constructed by the receiver of the second device, the copy created by the fraudster appears as a multi-path propagation component occurring before the actual direct propagation path between the first device and the second device. In this case, the first path detection algorithm will assign this copy a unit of distance shorter than the actual distance.
  • the object of the invention is to obtain a device that overcomes the drawbacks of the state of the art and makes it possible to make the detection of the first signal path more stringent, so that only the original multi-path propagation components of the first device are detected by the second device.
  • a first object of the invention is a device (1, 1 ') for transmitting a signal (100) of the ultra-broadband type, the signal (100) comprising, one after the other temporally, an synchronization head (SHR, PR, SFD), and a payload field (PSDU),
  • SHR, PR, SFD synchronization head
  • PSDU payload field
  • the transmission device (1,) comprising a first generator (11) for generating first synchronization header symbols (SPR, SSFD) and a third generator (12) for generating third data symbols (SDU) helpful,
  • the transmission device (1, 1 ') comprising a time sequencing device (14) for sequencing the first and third symbols (SPR, SSFD, SDU) in a sequence (SEQ) of symbols, successively comprising the first symbols (SPR , SSFD) in the synchronization header (SHR, PR, SFD) and the third symbols (SDU) in the payload field (PSDU),
  • the transmission device (1,) comprising at least one antenna (3), capable of transmitting the signal (100) comprising the sequence (SEQ) of symbols,
  • the transmitting device (1,) further comprises a fourth generator (13) for generating at least a fourth secret symbol (M), the time sequencing device (14) being configured to insert at least one fourth secret symbol (M) in the sequence (SEQ) of symbols.
  • the synchronization headers described in the state of the art must have autocorrelation properties that make them easily identifiable, since the synchronization header is a periodic repetition of several symbols (usually a high number, greater than 100). A fraudster can therefore implement a signal correlation with himself to identify the sequence used and substitute a malicious signal altering the position of the direct path.
  • the invention eliminates the constraint of using the synchronization header and eliminates the need to present a long repetition sequence of the same symbol. It suffices that the fourth symbols inserted in the bitstream are of a priori determinable structure and that they individually have good auto-correlation properties.
  • Another advantage of the invention lies in the increased capacitance, due to the fact that it is no longer held at two separate exchanges of signals. This results in both an optimized use of the radio medium and a lower consumption at the emitter / receiver level.
  • the time sequencing device (14) is configured to insert at least one fourth secret symbol (M) in the synchronization header (SHR, PR, SFD) and / or in the field (PSDU ) of useful data.
  • M fourth secret symbol
  • the signal (100) has a physical layer header (PHR) temporally after the synchronization header (SHR, PR, SFD) and before the payload field (PSDU).
  • the transmitting device (1) may include a second generator (18) for generating second physical layer header (SPHR) symbols.
  • the time sequencing device (14) is configured to insert at least one fourth secret symbol (M) into the physical layer header (PHR).
  • the synchronization header comprises a preamble (PR) and a frame start delimiter (SFD), later temporally at the preamble (PR) and an earlier temporal data field (PSDU).
  • the first header symbols (SPR, SSFD) have symbols
  • the time sequencing device (14) is configured to successively sequence the preamble symbols (SPR) in the preamble (PR) and the delimiter symbols (SSFD) in the start frame delimiter (SFD) and to insert at least one fourth secret symbol (M) in the preamble (PR) and / or in the start frame delimiter (SFD).
  • the time sequencing device (14) is configured to insert at least one fourth (M) secret symbol between some or in place of the first or third symbols (SPR, SSFD, SDU) and / or between first symbols (SPR, SSFD) the third symbols (SDU).
  • M fourth secret symbol
  • the synchronization header comprises a preamble (PR) and a frame start delimiter (SFD), later temporally at the preamble (PR) and an earlier temporal data field (PSDU).
  • the fourth generator (13) is able to generate a sequence of the fourth secret symbols (M), which has an inter-correlation coefficient with the preamble symbol sequence (SPR), less than or equal to 0.2.
  • the fourth generator (13) is capable of generating a sequence of the fourth secret symbols (M), which has an auto-correlation coefficient greater than or equal to 0.8 at a single point and less than 0.2 at all. other point.
  • At least one fourth secret symbol (M) is or comprises a symbol ( ⁇ ') for estimating the instant of arrival of the signal (100).
  • the fourth generator (13) generates at least a fourth secret symbol (M) based on a prescribed secret key (CLS).
  • At least one fourth secret symbol (M) is pseudo-random.
  • the time sequencing device (14) is configured to pseudo-randomly generate a time position of at least a fourth secret symbol (M) in the symbol sequence (SEQ). In one embodiment, a time position of at least one fourth secret symbol (M) in the symbol sequence (SEQ) is generated by the time sequencing device (14) based on a prescribed secret key (CLS). '). This key (CLS ') may be the same or different from the key (CLS).
  • the fourth generator (13) is configured to generate at least a fourth secret symbol (M) from at least one predetermined spreading code.
  • the predetermined spreading code is obtained from a prescribed secret key (CLS).
  • CLS prescribed secret key
  • the fourth generator (13) comprises a memory (15), in which are stored several spreading codes (CE) and a selection device for selecting on the basis of the prescribed secret key (CLS). the predetermined spreading code among the spreading codes (CE) present in the memory (15).
  • CE spreading codes
  • CLS prescribed secret key
  • the transmitting device includes a fifth pseudo-random generator (17) for generating a determined number of spreading codes (CE) based on the prescribed secret key (CLS) and a selection device. for selecting on the basis of the prescribed secret key (CLS) the predetermined spreading code among spreading codes (CE) generated by the fifth pseudo-random generator (17).
  • a fifth pseudo-random generator (17) for generating a determined number of spreading codes (CE) based on the prescribed secret key (CLS) and a selection device. for selecting on the basis of the prescribed secret key (CLS) the predetermined spreading code among spreading codes (CE) generated by the fifth pseudo-random generator (17).
  • the transmission device comprises a cryptographic device (16) for encrypting the field (PSDU) of useful data in the sequence (SEQ) of symbols on the basis of a prescribed secret key (CLS ").
  • CLS secret key
  • This key (CLS ") may be the same or different from the key (CLS) or (CLS ').
  • the fourth generator (13) is arranged to generate at least a fourth secret symbol (M) from at least one of the third symbols (SDU) of useful data.
  • the transmission device is part of an arrival time estimation device.
  • the signal comprises a synchronization field (CS2), which is composed of at least a fourth symbol (M) generated by the fourth generator (13), which is distinct from the header (SHR , PR, SFD) and which is temporally posterior to the synchronization header (SHR, PR, SFD),
  • the time sequencing device (14) being able to sequence at least one fourth symbol (M) of the synchronization field (CS2) in the sequence (SEQ) of symbols after the synchronization header (SHR, PR, SFD) .
  • the signal comprises a synchronization field (SFD2), partially or totally replacing a frame start delimiter (SFD), which is subsequently temporally posterior to the preamble (PR) in the header (SHR, PR). , SFD) and is temporally prior to the payload field (PSDU),
  • the transmission device (1, 1 ') comprising a fifth generator (19) for generating fifth synchronization field symbols (SSFD2) from at least one fourth symbol (M) generated by the fourth generator (13) ,
  • the time sequencing device (14) being able to sequence the fifth synchronization field symbols (SSFD2) in the synchronization header of the symbol sequence (SEQ) by partially or totally replacing the symbols (SSFD) of the delimiter (SFD) start of frame.
  • SSFD2 fifth synchronization field symbols
  • a second object of the invention is a device (2, 2 ') for receiving a signal (100) of the ultra-broadband type, the device (2, 2') for reception comprising an antenna (3), suitable for receiving the signal (200) comprising a sequence (SEQ) of symbols, the sequence (SEQ) of symbols comprising a synchronization header (SHR, PR, SFD) comprising first symbols (SPR, SSFD) of synchronization head, and a payload field (PSDU) later temporally at the synchronization header and having third payload symbols (SDU),
  • SEQ sequence of symbols
  • SHR, PR, SFD synchronization header
  • PSDU payload field
  • a fourth generator (13) for generating at least a fourth secret symbol (M)
  • a time sequencing device (21) for determining at least one time position (P2) of at least one fourth secret symbol (M), provided by the fourth generator (13), in the symbol sequence (SEQ) of the signal ( 200) received by the antenna (3).
  • the time position (P2) is found by correlation, or is predefined by a pseudo-random sequence, or is derived from a secret key (CLS).
  • the time sequencing device (21) may have the same capabilities as the time sequencing device (14) of the transmitter for determining the positions of the fourth symbols (M).
  • the fourth generator (13) generates at least a fourth secret symbol (M) based on a prescribed secret key (CLS).
  • At least one fourth secret symbol (M) is pseudo-random.
  • the fourth generator (13) is able to generate a sequence of the fourth secret symbols (M), which has an inter-correlation coefficient with the preamble symbol sequence (SPR), less than or equal to 0.2.
  • the fourth generator (13) is capable of generating a sequence of the fourth secret symbols (M), which has an auto-correlation coefficient greater than or equal to 0.8 at a single point and less than 0.2 at all. other point.
  • the fourth generator (13) is configured to generate at least a fourth secret symbol (M) from at least one predetermined spreading code.
  • the predetermined spreading code is obtained from a prescribed secret key (CLS).
  • CLS prescribed secret key
  • the fourth generator (13) comprises a memory (15), in which are stored several spreading codes (CE) and a selection device for selecting on the basis of the prescribed secret key (CLS). the predetermined spreading code among the spreading codes (CE) present in the memory (15).
  • the transmitting device includes a fifth pseudo-random generator (17) for generating a determined number of spreading codes (CE) based on the prescribed secret key (CLS) and a selection device. for selecting on the basis of the prescribed secret key (CLS) the predetermined spreading code among spreading codes (CE) generated by the fifth pseudo-random generator (17).
  • the temporal position (P2) of at least one fourth secret symbol (M) is obtained by searching, for example by correlation.
  • the temporal position (P2) of at least one fourth secret symbol (M) is predetermined.
  • the temporal position (P2) of at least one fourth secret symbol (M) is determined by the time sequencing device (21) on the basis of a prescribed secret key (CLS ').
  • This prescribed secret key (CLS ') may be identical to or distinct from (CLS).
  • the receiving device (2, 2 ') further comprises a computing device (22) for calculating, on the basis of the time position (P2) of at least one fourth secret symbol (M). and the symbol (M), a signal arrival time (T) (200), for example by a first path search.
  • a computing device (22) for calculating, on the basis of the time position (P2) of at least one fourth secret symbol (M). and the symbol (M), a signal arrival time (T) (200), for example by a first path search.
  • the receiving device (2, 2 ') comprises a decryption device (23) for deciphering on the basis of a prescribed secret key (CLS ") the sequence (SEQ) of symbols of the signal (200). ) received by the antenna (3).
  • CLS prescribed secret key
  • the receiving device (2, 2 ') comprises a detector (25) capable of detecting a field (SFD2) composed of symbols (SSFD2) constructed from the symbols (M).
  • the receiving device (2, 2 ') is part of an arrival time estimation device.
  • the signal (200) has a frame start delimiter (SFD), which is temporally posterior to the preamble (PR) in the synchronization header (SHR, PR, SFD) and is temporally prior in the field (PSDU) of useful data
  • the receiving device (2, 2 ') comprises a detector (24) capable of detecting the start-of-frame delimiter (SFD) and its position in the sequence (SEQ).
  • the signal (200) comprises a synchronization field (SFD2) which partially or totally replaces a start of frame delimiter (SFD), which is temporally posterior to the preamble (PR) in the frame.
  • SFD2 synchronization field
  • SHR, PR, SFD start of frame delimiter
  • PSDU payload field
  • the receiving device (2, 2 ') comprises a detector (25) capable of detecting the synchronization field (SFD2) composed of fifth symbols (SSFD2) constructed from the fourth symbols (M).
  • SFD2 synchronization field
  • SSFD2 fifth symbols
  • a third object of the invention is a transceiver (A), characterized in that it comprises a transmission device (1) as described above for transmitting an antenna (3) a first signal ( 100) of the ultra-wideband type to a remote device (B),
  • the antenna (3) being able to receive from the remote apparatus (B) a second signal (200), of the ultra-broadband type, of response to the first signal (100),
  • a transceiver (A) further comprising a time sequencing device (21) for determining a second time position (P2) of at least a fourth secret symbol (M), provided by the fourth generator (13), in the sequence (SEQ) of symbols of the second signal (200), having been received by the antenna (3),
  • a transceiver (A) further comprising a computing device (22) for calculating, from a first time position (PI) of the at least one fourth secret symbol (M) in the sequence (SEQ) of symbols of the the first signal (100) having been transmitted and the second time position (P2) having been determined, a distance (D) between the transceiver (A) and the distant apparatus (B).
  • the transceiver (A) is part of an arrival time estimation device.
  • a fourth subject of the invention is a method of transmitting a signal
  • a fourth generator (13) generates at least a fourth secret symbol (M),
  • the first and third symbols (SPR, SSFD, SDU) are sequenced by a temporal sequencing device (14) in a sequence (SEQ) of symbols, successively comprising the first symbols (SPR, SSFD) in the header (SHR , PR, SFD) and the third symbols (SDU) in the payload field (PSDU) by additionally inserting at least one fourth secret symbol (M) in the sequence (SEQ) of symbols,
  • At least one antenna (3) transmits the signal (100) comprising the sequence (SEQ) of symbols.
  • a fifth object of the invention is a method for receiving a signal (200) of the ultra wide band type, in which an antenna (3) receives a signal comprising a sequence (SEQ) of symbols, the sequence ( SEQ) of symbols having a synchronization header (SHR, PR, SFD) having first synchronization header symbols (SPR, SSFD) and a payload data field (PSDU) subsequently synchronization head (SHR, PR, SFD) and having third symbols (SDU) of useful data, characterized in that
  • a fourth generator (13) generates at least a fourth secret symbol (M),
  • At least one temporal position (P2) of the at least one fourth secret symbol (M) supplied by the fourth generator (13) is determined by means of a temporal sequencing device (21) in the symbol sequence (SEQ) of the signal ( 200) received by the antenna (3).
  • FIGS. 1 and 7 show schematically a transmission device and a reception device, which can be used according to one embodiment of the invention
  • Figures 2, 3, 4, 5 and 6 are schematic views showing, as a function of time, a signal that can be sent from a transmitting device to a receiving device, according to several embodiments of the invention.
