• 한국통신학회논문지
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• 제36권10B호
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• pp.1233-1239
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• 2011

가시광통신 융합기술은 통신 및 조명 환경 변화에 부응한 기술로서, LED 조명의 역할과 동시에 통신을 할 수 있다. 하지만 이제 막 탄생한 기술인만큼 해결하여야 할 과제가 많은데 사용자와 수신기사이의 효율적인 검출이 그 중 하나이다. 따라서 본 논문은 사용자와 가시광통신 송신기 사이의 효과적인 신호 검출을 위한 센싱 방법을 제안하고 이에 따른 분석 및 모의실험 결과를 나타낸다. 가시광통신 사용자의 신호는 OFDM 기반의 시스템을 가정하였으며 사용자와 가시광통신 송신기 사이의 무선 채널은 실내 가시광통신 채널로 모델링 하였다. 에너지 검출법을 위한 임계값은 각 채널의 SNR (signal to noise ratio)에 따라 다르게 적용되었으며, 각 채널의 잡음신호의 평균값으로 가정하였다. 모의실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 기법이 가시광통신시스템에서의 신호 센싱에 있어서 효과적인 것을 확인할 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2836-2843
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• 2015

일반적인 선박 내 통신은 재질의 특성상 기존 RF기반 무선통신 기술을 적용하는 데 제약이 따른다. 가시광통신 기술은 가시광을 통신수단으로 하기 때문에 전파제약이나 간섭 같은 기존 무선통신 기술의 문제점을 해결할 수 있으며, LED조명을 활용한 통신과의 융합으로 추가적인 설비 요구가 상대적으로 낮고, 가시광을 이용함에 따라 인체에도 무해하다는 장점이 있다. 본 논문에서는 256Kbps급, 5m 전송 거리 급의 가시광통신 기술을 선박 내 통신에 적용함으로써 일반적인 RF통신기기 적용이 어려운 여건에서의 응급호출 시스템 솔루션을 제안하고, 제안 시스템의 실제구현과 시험을 통하여 그 타당성을 검증한 결과를 제시하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.752-758
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• 2011

본 논문의 연구내용은 차량간 통신에 응용이 가능한 조명용 LED 광통신 링크의 링크전송성공율 분석에 관한 연구로서, 가시광통신에 기반한 차량간 메시지 전달 시스템을 모델링 하고, 광수신 파워를 통해 신호대 잡음비 (signal-to-noise ratio)를 계산하고, 이에 따른 링크 전송성공확률을 계산함으로써, 가시광통신에 기반한 차량간 무선통신이 가능함을 검증하는 것이다. 저속이동 또는 정지 중인 차량의 후미등을 광송신기로 사용하고 후방차량의 전방에 장착된 광수신기를 이용하는 메시지 전달시스템에 있어, 각 차량의 위치가 정규확률분포를 따를 때, 광송신기 및 광수신기의 물리적 특성에 따른 링크전송성공확률을 계산한다. 먼저, 정규확률분포에 따라 차량의 위치를 랜덤하게 생성한 후, 각각의 광링크에 해당하는 BER을 계산하였다. 이를 통해, 전체 링크 중 $BER{\leq}10^{-6}$을 만족하는 링크의 비율을 링크전송성공율로 정의한 결과, 송신 광파워가 400mW이고 광송신기의 semi-angle at half power가 30도인 최적화되지 않은 차량간 광링크의 경우, 링크 전송성공율 90% 이상이 가능함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권5B호
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• pp.357-364
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• 2012

In Visible Light Communication (VLC) system, with the limitation of transmission range and Field Of View (FOV), LOS (Line of Sight) link between two transceivers should be guaranteed due to the straightness of the visible-light signal. Especially for indoor applications, link recovery is an advantage method to remain the link connection because of the link failure in which caused by movement obstacle. Link recovery schemes try to keep link dynamically without re-initialing connection. This article proposes a new link recover scheme for VLC system by using cooperative communication. Our propose scheme focuses on the QoS reservation resource by GTS in IEEE 802.15.7 specification in which the requested QoS resource from client should be guarantee during the application time. With the link recovery scheme, we will try to continue the link connection as long as possible when unexpected disconnect link. The mathematical analysis and simulation results show that proposed scheme increases the overall reliability of the VLC system.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.2766-2770
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• 2009

최근에 그린 IT기술이 온실 효과, 자원의 재활용 등의 문제들로 주목받고 있다. 본 논문에서는 보다 개선된 성능을 얻기 위해서 터보 부호화된 가시광 통신 시스템을 제안한다. 본 논문에서는 정보 손실을 줄이기 위해 사용되는 터보 부호 기술을 사용하였고 복호 알고리즘으로 Log MAP 알고리즘과 SOVA를 사용하여 비교 분석하였다. 그 결과, 터보 부호 기술로 약 5[dB] 이상의 성능이 개선됨을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제40권7호
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• pp.647-654
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• 2016