  • FIGS. 1 and 7 show an embodiment of a device 1 for transmitting a signal 100, comprising a first generator 11 capable of generating first preamble symbols SPR, a second generator 18 for generating second symbols SPHR physical layer header and a third generator 12 for generating third SDU payload symbols.
  • the second generator 18, the second physical layer header SPHR symbols, the physical layer input 143 and PHR header are optional.
  • the second physical layer header SPHR symbols, the physical layer entry PHR and the physical layer header PHR are not provided.
  • the signal 100 may for example be of the ultra-wideband type.
  • the signal 100 includes a physical layer SHR header, itself having a preamble PR and a frame start delimiter SFD later temporally preamble PR.
  • the signal 100 further comprises a PSDU field of useful data, posteriorly temporally to the frame start delimiter SFD.
  • the signal 100 and / or the signal 200 and / or the physical layer header SHR and / or the preamble PR and / or the first preamble symbols SPR and / or the frame start delimiter SFD and / or the first start frame delimiter symbols S SFD and / or the physical layer PHR header and / or the second physical layer header SPHR symbols and / or the user data field SDU and / or the third SDU payload symbols conform to the IEEE-802.15.4a standard.
  • one or more fourth secret symbol (s) M are inserted in the data PSDU field. helpful.
  • the transmitting device 1 comprises a time sequencing device 14, configured to insert the fourth secret symbol (s) M between some of the third SDU symbols of useful data in the PSDU field of useful data.
  • the fourth secret symbol (s) M may for example be interleaved in the PSDU field of useful data.
  • one or more fourth secret symbol (s) M are inserted in the PR preamble.
  • the transmitting device 1 comprises a time sequencing device 14, configured to insert the fourth secret symbol (s) M between some of the first preamble symbols SPR in the PR preamble.
  • the fourth secret symbol (s) M may for example be interleaved in the PR preamble.
  • one or more fourth secret symbol (s) M are inserted in the preamble PR and in the PSDU field of useful data.
  • the transmitting device 1 comprises a time sequencing device 14, configured to insert the fourth secret symbol (s) M between some of the third SDU symbols of useful data in the PSDU field of useful data and between some of the first SPR preamble symbols in the PR preamble.
  • the fourth secret symbol (s) M may for example be interleaved in the preamble PR and in the PSDU field of useful data.
  • one or more fourth secret symbol (s) M are inserted in the physical layer PHR header.
  • the transmitting device 1 comprises a temporal sequencing device 14, configured to insert the fourth secret symbol (s) M between some of the second physical layer header SPHR symbols in the device. on your mind
  • the fourth secret symbol (s) M may for example be interleaved in the physical layer PHR header.
  • one or more fourth secret symbol (s) M are inserted into a synchronization field CS2, distinct from the synchronization header SHR and later temporally to the field PSDU of useful data.
  • the device 1 of emission comprises a fifth generator 19 for generating fifth synchronization field symbols SCS2.
  • the transmitting device 1 comprises a temporal sequencing device 14 configured to insert the fourth secret symbol (s) M between some of the fifth synchronization field symbols SCS2 in the synchronization field CS2.
  • the fourth secret symbol (s) M may for example be interleaved in CS2 synchronization field.
  • the CS2 field may be provided in addition to the SFD delimiter. In another embodiment, the SFD delimiter is not provided and the CS2 field is provided.
  • the fourth symbol M a fourth symbol M or a plurality of fourth (s) symbols M.
  • At least one fourth secret symbol M is or comprises an arrival instant estimation symbol M 'of the signal 100 and makes it possible to estimate and obtain a confidentialized channel response.
  • the transmission device 1 comprises a fourth generator 13 able to generate the fourth secret symbol (s) M.
  • the fourth generator (13) is configured to generate the fourth secret symbol (s) M based on a prescribed secret key CLS.
  • the fourth secret symbol (s) M can be selected on the basis of the prescribed secret key CLS.
  • the fourth secret symbol (s) M generated by the fourth generator 13 may for example be pseudo-random. Of course, the fourth generator 13 may be other than pseudo-random.
  • the prescribed secret key CLS is shared between the transmitting device 1 and a receiving device 2, 2 ', which will be described below, that is to say that the secret key prescribed CLS is known by the transmission device 1 and by the receiving device 2, 2 ', outside the messages 100 and 200.
  • the prescribed secret key CLS is stored in a memory 15 of the device 1 of emission and / or device 2, 2 'of reception.
  • the temporal sequencing device 14 makes it possible to sequence the symbols SPR, SSFD, SPHR, SDU and M in a sequence SEQ of symbols.
  • This SEQ sequence of symbols is shown schematically in FIGS. 2 to 6 showing the temporal succession of the symbols SPR, SSFD, SPHR, SDU and M.
  • the temporal sequencing device 14 comprises, respectively, first, second, third, fourth and fifth inputs 141, 142, 143, 144, 145 serving to receive respectively the preamble symbols SPR, the delimiter symbols SSFD, the second physical layer SPHR symbols, the third useful data SDU symbols, and the fourth or more M symbol (s), which are provided by the generators 11, 18, 12, 13.
  • the device 14 time sequencing comprises an output 149 supplying the sequence SEQ thus generated to an antenna 3 capable of transmitting the signal 100 comprising the sequence SEQ of symbols.
  • the temporal sequencing device 14 comprises, in addition to FIG. 1, a sixth input 146 serving to receive the fifth synchronization field symbols SCS2 supplied by the generator 19, for example when the CS2 field is provided and that the SFD delimiter is not provided.
  • the fourth secret symbol (s) M are incorporated into the PSDU field of payload data of the signal 100, which is most often encrypted or encrypted. This guarantees the confidentiality of the fourth secret symbol (s) M. Thus, a fraudster can not know a priori this or these fourth (s) symbol (s) M. Moreover, compared WO 2007/021292 avoids having to transmit, in addition to the signal 100, another signal transmitted before or after the signal 100 and containing other delay response information, which is energy-intensive.
  • the system of document WO 2007/021292 remains in any case vulnerable, because the synchronization fields continue to be included in the unencrypted preamble of the first ranging message sent by the first device to the second device, the second device to be sent back a second message to the first device in response to the first message so that the distance between them is determined.
  • the invention thus ensures that a fraudster does not have access to any temporal information used to calculate the distance.
  • the temporal position of the fourth (s) symbol (s) M in the PR preamble and / or in the SFD delimiter of start of frame and / or in physical layer PHR header and / or in the payload PSDU field and / or in the CS2 synchronization field is set in advance.
  • the temporal position of the fourth (s) symbol (s) M in the preamble PR and / or in the start frame delimiter SFD and / or in the header PHR of the physical layer and / or in the PSDU field of payload data and / or in the synchronization CS2 field is generated in a pseudo-random manner by the device 14 and / or the time position of the fourth (s) symbol (s) (s) secret (s) M can be generated from the prescribed secret key CLS 'by the device 14.
  • the sequencing may depend on the secret key CLS'. This makes the interception of the synchronization symbol (s) by a fraudster even more complicated.
  • this temporal position can be generated by any method other than pseudo-random.
  • the temporal position of the fourth secret symbol (s) M may be based on any part of the content of the SDU symbols of useful data or SPHR symbols before or after their encryption.
  • At least one of the fourth secret symbol (s) M may be based on any of the content of the SDU payload symbols or the SPHR symbols before or after their encryption, for example by a hash function.
  • the transmission device 1 comprises a cryptographic device 16 for encrypting the PSDU field of useful data in the SEQ sequence of symbols on the basis of the prescribed secret key CLS ".
  • signal 100 emitted by the antenna 3 comprises the data PSDU field encrypted by the cryptographic device 16.
  • the fourth secret symbol (s) M are encrypted by the prescribed secret key CLS.
  • the cryptographic device 16 is for example provided in or associated with the temporal sequencing device 14, by receiving the second SDU symbols of useful data present on the fourth entry 144 and the fourth secret symbol (s) M present on the fifth entry 145.
  • the fourth generator 13 is configured to generate the fourth symbol M or the plurality of fourth symbols M from a predetermined spreading code (in English: coded spreading).
  • phase of at least one, of several or of each of the fourth symbols M can also be made random, so that the position of the direct path in this or these fourth symbol (s) M is known only by the authorized devices 1, 2 and / or and / or 2 'or previously authenticated.
  • the fourth generator 13 is able to generate the fourth synchronization symbol M or the plurality of fourth multi-code division synchronization symbols (in English: CDMA).
  • the fourth secret symbol (s) M are obtained by time multiplication by the spreading code.
  • the spreading code used to generate the fourth secret symbol (s) M is different from another spreading code used to generate the first SPR symbols of the preamble and can be selected in a pseudo-random manner from a dictionary having a predetermined number of different spreading codes, for example eight, or directly from a pseudo-random sequence generator.
  • the spreading code selected to generate the fourth secret symbol (s) M is known only from the authorized devices 1, 2 and / or and / or 2 'or previously authenticated and can be obtained from of the prescribed secret key CLS.
  • the spreading code may be different for each fourth symbol M, for example using a spreading code hopping sequence known only to the authorized devices 1, 2 and / or and / or 2. 'or previously authenticated.
  • the spreading code (s) used to generate the fourth secret symbol (s) M are selected for their high autocorrelation and low inter-correlation.
  • the predetermined spreading code is obtained from the prescribed secret key CLS.
  • the fourth generator 13 comprises a memory 15, in which several spreading EC codes are recorded and a selection device making it possible to select, on the basis of the prescribed secret key CLS, the predetermined spreading code among the EC spreading codes present in the memory 15.
  • the transmission device 1 comprises a fifth pseudo-random generator 17 for generating a determined number of spreading EC codes on the basis of the prescribed secret key CLS.
  • These spreading EC codes generated by the fifth generator 17 can be stored in the memory 15.
  • the transmission device 1 comprises a selection device making it possible to select on the basis of the prescribed secret key CLS the predetermined spreading code among the spreading EC codes generated by the fifth pseudo-generator 17. random.
  • the transmitting device 1 may for example be part of a first transceiver A.
  • the signal 100 is sent to the antenna 3 of the device 1 and / or transceiver A for transmitting externally to a second remote apparatus B the signal 100, called the first signal 100.
  • the remote apparatus B is able to receive the first signal 100 and to send, in response by the antenna 3 'of this remote apparatus B, a second signal 200 of response to the first signal 100.
  • the second signal 200 of response can be for example ultra-wideband type.
  • the first transceiver A comprises a receiving device 2 for receiving from the outside this second signal 200 of response, for example by the antenna 3 also connected to this receiving device 2 and / or by another antenna connected to the device 2 reception.
  • the first signal 100 and / or the second signal 200 is a signal also used for localization.
  • the receiving device 2 is able to estimate a channel response based on the second received signal 200.
  • the first transceiver A and / or the receiving device 2 comprises a decryption device 23 for decrypting the data PSDU field in the second received response signal 200 on the basis of the prescribed secret key CLS.
  • the decryption device 23 has access to the prescribed secret key CLS "used to encrypt the PSDU field of useful data of the first signal 100 sent, for example by accessing the memory 15 where this secret key prescribed CLS" is prerecorded. .
  • the first transceiver A and / or the receiving device 2 comprises a temporal analysis device 21 for detecting and calculating at least one temporal position P2 of at least one fourth symbol (s). ) secret (s) M in the data PSDU field of the second signal 200, having been received by the antenna 3.
  • the fourth secret symbol (s) M can be provided to the receiving device 2 by the fourth generator 13 of the transmission device 1 or by another generator supplying one or more symbols M identical to those provided by the fourth generator 13, and designated below by fourth generator 13.
  • the first time position of the fourth secret symbol (s) M in the first signal 100 emitted may also be prescribed in the transmission device 1 and / or in the analysis device 21.
  • the transceiver A comprises a computing device 22 for calculating, from the temporal position P2 of the fourth secret symbol (s) M in the second signal 200 received. , having been calculated, a distance D between the first transceiver A and the remote apparatus B or an estimate of the arrival time T of the signal (200), for example by a first path search.
  • the second time position P2 can be calculated by inter-correlation of the second received signal 200 with the fourth secret symbol (s) M, provided by the fourth generator 13. For each fourth symbol M, the second time position P2 corresponds to the position of the largest inter-correlation peak of the second received signal 200 with the fourth symbol M.
  • the analysis device 21 may for example calculate the product inter-correlating the second received signal 200 with at least one or successively each of the fourth M symbols, to determine each time the second time position P2 of each maximum peak of inter-correlation in this product.
  • the fourth secret symbol (s) M have a first auto-correlation coefficient greater than or equal to a first threshold determined at a single point and less than a second threshold. any other point.
  • the fourth secret symbol (s) M may have a first coefficient of auto-correlation greater than or equal to 0.8 at a single point and less than 0.2 at any other point.
  • the fourth secret symbol (s) is the fourth secret symbol (s)
  • the fourth secret symbol (s) M may have a first inter-correlation coefficient less than or equal to 0.2 with all the other symbols.
  • the fourth secret symbols M belong to a family of binary or ternary sequences.
  • the fourth secret symbols M form a sequence having a low inter-correlation (for example less than 0.2) with the sequence [1 1 1 .... 1 1].
  • the fourth secret symbols M form a sequence having a minimum autocorrelation function (for example less than 0.2) at any point and maximum (for example greater than 0.8) at a single point.
  • the fourth secret symbols M form a sequence having a low inter-correlation value (for example less than 0.2) with the sequence of the start-of-frame SFD delimiter, recommended by the IEEE 802.15.4a standard.
  • the time analysis device 21 and the calculation device 22 are, for example, part of the reception device 2 present in the first transceiver A.
  • the second remote device B may also be a second transceiver B analogous to the first transceiver A.
  • the second transceiver receiver B may comprise a transmission device analogue similar to the transmission device 1 described above and a device 2 'of similar reception device 2 receiving.
  • the remote device B is configured to return by its transmitting device le the second signal 200 in response to the reception of the first signal 100 by its receiving device 2 '.
  • the PSDU field of useful data and / or the third symbols SDU of useful data comprise at least one identifier.
  • the first signal 100 comprises, in the SDU symbols of useful data, an identifier of the transmission device 1 and / or the first transceiver A.
  • the third useful data SDU symbols of the second signal 200 may comprise a second identifier of the second transmission device ( ⁇ ) and / or the second reception device (2 ') and / or the second remote device B and / or the second transceiver B, and / or the first identifier present in the first signal 100.
  • the PSDU field of useful data and / or the third symbols SDU of useful data comprise data and / or information used to calculate the time T of flight of the signal and / or data. sensor and / or the size of the PSDU payload field.
  • first signal 100 and / or the second signal 200 may include other data in its SDU field of useful data.
  • the preamble PR may comprise or be formed of a periodic and continuous temporal repetition of one or more first symbol (s) PR (nothing between the first symbols PR), with or without insertion of the or fourth symbol (s) M between some of the first PR symbols.
  • the reception device 2 comprises an analysis means for searching the repetition period of the first PR symbol (s). in the sequence SEQ of the received signal 100 and / or to detect the place where there is no longer a first symbol PR in the sequence SEQ of the received signal 100.
  • the start frame delimiter SFD can have the same size as the repetition period of the first PR symbols.
  • the layer PHR header Physics can contain in its SPHR symbols the size of the PSDU field of useful data.
  • the receiving device 2 may be a device located at a distance from the transmitting device 1 and / or not being part of the transceiver A.
  • the transceiver A and / or the transmitting device 1 and / or the receiving device 2 may for example be associated with or part of a distance estimation device, having to estimate the distance D between transceiver A and / or a device for estimating an arrival angle of the second signal 200 and / or an arrival time difference estimation device T (TDOA type), or other which uses the time position P2 of at least a fourth secret symbol M to calculate an arrival time T of the signal 200 and / or a difference between several arrival times T of several signals 200.
  • the transceiver A may for example be associated with or be part of a localization device, to locate the remote device B by determining at least the distance D and / or an arrival angle of the second signal 200.
  • the transceiver A may for example be associated with or be part of a device for locking a resource or a security device.
  • This resource can be for example a door or an opening, or a machine or a computer or others.
  • the locking device or security can be used for example to open a door or an opening to at least one authorized person, the remote device B can be a badge, a label or more generally an object worn by one person or another object.
  • the transmitting device 1 and / or the transceiver A implements the preceding transmission as described above.
  • the receiving device 2 and / or the transceiver A implements the preceding reception as described above.
  • the messages 100 or 200 are constituted as follows:
  • a preamble PR (of the synchronization header SHR) composed of 16 to 1024 preamble symbols SPR each formed by the insertion of 3 to 63 '0' between the symbols of a binary or ternary sequence having a maximum autocorrelation in one and only point and minimal or ideally zero in any other point.
  • SPR symbols are therefore assumed to be known and public.
  • a private SFD packet start delimiter field formed by inserting 8 to 64 -typically 15- fourth M symbols into the SSFD symbols.
  • These fourth symbols M are constituted in a manner similar to the preamble symbols SPR, insofar as they use a sequence presenting a maximum autocorrelation at one point and at least at any other point, spread by the insertion of 3 to 63 '0. 'between the SSFD symbols of the sequence.
  • the sequence of the fourth symbols M is further chosen so that (i) it has a low inter-correlation, for example less than 0.2, with the sequence chosen for the symbols SPR; (ii) it is only known from the previously authenticated transmitter A and B of the message 100 or 200.
  • the fourth symbols M are further modified so that the polarity of each fourth symbol M of the SFD field is altered by a Kasami sequence known only to the previously authenticated transmitter A and B of the message 100 or 200.
  • a Kasami sequence known only to the previously authenticated transmitter A and B of the message 100 or 200.
  • the SFD can use as fourth symbols the same synchronization symbols as the PR preamble.
  • a combination with an information sequence can be applied (eg by multiplying each time slot (in English "chip") of a fourth symbol by a coefficient of the sequence) having the following properties:
  • each member of this family has a low cross-correlation (e.g. ⁇ 0.2) with the sequence [1 1 1 .... 1 1],
  • each member of this family has a minimum autocorrelation function (e.g., less than 0.2) at any point and a maximum (e.g. greater than 0.8) at a single point,
  • each member of this family has a low intercorrelation value (e.g. ⁇ 0.2) with the SFD sequence recommended by the IEEE 802.15.4a standard
  • the members of this family have a minimal cross-correlation function (e.g. ⁇ 0.2) two by two.
  • This part b corresponds, for example, to the case where the SFD delimiter is not provided and where the field SFD2 is provided (for example SFD2 confidential field).
  • a PSDU payload field as described in the IEEE 802.15.4a-2007 standard, whose SDU transport data transported at the MAC level is encrypted by any means conventionally used in the state of the art to guarantee authenticity and reliability. confidentiality of the exchanges.
  • the choice of the spreading sequence used for the fourth symbols M and that of the Kasami sequence is based on a secret shared between the transmitter A and the receiver B of the messages 100 and 200 and can be based on the content of previous messages exchanged between the parties.
  • the choice of said sequences may possibly vary over time so as to avoid learning by an undesirable third party.
  • the messages 100 or 200 are constituted as follows:
  • a preamble PR (of the synchronization header SHR) consisting of 16 to
  • a PSDU payload field as described in the IEEE 802.15.4a-2007 standard, whose SDU transport data transported at the MAC level is encrypted by any means conventionally used in the state of the art to guarantee authenticity and reliability. confidentiality of the exchanges.
  • a second synchronization field (also referred to as a synchronization posterior field or "postamble") inserted into the SEQ sequence of symbols following the PSDU data field, this second synchronization field having 1 to 64 -typically 15-fourth symbols M of structure similar to that of the symbols SPR, insofar as they are formed by the insertion of 3 to 63 '0' between the symbols of a sequence chosen from those of the table 39d of the standard IEEE-802.15.4a. 2007 or any other similar sequence.
  • the sequence chosen for the fourth M symbols differs from that used for the SPR symbols and is chosen so that (i) the intercorrelation between these two sequences is low and for example less than 0.2 and (ii) the selected sequence is known only authenticated transmitter and receiver.
  • the polarity of each of the fourth symbols M present in the second synchronization field is further modified by a Kasami sequence known only to the transmitter A and Receiver B previously authenticated the message 100 or 200.
  • a Kasami sequence known only to the transmitter A and Receiver B previously authenticated the message 100 or 200.
  • the sequence [1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1] is such a Kasami sequence.
  • the messages 100 or 200 are constituted as follows:
  • a preamble PR (of the synchronization header SHR) composed of 16 to 1024 preamble symbols SPR each formed by the insertion of 3 to 63 '0' between the symbols of a binary or ternary sequence having a maximum autocorrelation in one and only point and minimal or ideally zero in any other point.
  • a preamble PR (of the synchronization header SHR) composed of 16 to 1024 preamble symbols SPR each formed by the insertion of 3 to 63 '0' between the symbols of a binary or ternary sequence having a maximum autocorrelation in one and only point and minimal or ideally zero in any other point.
  • the sequence [-1 0 0 0 0 +1 0 0 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 0 +1 0 -1 0] or any other sequence mentioned in table 39d of the IEEE 802.15.4a standard of 2007 meets these requirements. SPR symbols are therefore assumed to be known and public.
  • a SFD frame start delimiter formed by the multiplication of 8 or 64 preamble SPR symbols by the sequence [0 +1 0 -1 +1 0 0 -1 0 +1 0 -1 +1 0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  • a PSDU payload field as described in the IEEE 802.15.4a-2007 standard, whose SDU transport data transported at the MAC level is encrypted by any means conventionally used in the state of the art to guarantee authenticity and reliability. confidentiality of the exchanges.
  • the duration of the fourth symbols M is chosen so that it is an exact multiple of the duration of the symbols SDU - typically of the order of 32 to 8205 ns.
  • Each fourth symbol M consists of a burst of 16 to 128 time slots (typically "chips") of typically 2.003 ns each.
  • the fourth symbol M is divided into a set of possible positions for this burst.
  • a fourth symbol M of duration 1025.54 ns and a burst of 16 time slots there are 16 possible positions of which only one is used among these 16 positions for a fourth given symbol M.
  • the sequence used to modulate the time slots composing the burst is a pseudo-random sequence having a maximum autocorrelation function at a point and a minimum at any other point.
  • This pseudo-random sequence may be for example the Kasami sequence [1 1 1 1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -10] or any other sequence of the same family.
  • the position of the burst in each of the fourth symbols M is determined by means of a temporal interleaving sequence (known in English as "time hopping sequence") known only from the transmitter A and the receiver B and determined at the first time. help with the SDU symbol content of the PSDU field.
  • Each fourth symbol M may further use a different Kasami sequence among a set.
  • each of the fourth symbols M is selected from the set ⁇ [1-1-1-11-1- 111 -11 -11110], [-1 -1111111 -1111 -11 -10 ], [111 -1 -11 -1 -1 -1 -111 -1 -10], [111 -1 -11 -1 -1 -1-111-1-10] ⁇ .
  • the messages 100 or 200 are constituted as follows:
  • a preamble PR (of the synchronization header SHR) consisting of 16 to
  • SPR symbols each formed by the insertion of 3 to 63 '0' between the symbols of a binary or ternary sequence having maximum autocorrelation at a single point and minimal or ideally zero at any other point.
  • sequence [-10000 +10 -10 +1 +1 +10 +1 -1000 + 1 -1 +1 +1 +10 0 -1 +10 -100] or any other sequence mentioned in table 39d of the IEEE standard 802.15.4a of 2007 meets these requirements. SPR symbols are therefore assumed to be known and public.
  • a SFD frame start delimiter formed by the multiplication of 8 or 64 preamble SPR symbols by the sequence [0 + 10-1 + 100-10 + 10-1 + 10 0 -1 -100 +10 -10 + 10 + 1000 -10 -10 -100 +10 -1 -10 -1 + 10000 + 1 +1 0 0 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 0 0 0 0 +1 +1] (or only the first 8 symbols of the latter) as recommended in IEEE-802.15.4a-2007.
  • Fourth synchronization symbols M inserted between the SDU payload symbols of the PSDU field.
  • the duration of the fourth symbols M is chosen so that it is an exact multiple of the duration of the symbols SDU - typically of the order of 32 to 8205 ns.
  • These fourth symbols M are each formed by the insertion of 3 to 63 '0' between the symbols of a binary or ternary sequence having a maximum autocorrelation at a single point and a minimum or ideally zero at any other point.
  • a fourth symbol M comprises as many repetitions of this sequence as its length allows (for example 8), and is optionally completed by a period of silence.
  • the position of the fourth M symbols within the PSDU field is determined by a time-hopping sequence known only to the authenticated transmitter A and receiver B of the messages 100 or 200. This sequence Time interleaving is determined from the encrypted content of the SDU data symbols at the beginning of the PSDU field.
  • the sequence chosen for the fourth M symbols differs from that used for the SPR symbols and is chosen so that (i) the intercorrelation between these two sequences is low and for example less than 0.2 and (ii) the selected sequence is known only authenticated transmitter A and B receiver.
  • Each of the fourth symbols M may use a sequence different from that chosen for the other fourth symbols M. This choice depends on a known secret sequence CLS only of the transmitter A and the receiver B of the messages 100 or 200 and is determined from the encrypted content of the SDU symbols of data appearing at the beginning of the PSDU field.
  • the sequence used for each of the fourth symbols M is further affected by a circular permutation whose depth depends on a secret sequence CLS known only to the transmitter A and the receiver B of the messages 100 or 200 and is determined from the content encrypted one or more data SDU symbols appearing for example at the beginning of the PSDU field.
  • the PR field includes 128 preamble SPR symbols followed by an SFD field of 64 symbols.
  • the PSDU field consists of 128 SDU symbols with a duration of 8205.13 ns each. 8 fourth synchronization symbols M with a duration of 8205.13 ns each are inserted between certain SDU symbols of the PSDU field from the 32nd symbol of the latter.
  • the symbol M coming chronologically first is inserted between the 32 th symbol and the 33 th symbol of the PSDU field
  • the symbol M coming chronologically second is inserted between the 37 th and 38 th SDU symbols of the PSDU field
  • the symbol M coming chronologically in third is inserted between the 49th and 50th SDU symbols of the PSDU fields, etc.
  • the symbol M coming chronologically first uses the sequence 9 of the table 39d of the standard IEEE-802.15.4a-2007
  • the symbol M coming chronologically second employs the sequence 12 of said table
  • the symbol M coming chronologically third uses the sequence 10 of said table, etc.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif d'émission d'un signal (100) du type ultra- large bande, le signal (100) comportant les uns après les autres temporellement, un en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et un champ (PSDU) de données utiles, le dispositif (1, 1')d'émission comportant un premier générateur (11) pour générer des premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête de synchronisation et un troisième générateur (12) pour générer des troisièmes symboles (SDU) de données utiles, le dispositif (1, 1')d'émission comportant un dispositif (14) de séquencement temporel pour séquencer les premiers et troisièmes symboles (SPR, SSFD, SPHR, SDU) dans une séquence (SEQ) de symboles, comportant successivement les premiers symboles (SPR, SSFD) dans l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisationet les troisièmes symboles (SDU) dans le champ (PSDU) de données utiles, le dispositif (1,1')d'émission comportant au moins une antenne(3), apte à émettre le signal (100) comportant la séquence (SEQ). L'invention est caractérisée en ce que le dispositif (1,1')d'émission comporte en outre un quatrième générateur (13) pour générer au moins un quatrième symbole secret (M), le dispositif (14) de séquencement temporel étant configuré pour insérer le au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles.

Description

Dispositifs et procédés d'émission et de réception, émetteur-récepteur de signaux
L'invention concerne un dispositif d'émission et/ou réception d'un signal du type ultra-large bande.
Un domaine d'application de l'invention concerne des dispositifs pour calculer la position du dispositif et/ou la distance du dispositif par rapport à un autre objet.
Ces dispositifs peuvent utiliser des techniques de calcul de temps d'arrivée de signaux (en anglais : TOA pour « time of arrivai ») ou de différence de temps d'arrivée de signaux (en anglais : TDOA pour « time différence of arrivai »).
Il est connu que, dans de telles applications, on utilise une information de temps de vol d'un signal émis. La mesure de ce temps de vol permet de mesurer la distance séparant deux dispositifs. Par exemple, pour calculer la distance entre un dispositif émetteur et un dispositif récepteur, on utilise à cet effet un échange de message aller et retour entre eux. Ainsi, la mesure du temps écoulé entre l'émission d'un premier message d'un premier dispositif à un deuxième dispositif distant et la réception d'un message de réponse du deuxième dispositif au premier dispositif permet de déterminer le temps de vol des messages entre eux, qui peut être converti en une estimation de la distance entre eux.
Les messages intervenant dans cet échange sont habituellement composés de trois parties distinctes : un préambule permettant la synchronisation de chaque dispositif récepteur sur une séquence prédéterminée, un délimiteur de début de trame (en anglais : Start-of-Frame Délimiter, ou SFD en abrégé) qui indique la fin de la séquence du préambule et le début de la partie de données utiles, la partie de données utiles qui transporte des bits d'informations utiles et éventuellement un entête de données.
Un système de localisation utilisant ce format de message est décrit par exemple dans le document WO 2015/101 674, où le marqueur de début de paquet situé entre un en-tête de synchronisation et un champ de données, lequel marqueur temporel permet d'identifier le temps exact d'émission et/ou d'arrivée d'un message et la limite entre la fin du délimiteur de début de paquet et le début du champ de données, est utilisé dans les messages émis et reçus.
Le document WO 2007/021292 décrit un procédé de mesure de distance entre deux premier et deuxième appareils, dans lequel le deuxième appareil répond à un premier message de mesure de distance envoyé par le premier appareil et ce après un délai connu uniquement des deux appareils, le délai étant sélectionné par le premier ou deuxième appareil, puis crypté et envoyé au deuxième ou premier appareil dans un message de notification avant ou après la réponse.
L'un des avantages des systèmes à ultra-large bande pour des applications de calcul de distance est leur immunité relative aux canaux de propagation multi-trajets. Le récepteur peut recevoir des signaux provenant de trajets multiples dans l'environnement.
Toutefois, dans des conditions de propagation intérieure, c'est-à-dire dans un bâtiment, le trajet des propagations directes peut ne pas être celui ayant l'intensité la plus forte, du fait d'effets d'atténuation et des réflexions dans l'environnement, qui peuvent produire un trajet indirect ayant une plus faible atténuation et un meilleur rapport signal sur bruit que le trajet direct. Typiquement, dans l'état de la technique, un récepteur se synchronise sur le trajet dominant, c'est-à-dire celui ayant le signal d'intensité la plus forte, mais qui toutefois peut ne pas être le trajet direct, c'est-à-dire le plus court entre un dispositif d'émission et un dispositif de réception distant.
Cela a donc pour inconvénient une surestimation de la distance entre les deux dispositifs.
Afin d'obtenir une estimation précise de la distance entre les deux dispositifs, le premier dispositif doit estimer à combien la distance a pu être surévaluée du fait de la synchronisation sur le trajet d'intensité la plus forte. Cela est effectué typiquement en effectuant une recherche de premier trajet (en anglais : leading edge) sur une estimation de la réponse impulsionnelle du canal. Le document « Threshold-Based TOA Estimation for Impulse Radio UWB Systems", Sahinoglu Z, Guvenc I, Ultra- Wideband, 2005 IEEE International Conférence on Zurich, Switzerland 05-08 Sept. 2005, Piscataway, NJ, USA, 5 Septembre 2005, pages 420-425, XP010873336,
ISBN 978-0-7803-9397-4, décrit un tel système de recherche de premier trajet. Cette estimation peut être faite durant le préambule du message en utilisant des propriétés d'auto-corrélation de la séquence du préambule. Ainsi, en recherchant le premier trajet apparaissant le plus tôt dans la réponse impulsionnelle du canal, le dispositif de réception peut obtenir la position temporelle du trajet direct par rapport à un point de synchronisation. L'ajustement de la mesure du temps aller-retour par cette correction du premier trajet fournit une estimation plus précise de la distance réelle entre les deux dispositifs.
Par ailleurs, certaines applications nécessitent que la distance entre les deux dispositifs soit connue précisément et d'une manière qui ne peut pas être altérée par un individu fraudeur.
Par exemple, un scénario possible est celui où une personne tenant le premier dispositif peut avoir accès à une ressource d'accès restreint (par exemple l'ouverture d'une porte d'un bâtiment) seulement en se rapprochant suffisamment du deuxième dispositif. Un fraudeur peut essayer d'accéder à cette ressource en trompant le système et en lui faisant croire que le premier dispositif est plus proche du deuxième dispositif que cela est le cas en réalité. Par exemple, la porte ne s'ouvrira que lorsque le premier dispositif est à une distance de moins d'un mètre du deuxième dispositif. Le fraudeur peut se positionner à proximité de la porte en disposant le premier dispositif à une distance de dix mètres du deuxième dispositif. En faisant croire au deuxième dispositif que le premier dispositif est neuf mètres plus proche, le fraudeur peut ouvrir la porte. Pour cette application, il est donc essentiel que le fraudeur ne puisse pas altérer les échanges de messages entre les deux dispositifs et qu'il ne puisse pas faire estimer une distance qui apparaît plus courte que celle présente en réalité.
Les implémentations typiques se basent sur une estimation de la réponse impulsionnelle du canal, laquelle est construite durant la séquence du préambule pour effectuer une recherche du trajet direct. Toutefois, la séquence de synchronisation doit être connue a priori par tous les dispositifs communiquants et est répétée. Un fraudeur, en prenant connaissance de la séquence du préambule intervenant dans les communications entre les deux dispositifs, peut créer une copie de la séquence de préambule, décalée d'un peu moins qu'une période de symbole de préambule. Grâce à cela, dans la réponse impulsionnelle de canal construite par le récepteur du deuxième dispositif, la copie créée par le fraudeur apparaît comme une composante de propagation multi-trajets ayant lieu avant le trajet de propagation directe réelle entre le premier dispositif et le deuxième dispositif. Dans ce cas, l'algorithme de détection de premier trajet attribuera à cette copie une unité de distance plus courte que la distance réelle.
L'invention vise à obtenir un dispositif qui pallie les inconvénients de l'état de la technique et qui permette de rendre plus stricte la détection du premier trajet des signaux, de manière que seules les composantes de propagation multi-trajets originales du premier dispositif soient détectées par le deuxième dispositif.
Un premier objet de l'invention est un dispositif (1, 1 ') d'émission d'un signal (100) du type ultra-large bande, le signal (100) comportant, les uns après les autres temporellement, un en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation, et un champ (PSDU) de données utiles,
le dispositif (1, ) d'émission comportant un premier générateur (11) pour générer des premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête de synchronisation et un troisième générateur (12) pour générer des troisièmes symboles (SDU) de données utiles,
le dispositif (1, 1 ') d'émission comportant un dispositif (14) de séquencement temporel pour séquencer les premiers et troisièmes symboles (SPR, SSFD, SDU) dans une séquence (SEQ) de symboles, comportant successivement les premiers symboles (SPR, SSFD) dans l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et les troisièmes symboles (SDU) dans le champ (PSDU) de données utiles,
le dispositif (1, ) d'émission comportant au moins une antenne (3), apte à émettre le signal (100) comportant la séquence (SEQ) de symboles,
caractérisé en ce que le dispositif (1, ) d'émission comporte en outre un quatrième générateur (13) pour générer au moins un quatrième symbole secret (M), le dispositif (14) de séquencement temporel étant configuré pour insérer au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles.
Bien que négociés de manière confidentielle entre des pairs authentifiés, les en-têtes de synchronisation décrits dans l'état de la technique doivent présenter des propriétés d'auto-corrélation qui les rendent identifiables aisément, puisque l'en-tête de synchronisation est une répétition périodique de plusieurs symboles (généralement un nombre élevé, supérieur à 100). Un fraudeur peut donc mettre en oeuvre une corrélation du signal avec lui-même pour identifier la séquence employée et y substituer un signal malicieux altérant la position du chemin direct.
Par comparaison, l'invention élimine la contrainte d'utilisation de l'en-tête de synchronisation et s'affranchit de la nécessité de présenter une longue succession de répétition d'un même symbole. Il suffit que les quatrièmes symboles insérés dans le flux binaire soit de structure déterminable a priori et que ceux-ci présentent individuellement de bonnes propriétés d'auto-corrélation.
Un autre avantage de l'invention réside dans la capacité accrue, due au fait ne plus être tenu à deux échanges distincts de signaux. Il en résulte à la fois une utilisation optimisée du médium radio et une plus faible consommation au niveau des émetteurs/récepteurs.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif (14) de séquencement temporel est configuré pour insérer au moins un quatrième symbole secret (M) dans l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et / ou dans le champ (PSDU) de données utiles.
Suivant un mode de réalisation, le signal (100) comporte un en-tête (PHR) de couche physique temporellement après l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et avant le champ (PSDU) de données utiles. Le dispositif (1 , ) d'émission peut comporter un deuxième générateur (18) pour générer des deuxièmes symboles (SPHR) d'en-tête de couche physique. Le dispositif (14) de séquencement temporel est configuré pour insérer au moins un quatrième symbole secret (M) dans l'en-tête (PHR) de couche physique.
Suivant un mode de réalisation, l'en-tête (SHR) de synchronisation comporte un préambule (PR) et un délimiteur (SFD) de début de trame, postérieur temporellement au préambule (PR) et antérieur temporellement au champ (PSDU) de données utiles,
les premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête comportent des symboles
(SPR) de préambule et des symboles (SSFD) de délimiteur, le dispositif (14) de séquencement temporel est configuré pour séquencer successivement les symboles (SPR) de préambule dans le préambule (PR) et les symboles (SSFD) de délimiteur dans le délimiteur (SFD) de début de trame et pour insérer au moins un quatrième symbole (M) secret dans le préambule (PR) et/ou dans le délimiteur (SFD) de début de trame.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif (14) de séquencement temporel est configuré pour insérer au moins un quatrième symbole (M) secret entre certains ou à la place des premiers ou troisièmes symboles (SPR, SSFD, SDU) et/ou entre les premiers symboles (SPR, SSFD) les troisièmes symboles (SDU).
Suivant un mode de réalisation, l'en-tête (SHR) de synchronisation comporte un préambule (PR) et un délimiteur (SFD) de début de trame, postérieur temporellement au préambule (PR) et antérieur temporellement au champ (PSDU) de données utiles,
les premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête comportent une séquence de symboles (SPR) de préambule et une séquence de symboles (SSFD) de délimiteur, le quatrième générateur (13) est apte à générer une séquence des quatrièmes symboles secrets (M), laquelle possède un coefficient d'inter-corrélation avec la séquence des symboles (SPR) de préambule, inférieure ou égale à 0.2.
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) est apte à générer une séquence des quatrièmes symboles secrets (M), laquelle possède un coefficient d'auto-corrélation supérieur ou égal à 0.8 en un point unique et inférieur à 0.2 en tout autre point.
Suivant un mode de réalisation, au moins un quatrième symbole (M) secret est ou comprend un symbole (Μ') d'estimation d'instant d'arrivée du signal (100).
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) génère au moins un quatrième symbole secret (M) sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS).
Suivant un mode de réalisation, au moins un quatrième symbole secret (M) est pseudo-aléatoire.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif de séquencement temporel (14) est configuré pour générer d'une manière pseudo-aléatoire une position temporelle d'au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles. Suivant un mode de réalisation, une position temporelle d'au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles est générée par le dispositif de séquencement temporel (14) sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS'). Cette clé (CLS') peut être identique ou différente de la clé (CLS).
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) est configuré pour générer au moins un quatrième symbole secret (M) à partir d'au moins un code d'étalement prédéterminé.
Suivant un mode de réalisation, le code d'étalement prédéterminé est obtenu à partir d'une clé secrète prescrite (CLS).
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) comporte une mémoire (15), dans laquelle sont enregistrés plusieurs codes (CE) d'étalement et un dispositif de sélection permettant de sélectionner sur la base de la clé secrète prescrite (CLS) le code d'étalement prédéterminé parmi les codes d'étalement (CE) présents dans la mémoire (15).
Suivant un mode de réalisation, le dispositif d'émission comporte un cinquième générateur (17) pseudo-aléatoire pour générer un nombre déterminé de codes (CE) d'étalement sur la base de la clé secrète prescrite (CLS) et un dispositif de sélection permettant de sélectionner sur la base de la clé secrète prescrite (CLS) le code d'étalement prédéterminé parmi les codes (CE) d'étalement générés par le cinquième générateur (17) pseudo-aléatoire.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif d'émission comporte un dispositif (16) de cryptographie pour chiffrer le champ (PSDU) de données utiles dans la séquence (SEQ) de symboles sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS"), le signal (100) émis par l'antenne (3) comportant le champ (PSDU) de données utiles chiffré par le dispositif (16) de cryptographie. Cette clé (CLS") peut être identique ou différente de la clé (CLS) ou (CLS').
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) est agencé pour générer au moins un quatrième symbole secret (M) à partir d'au moins un des troisièmes symboles (SDU) de données utiles.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif d'émission fait partie d'un dispositif d'estimation de temps d'arrivée. Suivant un mode de réalisation, le signal comporte un champ (CS2) de synchronisation, qui est composé d'au moins un quatrième symbole (M) généré par le quatrième générateur (13), qui est distinct de l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et qui est postérieur temporellement à l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation,
le dispositif (14) de séquencement temporel étant apte à séquencer au moins un quatrième symbole (M) du champ de synchronisation (CS2) dans la séquence (SEQ) de symboles après l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation.
Suivant un mode de réalisation, le signal comporte un champ (SFD2) de synchronisation, se substituant partiellement ou totalement à un délimiteur (SFD) de début de trame, lequel est postérieur temporellement au préambule (PR) dans l'entête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et est antérieur temporellement au champ (PSDU) de données utiles,
le dispositif (1, 1 ') d'émission comportant un cinquième générateur (19) pour générer des cinquième symboles (SSFD2) de champ de synchronisation à partir d'au moins un quatrième symbole (M) généré par le quatrième générateur (13),
le dispositif (14) de séquencement temporel étant apte à séquencer les cinquièmes symboles (SSFD2) de champ de synchronisation dans l'en-tête de synchronisation de la séquence (SEQ) de symboles en remplaçant partiellement ou totalement des symboles (SSFD) du délimiteur (SFD) de début de trame.
Un deuxième objet de l'invention est un dispositif (2, 2') de réception d'un signal (100) du type ultra-large bande, le dispositif (2, 2') de réception comportant une antenne (3), apte à recevoir le signal (200) comportant une séquence (SEQ) de symboles, la séquence (SEQ) de symboles comportant un en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation comportant des premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête de synchronisation, et un champ (PSDU) de données utiles postérieur temporellement à l'en-tête de synchronisation et comportant des troisièmes symboles (SDU) de données utiles,
caractérisé en ce que le dispositif de réception comporte
un quatrième générateur (13) pour générer au moins un quatrième symbole secret (M), un dispositif (21) de séquencement temporel pour déterminer au moins une position temporelle (P2) d'au moins un quatrième symbole secret (M), fourni par le quatrième générateur (13), dans la séquence (SEQ) de symboles du signal (200) reçu par l'antenne (3).
Par exemple, la position temporelle (P2) est trouvée par corrélation, ou est prédéfinie par une séquence pseudo-aléatoire, ou est dérivée d'une clé secrète (CLS). Le dispositif (21) de séquencement temporel peut posséder les même capacités que le dispositif (14) de séquencement temporel de l'émetteur en ce qui concerne la détermination des positions des quatrièmes symboles (M).
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) génère au moins un quatrième symbole secret (M) sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS).
Suivant un mode de réalisation, au moins un quatrième symbole secret (M) est pseudo-aléatoire.
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) est apte à générer une séquence des quatrièmes symboles secrets (M), laquelle possède un coefficient d'inter-corrélation avec la séquence des symboles (SPR) de préambule, inférieure ou égale à 0.2.
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) est apte à générer une séquence des quatrièmes symboles secrets (M), laquelle possède un coefficient d'auto-corrélation supérieur ou égal à 0.8 en un point unique et inférieur à 0.2 en tout autre point.
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) est configuré pour générer au moins un quatrième symbole secret (M) à partir d'au moins un code d'étalement prédéterminé.
Suivant un mode de réalisation, le code d'étalement prédéterminé est obtenu à partir d'une clé secrète prescrite (CLS).
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) comporte une mémoire (15), dans laquelle sont enregistrés plusieurs codes (CE) d'étalement et un dispositif de sélection permettant de sélectionner sur la base de la clé secrète prescrite (CLS) le code d'étalement prédéterminé parmi les codes d'étalement (CE) présents dans la mémoire (15). Suivant un mode de réalisation, le dispositif d'émission comporte un cinquième générateur (17) pseudo-aléatoire pour générer un nombre déterminé de codes (CE) d'étalement sur la base de la clé secrète prescrite (CLS) et un dispositif de sélection permettant de sélectionner sur la base de la clé secrète prescrite (CLS) le code d'étalement prédéterminé parmi les codes (CE) d'étalement générés par le cinquième générateur (17) pseudo-aléatoire.
Suivant un mode de réalisation, la position temporelle (P2) d'au moins un quatrième symbole secret (M) est obtenue par recherche, par exemple par corrélation.
Suivant un mode de réalisation, la position temporelle (P2) d'au moins un quatrième symbole secret (M) est prédéterminée.
Suivant un mode de réalisation, la position temporelle (P2) d'au moins un quatrième symbole secret (M) est déterminée par le dispositif (21) de séquencement temporel sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS'). Cette clé secrète prescrite (CLS') peut être identique ou distincte de (CLS).
Suivant un mode de réalisation, le dispositif (2, 2') de réception comporte en outre un dispositif (22) de calcul pour calculer, sur la base de la position temporelle (P2) d'au moins un quatrième symbole secret (M) et du symbole (M), un temps (T) d'arrivée du signal (200), par exemple par une recherche de premier trajet.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif (2, 2') de réception comporte un dispositif (23) de décryptage pour déchiffrer sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS") la séquence (SEQ) de symboles du signal (200) reçu par l'antenne (3).
Suivant un mode de réalisation, le dispositif (2, 2') de réception comporte un détecteur (25) capable de détecter un champ (SFD2) composé des symboles (SSFD2) construits à partir des symboles (M).
Suivant un mode de réalisation, le dispositif (2, 2') de réception fait partie d'un dispositif d'estimation de temps d'arrivée.
Suivant un mode de réalisation, le signal (200) comporte un délimiteur (SFD) de début de trame, lequel est postérieur temporellement au préambule (PR) dans l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et est antérieur temporellement au champ (PSDU) de données utiles, le dispositif (2, 2') de réception comporte un détecteur (24) capable de détecter le délimiteur (SFD) de début de trame et sa position dans la séquence (SEQ).
Suivant un mode de réalisation, le signal (200) comporte un champ (SFD2) de synchronisation, se substituant partiellement ou totalement à un délimiteur (SFD) de début de trame, lequel est postérieur temporellement au préambule (PR) dans l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et est antérieur temporellement au champ (PSDU) de données utiles,
le dispositif (2, 2') de réception comporte un détecteur (25) capable de détecter le champ (SFD2) de synchronisation composé de cinquièmes symboles (SSFD2) construits à partir des quatrièmes symboles (M).
Un troisième objet de l'invention est un émetteur - récepteur (A), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (1) d'émission tel que décrit ci-dessus pour émettre par l'antenne (3) un premier signal (100) du type ultra-large bande à destination d'un appareil distant (B),
l'antenne (3) étant apte à recevoir de l'appareil distant (B) un deuxième signal (200), du type ultra-large bande, de réponse au premier signal (100),
Γ émetteur-récepteur (A) comportant en outre un dispositif (21) de séquencement temporel pour déterminer une deuxième position temporelle (P2) d'au moins un quatrième symbole secret (M), fourni par le quatrième générateur (13), dans la séquence (SEQ) de symboles du deuxième signal (200), ayant été reçu par l'antenne (3),
Γ émetteur-récepteur (A) comportant en outre un dispositif (22) de calcul pour calculer, à partir d'une première position temporelle (PI) du au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles du premier signal (100) ayant été émis et de la deuxième position temporelle (P2) ayant été déterminée, une distance (D) entre Γ émetteur-récepteur (A) et l'appareil distant (B).
Suivant un mode de réalisation, l'émetteur - récepteur (A) fait partie d'un dispositif d'estimation de temps d'arrivée.
Un quatrième objet de l'invention est un procédé d'émission d'un signal
(100) du type ultra-large bande, dans lequel on génère des premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête de synchronisation par un premier générateur (11) et on génère des troisièmes symboles (SDU) de données utiles par un troisièmes générateur (12), caractérisé en ce que
on génère par un quatrième générateur (13) au moins un quatrième symbole secret (M),
on séquence par un dispositif (14) de séquencement temporel les premiers et troisième symboles (SPR, SSFD, SDU) dans une séquence (SEQ) de symboles, comportant successivement les premiers symboles (SPR, SSFD) dans l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et les troisièmes symboles (SDU) dans le champ (PSDU) de données utiles, en insérant en plus au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles,
on émet par au moins une antenne (3) le signal (100) comportant la séquence (SEQ) de symboles.
Un cinquième objet de l'invention est un procédé de réception d'un signal (200) du type ultra-large bande, dans lequel on reçoit par une antenne (3) un signal comportant une séquence (SEQ) de symboles, la séquence (SEQ) de symboles comportant un en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation comportant des premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête de synchronisation et un champ (PSDU) de données utiles postérieur temporellement à l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et comportant des troisièmes symboles (SDU) de données utiles, caractérisé en ce que
on génère par un quatrième générateur (13) au moins un quatrième symbole secret (M),
on détermine par un dispositif (21) de séquencement temporel au moins une position temporelle (P2) du au moins un quatrième symbole secret (M), fourni par le quatrième générateur (13), dans la séquence (SEQ) de symboles du signal (200) reçu par l'antenne (3).
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels : les figures 1 et 7 représentent schématiquement un dispositif d'émission et un dispositif de réception, pouvant être utilisés suivant un mode de réalisation de l'invention,
les figures 2, 3, 4, 5 et 6 sont des vues schématiques représentant, en fonction du temps, un signal pouvant être envoyé d'un dispositif d'émission à un dispositif de réception, suivant plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Aux figures 1 et 7 est représenté un mode de réalisation d'un dispositif 1 d'émission d'un signal 100, comportant un premier générateur 11 apte à générer des premiers symboles SPR de préambule, un deuxième générateur 18 pour générer des deuxièmes symboles SPHR d'en-tête de couche physique et un troisième générateur 12 pour générer des troisièmes symboles SDU de données utiles.
Le deuxième générateur 18, les deuxièmes symboles SPHR d'en-tête de couche physique, l'entrée 143 et l'en-tête PHR de couche physique sont optionnels.
Dans un autre mode de réalisation, les deuxièmes symboles SPHR d'en-tête de couche physique, l'entrée 143 et l'en-tête PHR de couche physique ne sont pas prévus.
Le signal 100 peut être par exemple du type ultra-large bande. Le signal 100 comporte un en-tête SHR de couche physique, comportant lui-même un préambule PR et un délimiteur SFD de début de trame postérieur temporellement au préambule PR. Le signal 100 comporte en outre un champ PSDU de données utiles, postérieur temporellement au délimiteur SFD de début de trame.
Suivant un mode de réalisation, le signal 100 et/ou le signal 200 et/ou l'entête SHR de couche physique et/ou le préambule PR et/ou les premiers symboles SPR de préambule et/ou le délimiteur SFD de début de trame et/ou les premiers symboles S SFD de délimiteur de début de trame et/ou l'en-tête PHR de couche physique et/ou les deuxièmes symboles SPHR d'en-tête de couche physique et/ou le champ SDU de données utiles et/ou les troisièmes symboles SDU de données utiles sont conformes au standard IEEE-802.15.4a.
Suivant un mode de réalisation, représenté à la figure 2, un ou plusieurs quatrième(s) symbole(s) secrets M sont insérés dans le champ PSDU de données utiles. Le dispositif 1 d'émission comporte un dispositif 14 de séquencement temporel, configuré pour insérer le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M entre certains des troisièmes symboles SDU de données utiles dans le champ PSDU de données utiles. Le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peuvent être par exemple entrelacés dans le champ PSDU de données utiles.
Suivant un mode de réalisation, représenté à la figure 3, un ou plusieurs quatrième(s) symbole(s) secret(s) M sont insérés dans le préambule PR. Le dispositif 1 d'émission comporte un dispositif 14 de séquencement temporel, configuré pour insérer le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M entre certains des premiers symboles SPR de préambule dans le préambule PR. Le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peuvent être par exemple entrelacés dans le préambule PR.
Suivant un mode de réalisation, représenté à la figure 4, un ou plusieurs quatrième(s) symbole(s) secret(s) M sont insérés dans le préambule PR et dans le champ PSDU de données utiles. Le dispositif 1 d'émission comporte un dispositif 14 de séquencement temporel, configuré pour insérer le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M entre certains des troisièmes symboles SDU de données utiles dans le champ PSDU de données utiles et entre certains des premiers symboles SPR de préambule dans le préambule PR. Le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peuvent être par exemple entrelacés dans le préambule PR et dans le champ PSDU de données utiles.
Suivant un mode de réalisation, représenté à la figure 5, un ou plusieurs quatrième(s) symbole(s) secrets M sont insérés dans l'en-tête PHR de couche physique. Le dispositif 1 d'émission comporte un dispositif 14 de séquencement temporel, configuré pour insérer le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M entre certains des deuxièmes symboles SPHR d'en-tête de couche physique dans l'en-tête
PHR de couche physique. Le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peuvent être par exemple entrelacés dans l'en-tête PHR de couche physique.
Suivant un mode de réalisation, représenté aux figures 6 et 7, un ou plusieurs quatrième(s) symbole(s) secrets M sont insérés dans un champ CS2 de synchronisation, distinct de l'en-tête SHR de synchronisation et postérieur temporellement au champ PSDU de données utiles. Le dispositif 1 d'émission comporte un cinquième générateur 19 pour générer des cinquièmes symboles SCS2 de champ de synchronisation. Le dispositif 1 d'émission comporte un dispositif 14 de séquencement temporel, configuré pour insérer le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M entre certains des cinquièmes symboles SCS2 de champ de synchronisation dans le champ CS2 de synchronisation. Le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peuvent être par exemple entrelacés dans champ CS2 de synchronisation. Dans un mode de réalisation, le champ CS2 peut est prévu en plus du délimiteur SFD. Dans un autre mode de réalisation, le délimiteur SFD n'est pas prévu et le champ CS2 est prévu.
Dans ce qui suit, il peut être prévu comme quatrième symbole M un quatrième symbole M ou une pluralité de quatrième(s) symboles M.
Au moins un quatrième symbole M secret est ou comprend un symbole M' d'estimation d'instant d'arrivée du signal 100 et permet d'estimer et d'obtenir une réponse de canal confidentialisée.
Le dispositif 1 d'émission comporte un quatrième générateur 13 apte à générer le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M.
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur (13) est configuré pour générer le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M sur la base d'une clé secrète prescrite CLS. Le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peuvent être sélectionnés sur la base de la clé secrète prescrite CLS. Suivant un mode de réalisation, le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M générés par le quatrième générateur 13 peuvent être par exemple pseudo-aléatoires. Bien entendu, le quatrième générateur 13 peut être autre que pseudo-aléatoire.
Suivant un mode de réalisation, la clé secrète prescrite CLS est partagée entre le dispositif 1 d'émission et un dispositif de réception 2, 2', qui sera décrit ci- dessous, c'est-à-dire que la clé secrète prescrite CLS est connue par le dispositif 1 d'émission et par le dispositif 2, 2' de réception, en dehors des messages 100 et 200. Suivant un mode de réalisation, la clé secrète prescrite CLS est enregistrée dans une mémoire 15 du dispositif 1 d'émission et/ou du dispositif 2, 2' de réception.
Ainsi, le dispositif 14 de séquencement temporel permet de séquencer les symboles SPR, SSFD, SPHR, SDU et M dans une séquence SEQ de symboles. Cette séquence SEQ de symboles est représentée schématiquement aux figures 2 à 6 montrant la succession temporelle des symboles SPR, SSFD, SPHR, SDU et M.
A la figure 1, le dispositif 14 de séquencement temporel comporte respectivement des première, deuxième, troisième, quatrième et cinquième entrées 141, 142, 143, 144, 145 servant à recevoir respectivement les symboles SPR de préambule, les symboles SSFD de délimiteur, les deuxièmes symboles SPHR d'en- tête de couche physique, les troisièmes symboles SDU de données utiles et le ou les quatrième(s) symbole(s) M, qui sont fournis par les générateurs 11, 18, 12, 13. Le dispositif 14 de séquencement temporel comporte une sortie 149 fournissant la séquence SEQ ainsi générée à une antenne 3 apte à émettre le signal 100 comportant la séquence SEQ de symboles. A la figure 7, le dispositif 14 de séquencement temporel comporte, en plus de la figure 1, une sixième entrée 146 servant à recevoir les cinquième symboles SCS2 de champ de synchronisation fournis par le générateur 19, par exemple lorsque le champ CS2 est prévu et que le délimiteur SFD n'est pas prévu.
Ainsi, aux figures 2 et 4, le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M sont incorporés dans le champ PSDU de données utiles du signal 100, lequel est le plus souvent crypté ou chiffré. On garantit ainsi la confidentialité du ou des quatrième(s) symbole(s) secret(s) M. Ainsi, un fraudeur ne pourra pas connaître a priori ce ou ces quatrième(s) symbole(s) M. De plus, par rapport au document WO 2007/021292, on évite de devoir transmettre, en plus du signal 100, un autre signal émis avant ou après le signal 100 et contenant une autre information de délai de réponse, ce qui est coûteux en énergie. Le système du document WO 2007/021292 reste de toute façon vulnérable, du fait que les champs de synchronisation continuent d'être inclus dans le préambule non crypté du premier message de ranging envoyé par le premier appareil au deuxième appareil, le deuxième appareil devant renvoyer un deuxième message au premier appareil en réponse au premier message pour que la distance entre eux soit déterminée. L'invention garantit ainsi qu'un fraudeur n'a accès à aucune information temporelle utilisée pour calculer la distance.
Dans un mode de réalisation de l'invention, la position temporelle du ou des quatrième(s) symbole(s) M dans le préambule PR et/ou dans le délimiteur SFD de début de trame et/ou dans Γ en-tête PHR de couche physique et/ou dans le champ PSDU de données utiles et/ou dans le champ CS2 de synchronisation est fixée à l'avance.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la position temporelle du ou des quatrième(s) symbole(s) M dans le préambule PR et/ou dans le délimiteur SFD de début de trame et/ou dans l'en-tête PHR de couche physique et/ou dans le champ PSDU de données utiles et/ou dans le champ CS2 de synchronisation est générée d'une manière pseudo-aléatoire par le dispositif 14 et/ou la position temporelle du ou des quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peut être générée à partir de la clé secrète prescrite CLS' par le dispositif 14. Le séquencement peut dépendre de la clé secrète CLS'. Cela rend encore plus compliquée l'interception du ou des symbole(s) de synchronisation par un fraudeur. Bien entendu, cette position temporelle peut être générée par toute méthode autre que pseudo-aléatoire.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la position temporelle du ou des quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peut être basée sur tout pu partie du contenu des symboles SDU de données utiles ou des symboles SPHR avant ou après leur cryptage.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, au moins un des quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peut être basée sur tout au partie du contenu des symboles SDU de données utiles ou des symboles SPHR avant ou après leur cryptage, par exemple par une fonction de hashage.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif 1 d'émission comporte un dispositif 16 de cryptographie pour chiffrer le champ PSDU de données utiles dans la séquence SEQ de symboles sur la base de la clé secrète prescrite CLS". Suivant un mode de réalisation, le signal 100 émis par l'antenne 3 comporte le champ PSDU de données chiffré par le dispositif 16 de cryptographie. Ainsi, le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M sont cryptés par la clé secrète prescrite CLS.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif 16 de cryptographie est par exemple prévu dans ou associé au dispositif 14 de séquencement temporel, en recevant les deuxièmes symboles SDU de données utiles présents sur la quatrième entrée 144 et le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M présents sur la cinquième entrée 145.
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur 13 est configuré pour générer le quatrième symbole M ou la pluralité de quatrièmes symboles M à partir d'un code d'étalement prédéterminé (en anglais : spreading codé).
Par exemple, la phase d'au moins l'un, de plusieurs ou de chacun des quatrièmes symboles M peut également être rendue aléatoire, de telle sorte que la position du trajet direct dans ce ou ces quatrième (s) symbole(s) M soit connue uniquement par les dispositifs autorisés 1, 2 et/ou et/ou 2' ou préalablement authentifiés.
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur 13 est apte à générer le quatrième symbole M de synchronisation ou la pluralité de quatrièmes symboles M de synchronisation par accès multiples par répartition en codes (en anglais : CDMA). Selon cette technique, le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M sont obtenus par multiplication temporelle par le code d'étalement.
Suivant un mode de réalisation, le code d'étalement utilisé pour générer le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M est différent d'un autre code d'étalement utilisé pour générer les premiers symboles SPR du préambule et peut être sélectionné d'une manière pseudo-aléatoire à partir d'un dictionnaire comportant un nombre prédéterminé de codes d'étalement différents, par exemple huit, ou directement à partir d'un générateur de séquences pseudo-aléatoires. Le code d'étalement sélectionné pour générer le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M est connu uniquement des dispositifs autorisés 1, 2 et/ou et/ou 2' ou préalablement authentifiés et peut être obtenu à partir de la clé secrète prescrite CLS. Le code d'étalement peut être différent pour chaque quatrième symbole M, en utilisant par exemple une séquence de sauts de code d'étalement (en anglais : spreading code hopping) connue uniquement des dispositifs autorisés 1, 2 et/ou et/ou 2' ou préalablement authentifiés. Le ou les code(s) d'étalement utilisé(s) pour générer le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M sont sélectionnés pour leur grande auto- corrélation et leur basse inter-corrélation. Suivant un mode de réalisation, le code d'étalement prédéterminé est obtenu à partir de la clé secrète prescrite CLS.
Suivant un mode de réalisation, le quatrième générateur 13 comporte une mémoire 15, dans laquelle sont enregistrés plusieurs codes CE d'étalement et un dispositif de sélection permettant de sélectionner sur la base de la clé secrète prescrite CLS le code d'étalement prédéterminé parmi les codes d'étalement CE présents dans la mémoire 15.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif 1 d'émission comporte un cinquième générateur 17 pseudo-aléatoire pour générer un nombre déterminé de codes CE d'étalement sur la base de la clé secrète prescrite CLS. Ces codes CE d'étalement générés par le cinquième générateur 17 peuvent être enregistrés dans la mémoire 15.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif 1 d'émission comporte un dispositif de sélection permettant de sélectionner sur la base de la clé secrète prescrite CLS le code d'étalement prédéterminé parmi les codes CE d'étalement générés par le cinquième générateur 17 pseudo-aléatoire.
Le dispositif 1 d'émission peut faire par exemple partie d'un premier émetteur-récepteur A. Le signal 100 est envoyé à l'antenne 3 du dispositif 1 et/ou émetteur-récepteur A pour émettre à l'extérieur, à destination d'un deuxième appareil distant B le signal 100, appelé premier signal 100.
L'appareil distant B est apte à recevoir le premier signal 100 et à renvoyer, en réponse par l'antenne 3' de cet appareil distant B, un deuxième signal 200 de réponse au premier signal 100. Le deuxième signal 200 de réponse peut être par exemple de type ultra-large bande. Le premier émetteur-récepteur A comporte un dispositif 2 de réception pour recevoir de l'extérieur ce deuxième signal 200 de réponse, par exemple par l'antenne 3 reliée également à ce dispositif 2 de réception et/ou par une autre antenne reliée au dispositif 2 de réception.
Suivant un mode de réalisation, le premier signal 100 et/ou le deuxième signal 200 est un signal servant aussi à la localisation.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif 2 de réception est apte à estimer une réponse de canal sur la base du deuxième signal 200 reçu. Suivant un mode de réalisation, le premier émetteur-récepteur A et/ou le dispositif 2 de réception comporte un dispositif 23 de décryptage pour déchiffrer le champ PSDU de données dans le deuxième signal 200 de réponse reçu sur la base de la clé secrète prescrite CLS". Le dispositif 23 de décryptage a accès à la clé secrète prescrite CLS", ayant servi à crypter le champ PSDU de données utiles du premier signal 100 émis, par exemple en accédant à la mémoire 15 où cette clé secrète prescrite CLS" est préenregistrée.
Suivant un mode de réalisation, le premier émetteur-récepteur A et/ou le dispositif 2 de réception comporte un dispositif 21 d'analyse temporelle pour détecter et calculer au moins une position temporelle P2 d'au moins un quatrième(s) symbole(s) secret(s) M dans le champ PSDU de données du deuxième signal 200, ayant été reçu par l'antenne 3. Le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peuvent être fournis au dispositif 2 de réception par le quatrième générateur 13 du dispositif 1 d'émission ou par un autre générateur fournissant un ou des symbole(s) M identiques à ceux fournis par le quatrième générateur 13, et désigné ci-dessous par quatrième générateur 13.
La première position temporelle du ou des quatrième(s) symbole(s) secret(s) M dans le premier signal 100 émis, peut également être prescrite dans le dispositif 1 d'émission et/ou dans le dispositif 21 d'analyse.
Suivant un mode de réalisation, l'émetteur-récepteur A comporte un dispositif 22 de calcul pour calculer, à partir de la position temporelle P2 du ou des quatrième(s) symbole(s) secret(s) M dans le deuxième signal 200 reçu, ayant été calculée, une distance D entre le premier émetteur-récepteur A et l'appareil distant B ou une estimation du temps T d'arrivée du signal (200), par exemple par un recherche de premier trajet.
Dans le dispositif 21 d'analyse, la deuxième position temporelle P2 peut être calculée par inter-corrélation du deuxième signal reçu 200 avec le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M, fournis par le quatrième générateur 13. Pour chaque quatrième symbole M, la deuxième position temporelle P2 correspond à la position du plus grand pic d'inter-corrélation du deuxième signal reçu 200 avec le quatrième symbole M. Le dispositif 21 d'analyse peut par exemple calculer le produit d'inter-corrélation du deuxième signal reçu 200 avec au moins un ou successivement chacun des quatrièmes symboles M, pour déterminer à chaque fois la deuxième position temporelle P2 de chaque pic maximal d'inter-corrélation dans ce produit.
Suivant un mode de réalisation, le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M ont un premier coefficient d'auto-corrélation supérieur ou égal à un premier seuil déterminé en un point unique et inférieur à un deuxième seuil en tout autre point. Par exemple, le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peuvent avoir un premier coefficient d'auto-corrélation supérieur ou égal à 0.8 en un point unique et inférieur à 0.2 en tout autre point.
Suivant un mode de réalisation, le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s)
M ont un coefficient d'inter-corrélation inférieur ou égal à un seuil déterminé avec tous les autres symboles. Par exemple, le ou les quatrième(s) symbole(s) secret(s) M peuvent avoir un premier coefficient d'inter-corrélation inférieur ou égal à 0.2 avec tous les autres symboles.
Suivant un mode de réalisation, les quatrièmes symboles secrets M font partie d'une famille de séquences binaires ou ternaires.
Suivant un mode de réalisation, les quatrièmes symboles secrets M forment une séquence ayant une inter-corrélation faible (par exemple inférieure à 0.2) avec la séquence [ 1 1 1 .... 1 1 ].
Suivant un mode de réalisation, les quatrièmes symboles secrets M forment une séquence ayant une fonction d'autocorrélation minimale (par exemple inférieure à 0.2) en tout point et maximale (par exemple supérieure à 0.8) en un seul point.
Suivant un mode de réalisation, les quatrièmes symboles secrets M forment une séquence ayant une faible valeur d'inter-corrélation (par exemple inférieure à 0.2) avec la séquence du délimiteur SFD de début de trame, préconisée par le standard IEEE 802.15.4a.
Le dispositif 21 d'analyse temporelle et le dispositif 22 de calcul font par exemple partie du dispositif 2 de réception présent dans le premier émetteur- récepteur A.
Le deuxième dispositif distant B peut également être un deuxième émetteur- récepteur B analogue au premier émetteur-récepteur A. Le deuxième émetteur- récepteur B peut comporter un dispositif Γ d'émission analogue au dispositif 1 d'émission décrit ci-dessus et un dispositif 2' de réception analogue au dispositif 2 de réception.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif distant B est configuré pour renvoyer par son dispositif Γ d'émission le deuxième signal 200 en réponse à la réception du premier signal 100 par son dispositif 2' de réception.
Suivant un mode de réalisation, le champ PSDU de données utiles et/ou les troisièmes symboles SDU de données utiles comportent au moins un identifiant. Par exemple, le premier signal 100 comporte, dans les symboles SDU de données utiles un identifiant du dispositif 1 d'émission et/ou du premier émetteur-récepteur A. Par exemple, les troisièmes symboles SDU de données utiles du deuxième signal 200 peuvent comporter un deuxième identifiant du deuxième dispositif (Γ) d'émission et/ou du deuxième dispositif (2') de réception et/ou du deuxième appareil distant B et/ou du deuxième émetteur-récepteur B, et/ou le premier identifiant présent dans le premier signal 100. Suivant un mode de réalisation, le champ PSDU de données utiles et/ou les troisièmes symboles SDU de données utiles comportent des données et/ou des informations servant à calculer le temps T de vol du signal et/ou des données de capteur et/ou la taille du champ de données utiles PSDU.
Bien entendu, le premier signal 100 et/ou le deuxième signal 200 peut comporter d'autres données dans son champ SDU de données utiles.
Suivant un mode de réalisation, le préambule PR peut comporter ou être formé d'une répétition temporelle périodique et continue d'un ou plusieurs premier(s) symbole(s) PR (rien entre les premiers symboles PR), avec ou sans insertion du ou des quatrième(s) symbole(s) M entre certains des premiers symboles PR. Suivant un mode de réalisation, pour trouver le délimiteur SFD de début de trame dans le signal reçu 100, le dispositif 2 de réception comporte un moyen d'analyse pour chercher la période de répétition du ou des premier(s) symbole(s) PR dans la séquence SEQ du signal reçu 100 et/ou pour détecter l'endroit où il n'y a plus de premier symbole PR dans la séquence SEQ du signal reçu 100. Suivant un mode de réalisation, le délimiteur SFD de début de trame peut avoir la même taille que la période de répétition des premiers symboles PR. L'en-tête PHR de couche physique peut contenir dans ses symboles SPHR la taille du champ PSDU de données utiles.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif 2 de réception peut être un dispositif situé à distance du dispositif 1 d'émission et/ou ne pas faire partie de Γ émetteur-récepteur A.
L'émetteur-récepteur A et/ou le dispositif 1 d'émission et/ou le dispositif 2 de réception peut être par exemple associé à ou faire partie d'un dispositif d'estimation de distance, devant estimer la distance D entre l'émetteur -récepteur A et/ou d'un dispositif d'estimation d'un angle d'arrivée du deuxième signal 200 et/ou d'un dispositif d'estimation de différence de temps T d'arrivée (type TDOA), ou autres, qui utilise la position temporelle P2 d'au moins un quatrième symbole M secret pour calculer un temps T d'arrivée du signal 200 et/ou une différence entre plusieurs temps T d'arrivée de plusieurs signaux 200. L'émetteur-récepteur A peut être par exemple associé à ou faire partie d'un dispositif de localisation, devant localiser le dispositif distant B en déterminant au moins la distance D et/ou un angle d'arrivée du deuxième signal 200.
L'émetteur-récepteur A peut être par exemple associé à ou faire partie d'un dispositif de verrouillage d'une ressource ou d'un dispositif de sécurité. Cette ressource peut être par exemple une porte ou un ouvrant, ou une machine ou un ordinateur ou autres. Le dispositif de verrouillage ou de sécurité peut servir par exemple à ouvrir une porte ou un ouvrant à au moins une personne autorisée, l'appareil distant B pouvant être un badge, une étiquette ou plus généralement un objet porté par une personne ou par un autre objet.
Suivant un mode de réalisation, le dispositif 1 d'émission et/ou l'émetteur - récepteur A met en œuvre le précédé d'émission tel que décrit ci-dessus. Suivant un mode de réalisation, le dispositif 2 de réception et/ou l'émetteur - récepteur A met en œuvre le précédé de réception tel que décrit ci-dessus.
On décrit ci-dessous des exemples de réalisation de l'invention. Bien entendu ces exemples de réalisation ne sont pas limitatifs et l'invention peut être mise en œuvre autrement que selon ceux-ci. Egalement l'une quelconque des caractéristiques indiquées dans l'un quelconque des exemples de réalisation mentionnés ci-dessous peut être prise d'une manière générale dans l'invention, et ce indépendamment des autres caractéristiques de ces exemples. Dans un premier exemple de réalisation suivant l'invention, les messages 100 ou 200 sont constitués de la manière suivante:
a. Un préambule PR (de l'en-tête de synchronisation SHR) composé de 16 à 1024 symboles SPR de préambule formés chacun par l'insertion de 3 à 63 '0' entre les symboles d'une séquence binaire ou ternaire présentant une autocorrélation maximale en un seul et unique point et minimale ou idéalement nulle en tout autre point. Par exemple la séquence [ -1 0 0 0 0 +1 0 -1 0 +1 +1 +1 0 +1 -1 0 0 0 +1 -1 +1 +1 +1 0 0 -1 +1 0 -1 0 0 ] ou toute autre séquence mentionnée en table 39d du standard IEEE 802.15.4a de 2007 répond à ces exigences. Les symboles SPR sont donc supposés connus et publics.
b. Un champ délimiteur de début de paquet SFD privé formé par l'insertion de 8 à 64 -typiquement 15- quatrièmes symboles M dans les symboles SSFD. Ces quatrièmes symboles M sont constitués de manière similaire aux symboles SPR de préambule, dans la mesure où ils utilisent une séquence présentant une autocorrélation maximale en un point et minimale ou nulle en tout autre point, étalée par l'insertion de 3 à 63 '0' entre les symboles SSFD de la séquence. La séquence des quatrièmes symboles M est de plus choisie de sorte que (i) elle présente une faible inter-corrélation, par exemple inférieure à 0.2, avec la séquence choisie pour les symboles SPR ; (ii) elle n'est connue que de l'émetteur A et du récepteur B préalablement authentifiés du message 100 ou 200. Les quatrièmes symboles M sont de plus modifiés de sorte à ce que la polarité de chaque quatrième symbole M du champ SFD soit altérée par une séquence de Kasami connue uniquement de l'émetteur A et du récepteur B préalablement authentifiés du message 100 ou 200. Par exemple la séquence [ 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 ] est une telle séquence. Le SFD peut utiliser comme quatrièmes symboles les mêmes symboles de synchronisation que le préambule PR. On peut appliquer une combinaison avec une séquence d'information (par exemple par multiplication de chaque créneau temporel (en anglais « chip ») d'un quatrième symbole par un coefficient de la séquence) ayant les propriétés suivantes :
- elle fait partie d'une famille de séquences binaires ou ternaires,
- chaque membre de cette famille a une intercorrélation faible (e.g. <0.2) avec la séquence [ 1 1 1 .... 1 1 ],
- chaque membre de cette famille a une fonction d'autocorrélation minimale (e.g. inférieure à 0.2) en tout point et maximale (e.g. supérieure à 0.8) en un seul point,
- chaque membre de cette famille a une faible valeur d'intercorrélation (e.g. <0.2) avec la séquence SFD préconisée par le standard IEEE 802.15.4a
- les membres de cette famille ont une fonction d'intercorrélation minimale (e.g. <0.2) deux à deux.
Cette partie b correspond par exemple au cas le délimiteur SFD n'est pas prévu et où le champ SFD2 est prévu (par exemple champ SFD2 confidentiel).
c. Un champ d'en-tête de paquet PHR tel que décrit dans le standard IEEE
802.15.4a-2007.
d. Un champ de données utiles PSDU, tel que décrit dans le standard IEEE 802.15.4a-2007, dont les données utiles SDU transportées au niveau MAC sont cryptées par tout moyen employé conventionnellement dans l'état de la technique pour garantir l'authenticité et la confidentialité des échanges.
Dans cet exemple, le choix de la séquence d'étalement utilisée pour les quatrièmes symboles M et celui de la séquence de Kasami repose sur un secret partagé entre l'émetteur A et le récepteur B des messages 100 et 200 et peut se baser sur le contenu de précédents messages échangés entre les parties. Le choix desdites séquences peut éventuellement varier au cours du temps de sorte à éviter un apprentissage par un tiers indésirable.
Dans un deuxième exemple de réalisation suivant l'invention, les messages 100 ou 200 sont constitués de la manière suivante:
a. un préambule PR (de l'en-tête de synchronisation SHR) composé de 16 à
1024 symboles SPR de préambule formés chacun par l'insertion de 3 à 63 '0' entre les symboles d'une séquence binaire ou ternaire présentant une autocorrélation maximale en un seul et unique point et minimale ou idéalement nulle en tout autre point. Par exemple la séquence [ -1 0 0 0 0 +1 0 -1 0 +1 +1 +1 0 +1 -1 0 0 0 +1 -1 +1 +1 +1 0 0 -1 +1 0 -1 0 0 ] ou toute autre séquence mentionnée en table 39d du standard IEEE 802.15.4a de 2007 répond à ces exigences. Les symboles SPR sont donc supposés connus et publics.
b. un délimiteur de début de trame SFD formé par la multiplication de 8 ou 64 symboles SPR de préambule par la séquence [ 0 +1 0 -1 +1 0 0 -1 0 +1 0 -1 +1 0 0 -1 -1 0 0 +1 0 -1 0 +1 0 +1 0 0 0 -1 0 -1 0 -1 0 0 +1 0 -1 -1 0 -1 +1 0 0 0 0 +1 +1 0 0 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 0 0 0 0 +1 +1 ] (ou uniquement les 8 premiers symboles de cette dernière) tel que préconisé dans IEEE-802.15.4a-2007.
c. Un champ d'en-tête de paquet PHR tel que décrit dans le standard IEEE 802.15.4a-2007.
d. Un champ de données utiles PSDU, tel que décrit dans le standard IEEE 802.15.4a-2007, dont les données utiles SDU transportées au niveau MAC sont cryptées par tout moyen employé conventionnellement dans l'état de la technique pour garantir l'authenticité et la confidentialité des échanges.
e. Un second champ de synchronisation (également appelé champ postérieur de synchronisation ou « postambule »), inséré dans la séquence SEQ de symboles à la suite du champ de donnée utiles PSDU, ce second champ de synchronisation comportant 1 à 64 -typiquement 15- quatrièmes symboles M de structure similaire à celle des symboles SPR, dans la mesure où ils sont formés par l'insertion de 3 à 63 '0' entre les symboles d'une séquence choisie parmi celles de la table 39d du standard IEEE-802.15.4a-2007 ou de toute autre séquence similaire. La séquence choisie pour les quatrièmes symboles M diffère de celle utilisée pour les symboles SPR et est choisie de sorte que (i) l'intercorrélation entre ces deux séquences est faible et par exemple inférieure à 0.2 et (ii) la séquence choisie est connue uniquement de l'émetteur et du récepteur authentifiés. La polarité de chacun des quatrièmes symboles M présents dans le second champ de synchronisation est de plus modifiée par une séquence de Kasami connue uniquement de l'émetteur A et du récepteur B préalablement authentifiés du message 100 ou 200. Par exemple la séquence [ 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 1 1 ] est une telle séquence de Kasami.
Dans un troisième exemple de réalisation suivant l'invention, les messages 100 ou 200 sont constitués de la manière suivante:
a. un préambule PR (de l'en-tête de synchronisation SHR) composé de 16 à 1024 symboles SPR de préambule formés chacun par l'insertion de 3 à 63 '0' entre les symboles d'une séquence binaire ou ternaire présentant une autocorrélation maximale en un seul et unique point et minimale ou idéalement nulle en tout autre point. Par exemple la séquence [ -1 0 0 0 0 +1 0 -1 0 +1 +1 +1 0 +1 -1 0 0 0 +1 -1 +1 +1 +1 0 0 -1 +1 0 -1 0 0 ] ou toute autre séquence mentionnée en table 39d du standard IEEE 802.15.4a de 2007 répond à ces exigences. Les symboles SPR sont donc supposés connus et publics.
b. un délimiteur de début de trame SFD formé par la multiplication de 8 ou 64 symboles SPR de préambule par la séquence [ 0 +1 0 -1 +1 0 0 -1 0 +1 0 -1 +1 0
0 -1 -1 0 0 +1 0 -1 0 +1 0 +1 0 0 0 -1 0 -1 0 -1 0 0 +1 0 -1 -1 0 -1 +1 0 0 0 0 +1 +1 0 0 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 0 0 0 0 +1 +1 ] (ou uniquement les 8 premiers symboles de cette dernière) tel que préconisé dans IEEE-802.15.4a-2007.
c. Un champ d'en-tête de paquet PHR tel que décrit dans le standard IEEE 802.15.4a-2007.
d. Un champ de données utiles PSDU, tel que décrit dans le standard IEEE 802.15.4a-2007, dont les données utiles SDU transportées au niveau MAC sont cryptées par tout moyen employé conventionnellement dans l'état de la technique pour garantir l'authenticité et la confidentialité des échanges.
e. Des quatrièmes symboles M de synchronisation insérés entre les symboles
SDU de données utiles du champ PSDU. La durée des quatrièmes symboles M est choisie de sorte à ce qu'elle soit un multiple exact de la durée des symboles SDU - typiquement de l'ordre de 32 à 8205 ns.
Chaque quatrième symbole M est formé d'une rafale de 16 à 128 créneaux temporels (en anglais : « chips ») de typiquement chacun 2.003 ns. Le quatrième symbole M est divisé en un ensemble de positions possibles pour cette rafale. Par exemple pour un quatrième symbole M de durée 1025.54 ns et une rafale de 16 créneaux temporels, il existe 16 positions possibles dont seule une est utilisée parmi ces 16 positions pour un quatrième symbole M donné. La séquence utilisée pour moduler les créneaux temporels composant la rafale est une séquence pseudo- aléatoire possédant une fonction d'auto-corrélation maximale en un point et minimale en tout autre point. Cette séquence pseudo-aléatoire peut être par exemple la séquence de Kasami [ 1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 -1 -1 -1 1 1 -1 -10 ] ou toute autre séquence de la même famille. La position de la rafale dans chacun des quatrièmes symboles M est déterminée à l'aide d'une séquence d'entrelacement temporel (en anglais séquence de « time hopping ») connue uniquement de l'émetteur A et du récepteur B et déterminée à l'aide du contenu des symboles SDU du champ PSDU. Chaque quatrième symbole M peut de plus utiliser une séquence de Kasami différente parmi un ensemble. Pour des rafales de 16 créneaux temporels on choisit par exemple chacun des quatrièmes symboles M parmi l'ensemble {[1-1-1-11-1- 111 -11 -11110 ],[ -1 -1111111 -1111 -11 -10 ],[ 111 -1 -11 -1 -1 -1 -1 -111 -1 -10 ],[ 111 -1 -11 -1 -1 -1 -1-111-1-10] }.
Dans un quatrième exemple de réalisation suivant l'invention, les messages 100 ou 200 sont constitués de la manière suivante:
a. un préambule PR (de l'en-tête de synchronisation SHR) composé de 16 à
1024 symboles SPR de préambule formés chacun par l'insertion de 3 à 63 '0' entre les symboles d'une séquence binaire ou ternaire présentant une autocorrélation maximale en un seul et unique point et minimale ou idéalement nulle en tout autre point. Par exemple la séquence [-10000 +10 -10 +1 +1 +10 +1 -1000+1 -1 +1 +1 +10 0 -1 +10 -100 ] ou toute autre séquence mentionnée en table 39d du standard IEEE 802.15.4a de 2007 répond à ces exigences. Les symboles SPR sont donc supposés connus et publics.
b. un délimiteur de début de trame SFD formé par la multiplication de 8 ou 64 symboles SPR de préambule par la séquence [0+10-1+100-10+10-1+10 0 -1 -100 +10 -10+10 +1000 -10 -10 -100 +10 -1 -10 -1 +10000+1 +1 0 0 -1 -1 -1 +1 -1 +1 +1 0 0 0 0 +1 +1 ] (ou uniquement les 8 premiers symboles de cette dernière) tel que préconisé dans IEEE-802.15.4a-2007.
c. Un champ d'en-tête de paquet PHR tel que décrit dans le standard IEEE 802.15.4a-2007.
d. Un champ de données utiles PSDU, tel que décrit dans le standard IEEE
802.15.4a-2007, dont les données utiles SDU transportées au niveau MAC sont cryptées par tout moyen employé conventionnellement dans l'état de la technique pour garantir l'authenticité et la confidentialité des échanges.
e. Des quatrièmes symboles M de synchronisation insérés entre les symboles SDU de données utiles du champ PSDU. La durée des quatrièmes symboles M est choisie de sorte à ce qu'elle soit un multiple exact de la durée des symboles SDU - typiquement de l'ordre de 32 à 8205 ns. Ces quatrièmes symboles M sont formés chacun par l'insertion de 3 à 63 '0' entre les symboles d'une séquence binaire ou ternaire présentant une autocorrélation maximale en un seul et unique point et minimale ou idéalement nulle en tout autre point. Par exemple la séquence [ -1 0 0 0 0 +1 0 -1 0 +1 +1 +1 0 +1 -1 0 0 0 +1 -1 +1 +1 +1 0 0 -1 +1 0 -1 0 0 ] ou toute autre séquence mentionnée en table 39d du standard IEEE 802.15.4a de 2007 répond à ces exigences. Un quatrième symbole M comprend autant de répétitions de cette séquence que sa longueur le permet (par exemple 8), et est éventuellement complété par une période de silence.
La position des quatrièmes symboles M à l'intérieur du champ PSDU est déterminée par une séquence d'entrelacement temporel (en anglais « time hopping ») connue uniquement de l'émetteur A et du récepteur B authentifiés des messages 100 ou 200. Cette séquence d'entrelacement temporel est déterminée à partir du contenu crypté des symboles SDU de données figurant au début du champ PSDU.
La séquence choisie pour les quatrièmes symboles M diffère de celle utilisée pour les symboles SPR et est choisie de sorte que (i) l'intercorrélation entre ces deux séquences est faible et par exemple inférieure à 0.2 et (ii) la séquence choisie est connue uniquement de l'émetteur A et du récepteur B authentifiés. Chacun des quatrièmes symboles M peut utiliser une séquence différente de celle choisie pour les autres quatrièmes symboles M. Ce choix dépend d'une séquence secrète CLS connue uniquement de l'émetteur A et du récepteur B des messages 100 ou 200 et est déterminée à partir du contenu crypté des symboles SDU de données figurant au début du champ PSDU.
La séquence employée pour chacun des quatrièmes symboles M est de plus affectée par une permutation circulaire dont la profondeur dépend d'une séquence secrète CLS connue uniquement de l'émetteur A et du récepteur B des messages 100 ou 200 et est déterminée à partir du contenu crypté d'un ou plusieur symboles SDU de données figurant par exemple au début du champ PSDU.
Dans une réalisation plus spécifique de cet exemple, le champ PR comporte 128 symboles SPR de préambule suivis d'un champ SFD de 64 symboles. Le champ PSDU est composé de 128 symboles SDU d'une durée de 8205.13 ns chacun. 8 quatrièmes symboles M de synchronisation d'une durée de 8205.13 ns chacun sont insérés entre certains symboles SDU du champ PSDU à partir du 32ème symbole de ce dernier. Pour un message 100 ou 200 donné, le symbole M venant chronologiquement en premier est inséré entre le 32eme symbole et le 33eme symbole du champ PSDU, le symbole M venant chronologiquement en deuxième est inséré entre les 37ème et 38ème symboles SDU du champ PSDU, le symbole M venant chronologiquement en troisième est inséré entre les 49ème et 50ème symboles SDU du champs PSDU, etc.. Le symbole M venant chronologiquement en premier emploie la séquence 9 de la table 39d du standard IEEE-802.15.4a-2007, le symbole M venant chronologiquement en deuxième emploie la séquence 12 de ladite table, le symbole M venant chronologiquement en troisième emploie la séquence 10 de ladite table, etc.. Enfin le symbole M venant chronologiquement en premier n'est affecté d'aucune permutation circulaire de sa séquence, le symbole M venant chronologiquement en deuxième voit sa séquence décalée de 13 créneaux temporels vers la droite, le symbole venant chronologiquement en troisième voit sa séquence décalée de 149 créneaux temporels vers la gauche, etc..

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (1, 1 ') d'émission d'un signal (100) du type ultra-large bande, le signal (100) comportant, les uns après les autres temporellement, un en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et un champ (PSDU) de données utiles,
le dispositif (1, ) d'émission comportant un premier générateur (11) pour générer des premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête de synchronisation et un troisième générateur (12) pour générer des troisièmes symboles (SDU) de données utiles,
le dispositif (1, 1 ') d'émission comportant un dispositif (14) de séquencement temporel pour séquencer les premiers et troisièmes symboles (SPR, SSFD, SDU) dans une séquence (SEQ) de symboles, comportant successivement les premiers symboles (SPR, SSFD) dans l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et les troisièmes symboles (SDU) dans le champ (PSDU) de données utiles,
le dispositif (1, ) d'émission comportant au moins une antenne (3), apte à émettre le signal (100) comportant la séquence (SEQ) de symboles,
caractérisé en ce que le dispositif (1, ) d'émission comporte en outre un quatrième générateur (13) pour générer au moins un quatrième symbole secret (M), le dispositif (14) de séquencement temporel étant configuré pour insérer au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles.
2. Dispositif d'émission suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif (14) de séquencement temporel est configuré pour insérer le au moins un quatrième symbole secret (M) dans l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et/ou dans le champ (PSDU) de données utiles.
3. Dispositif d'émission suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'en-tête (SHR) de synchronisation comporte un préambule (PR) et un délimiteur (SFD) de début de trame, postérieur temporellement au préambule (PR) et antérieur temporellement au champ (PSDU) de données utiles,
les premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête comportent des symboles (SPR) de préambule et des symboles (SSFD) de délimiteur, le dispositif (14) de séquencement temporel est configuré pour séquencer successivement les symboles (SPR) de préambule dans le préambule (PR) et les symboles (SSFD) de délimiteur dans le délimiteur (SFD) de début de trame et pour insérer le au moins un quatrième symbole (M) secret dans le préambule (PR) et/ou dans le délimiteur (SFD) de début de trame.
4. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (14) de séquencement temporel est configuré pour insérer le au moins un quatrième symbole (M) secret entre certains ou à la place des premiers ou troisièmes symboles (SPR, SSFD, SDU) et/ou entre les premiers symboles (SPR, SSFD) et les troisièmes symboles (SDU).
5. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'en-tête (SHR) de synchronisation comporte un préambule (PR) et un délimiteur (SFD) de début de trame, postérieur temporellement au préambule (PR) et antérieur temporellement au champ (PSDU) de données utiles,
les premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête comportent une séquence de symboles (SPR) de préambule et une séquence de symboles (SSFD) de délimiteur, le quatrième générateur (13) est apte à générer une séquence des quatrièmes symboles secrets (M), laquelle possède un coefficient d'inter-corrélation avec la séquence des symboles (SPR) de préambule, inférieure ou égale à 0.2.
6. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le quatrième générateur (13) est apte à générer une séquence des quatrièmes symboles secrets (M), laquelle possède un coefficient d'auto-corrélation supérieur ou égal à 0.8 en un point unique et inférieur à 0.2 en tout autre point.
7. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un quatrième symbole (M) secret est ou comprend un symbole (Μ') d'estimation d'instant d'arrivée du signal (100).
8. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le quatrième générateur (13) génère au moins un quatrième symbole secret (M) sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS).
9. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le au moins un quatrième symbole secret (M) est pseudo-aléatoire.
10. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (14) de séquencement temporel est configuré pour générer d'une manière pseudo-aléatoire une position temporelle d'au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles.
11. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une position temporelle d'au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles est générée par le dispositif (14) de séquencement temporel sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS').
12. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le quatrième générateur (13) est configuré pour générer le au moins un quatrième symbole secret (M) à partir d'au moins un code d ' étalement prédéterminé .
13. Dispositif d'émission suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le code d'étalement prédéterminé est obtenu à partir d'une clé secrète prescrite (CLS).
14. Dispositif d'émission suivant la revendication 12, caractérisé en ce que le quatrième générateur (13) comporte une mémoire (15), dans laquelle sont enregistrés plusieurs codes (CE) d'étalement et un dispositif de sélection permettant de sélectionner sur la base de la clé secrète prescrite (CLS) le code d'étalement prédéterminé parmi les codes d'étalement (CE) présents dans la mémoire (15).
15. Dispositif d'émission suivant la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comporte un cinquième générateur (17) pseudo-aléatoire pour générer un nombre déterminé de codes (CE) d'étalement sur la base de la clé secrète prescrite (CLS) et un dispositif de sélection permettant de sélectionner sur la base de la clé secrète prescrite (CLS) le code d'étalement prédéterminé parmi les codes (CE) d'étalement générés par le cinquième générateur (17) pseudo-aléatoire.
16. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (16) de cryptographie pour chiffrer le champ (PSDU) de données utiles dans la séquence (SEQ) de symboles sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS"), le signal (100) émis par l'antenne (3) comportant le champ (PSDU) de données utiles chiffré par le dispositif (16) de cryptographie.
17. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le quatrième générateur (13) est agencé pour générer le au moins un quatrième symbole secret (M) à partir d'au moins un des troisièmes symboles (SDU) de données utiles.
18. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un dispositif d'estimation de temps d'arrivée.
19. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal comporte un champ (CS2) de synchronisation, qui est composé d'au moins un quatrième symbole (M) généré par le quatrième générateur (13), qui est distinct de l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et qui est postérieur temporellement à l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation, le dispositif (14) de séquencement temporel étant apte à séquencer le au moins un quatrième symbole (M) du champ de synchronisation (CS2) dans la séquence (SEQ) de symboles après l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation.
20. Dispositif d'émission suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le signal comporte un champ (SFD2) de synchronisation, se substituant partiellement ou totalement à un délimiteur (SFD) de début de trame, lequel est postérieur temporellement au préambule (PR) dans l'entête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et est antérieur temporellement au champ (PSDU) de données utiles,
le dispositif (1 , 1 ') d'émission comportant un cinquième générateur (19) pour générer des cinquième symboles (SSFD2) de champ de synchronisation à partir d'au moins un quatrième symbole (M) généré par le quatrième générateur (13),
le dispositif (14) de séquencement temporel étant apte à séquencer les cinquièmes symboles (SSFD2) de champ de synchronisation dans l'en-tête de synchronisation de la séquence (SEQ) de symboles en remplaçant partiellement ou totalement des symboles (SSFD) du délimiteur (SFD) de début de trame.
21. Dispositif (2, 2') de réception d'un signal (100) du type ultra-large bande, le dispositif (2, 2') de réception comportant une antenne (3), apte à recevoir le signal (200) comportant une séquence (SEQ) de symboles, la séquence (SEQ) de symboles comportant un en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation comportant des premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête de synchronisation, et un champ (PSDU) de données utiles postérieur temporellement à Γ en-tête de synchronisation et comportant des troisièmes symboles (SDU) de données utiles,
caractérisé en ce que le dispositif de réception comporte
un quatrième générateur (13) pour générer au moins un quatrième symbole secret (M),
un dispositif (21) de séquencement temporel pour déterminer au moins une position temporelle (P2) d'au moins un quatrième symbole secret (M), fourni par le quatrième générateur (13), dans la séquence (SEQ) de symboles du signal (200) reçu par l'antenne (3).
22. Dispositif de réception suivant la revendication 21, caractérisé en ce que la position temporelle du au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) est déterminée par le dispositif (21) de séquencement temporel sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS').
23. Dispositif de réception suivant la revendication 21 ou 22, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif (22) de calcul pour calculer, sur la base de la position temporelle (P2) du au moins un quatrième symbole secret (M) et du symbole (M), un temps (T) d'arrivée du signal (200).
24. Dispositif de réception suivant l'une quelconque des revendications 21 à
23, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (23) de décryptage pour déchiffrer sur la base d'une clé secrète prescrite (CLS") la séquence (SEQ) de symboles du signal (200) reçu par l'antenne (3).
25. Dispositif de réception suivant l'une quelconque des revendications 21 à
24, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un dispositif d'estimation de temps d'arrivée.
26. Dispositif de réception suivant l'une quelconque des revendications 21 à 25, caractérisé en ce que le signal (200) comporte un délimiteur (SFD) de début de trame, lequel est postérieur temporellement au préambule (PR) dans l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et est antérieur temporellement au champ (PSDU) de données utiles,
le dispositif (2, 2') de réception comporte un détecteur (24) capable de détecter le délimiteur (SFD) de début de trame et sa position dans la séquence (SEQ).
27. Dispositif de réception suivant l'une quelconque des revendications 21 à 26, caractérisé en ce que le signal (200) comporte un champ (SFD2) de synchronisation, se substituant partiellement ou totalement à un délimiteur (SFD) de début de trame, lequel est postérieur temporellement au préambule (PR) dans l'en- tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et est antérieur temporellement au champ (PSDU) de données utiles,
le dispositif (2, 2') de réception comporte un détecteur (25) capable de détecter le champ (SFD2) de synchronisation composé de cinquièmes symboles (SSFD2) construits à partir des quatrièmes symboles (M).
28. Emetteur - récepteur (A), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif
(1) d'émission suivant l'une quelconque des revendications 1 à 20 pour émettre par l'antenne (3) un premier signal (100) du type ultra-large bande à destination d'un appareil distant (B),
l'antenne (3) étant apte à recevoir de l'appareil distant (B) un deuxième signal (200), du type ultra-large bande, de réponse au premier signal (100),
F émetteur-récepteur (A) comportant en outre un dispositif (21) de séquencement temporel pour déterminer une deuxième position temporelle (P2) du au moins un quatrième symbole secret (M), fourni par le quatrième générateur (13), dans la séquence (SEQ) de symboles du deuxième signal (200), ayant été reçu par l'antenne (3),
Γ émetteur-récepteur (A) comportant en outre un dispositif (22) de calcul pour calculer, à partir d'une première position temporelle (PI) du au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles du premier signal (100) ayant été émis et de la deuxième position temporelle (P2) ayant été déterminée, une distance (D) entre F émetteur-récepteur (A) et l'appareil distant (B).
29. Emetteur - récepteur (A) suivant la revendication 28, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un dispositif d'estimation de temps d'arrivée.
30. Procédé d'émission d'un signal (100) du type ultra-large bande, dans lequel on génère des premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête de synchronisation par un premier générateur (11) et on génère des troisièmes symboles (SDU) de données utiles par un troisièmes générateur (12),
caractérisé en ce que
on génère par un quatrième générateur (13) au moins un quatrième symbole secret (M),
on séquence par un dispositif (14) de séquencement temporel les premiers et troisième symboles (SPR, SSFD, SDU) dans une séquence (SEQ) de symboles, comportant successivement les premiers symboles (SPR, SSFD) dans l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et les troisièmes symboles (SDU) dans le champ (PSDU) de données utiles, en insérant en plus le au moins un quatrième symbole secret (M) dans la séquence (SEQ) de symboles,
on émet par au moins une antenne (3) le signal (100) comportant la séquence (SEQ) de symboles.
31. Procédé de réception d'un signal (200) du type ultra-large bande, dans lequel on reçoit par une antenne (3) un signal comportant une séquence (SEQ) de symboles, la séquence (SEQ) de symboles comportant un en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation comportant des premiers symboles (SPR, SSFD) d'en-tête de synchronisation et un champ (PSDU) de données utiles postérieur temporellement à l'en-tête (SHR, PR, SFD) de synchronisation et comportant des troisièmes symboles (SDU) de données utiles,
caractérisé en ce que
on génère par un quatrième générateur (13) au moins un quatrième symbole secret (M),
on détermine par un dispositif (21) de séquencement temporel au moins une position temporelle (P2) du au moins un quatrième symbole secret (M), fourni par le quatrième générateur (13), dans la séquence (SEQ) de symboles du signal (200) reçu par l'antenne (3).
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