수신된 신호세기강도(RSSI)를 이용한 가시광통신기반 실내위치인식은 다른 무선 통신 위치인식 기법에 비해 정확성이 높기 때문에 많이 연구되고 있다. 하지만 수신기의 기울기와 방위에 따라 RSSI가 변할 수 있기 때문에 동일한 위치에서 수신된 신호조차도 큰 오차가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 수신기의 기울기 변화에 의해 발생하는 오차를 감소시키기 위해 가우스-뉴턴(Gauss-Newton) 기법을 적용한 가시광통신기반 3차원 실내위치인식 알고리즘을 제안한다. 제안한 시스템은 수신된 RSSI를 선형 최소자승기법(LSM)을 적용하여 수신기의 초기 위치를 선정함으로써 연산량을 줄이고 수신기의 방위각과 기울기의 변화에 의하여 획득된 RSSI를 포함하는 3차원 비선형 모델에 가우스-뉴턴 기법을 사용하여 정확도를 개선하였다. 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 16개의 LED 조명이 설치된 $6{\times}6{\times}3m^3$의 실내 공간에서 수신기의 기울기 및 방위각 변화에 따른 기존의 선형 LSM 기반 삼변측량기법과 제안한 방법에 대한 오차를 비교 및 분석하였다. 실험결과 제안한 알고리즘 위치 정확도가 기존의 선형 LSM 기반 삼변측량기법 대비 82.5% 개선되었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.432-439
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• 2018

본 논문에서는 플렉시블 솔라셀의 수광면을 원통형으로 만들어 수평면상에서 균일한 수광패턴을 가지는 전방향 가시광 검출기를 개발하였다. 이 솔라셀 광검출기는 서로 다른 위치에서 입사하는 여러 개의 신호광을 동시에 검출하며, 수신부의 ASK복조기에 전력을 공급한다. 실험에서는 시분할 전송 방식을 사용하여 서로 다른 방향으로부터 입사하는 3개 신호광을 솔라셀 광검출기로 수신하였다. 각 신호광은 40 kHz의 캐리어를 사용하여 ASK 변조하였으며, 시분할 전송에 필요한 동기펄스는 실내의 조명램프에 포함된 120 Hz의 AC 신호를 Cds셀로 검출하여 같은 주기로 생성하였다. 이러한 수신구조는 가시광통신에서 $N{\times}1$ 광연결을 구성하는 데에 적합하다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권1호
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• pp.35-42
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• 2022

가시광 통신은 LED의 빠른 점멸을 통해 데이터를 보내는 통신 방법이며, 조명이 영향을 미치는 범위가 넓어 도청에 취약하다. IEEE 표준 802.15.7에서는 가시광 통신을 위해 OOK(On-Off Keying), VPPM(Variable Pulse Position Modulation), CSK(Color Shift Keying)를 모듈레이션을 정의한다. 이 논문에서는 VPPM을 사용한 통신에서 보안을 위한 물리계층 암호화를 제안한다. VPPM은 4B6B를 사용하여 메시지를 인코딩하는데 16개의 출력을 6-bit를 사용해 표현한다. 제안하는 인코딩은 4B6B의 생성조건을 위배하지 않으며 복잡도를 높이기 위해 20개의 출력으로 확장한다. 그리고 확장된 4B6B 테이블의 각 출력을 vigenère cipher를 이용하여 암호화한다. 도청자가 암호화된 각 6-bit 데이터를 복호화할 확률은 $\frac{1}{20}$ 이다. 따라서 키의 개수가 n일 때 도청자는 메시지를 복호화하기 위해 최대 $\sum\limits_{k=1}^{n}20^k$ 만큼 전수조사해야 한다. PHY II의 OOK와 PHYIII의 CSK에서도 입력과 출력을 관리하는 테이블을 사용하기 때문에 제안하는 방식을 적용할 수 있다. 본 논문에서는 OOK와 CSK방식에서도 성능 저하 없이 사용할 수 있는 보안 인코딩에 대해 논의한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.1840-1846
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• 2014

본 논문은 태양광 혹은 인공광이 존재하는 외부 환경에서 광필터를 적용한 실험적 실외 광무선 데이터 통신 시스템을 제안한다. 광잡음의 효과적인 차단을 위해 마이크로루버 필름을 사용한 광필터를 광다이오드에 직접 적용하였으며 잡음광이 광다이오드에 정면으로 입사하지 않는다는 가정하에 입사각 30도를 초과하는 잡음광을 차단하도록 설계하였다. 제안하는 시스템을 낮시간 실외에서 데이터 전송을 통해 검증하였는데 지정한 입사각 혹은 그 이상의 입사 잡음광에 대해 거의 완벽하게 차단할 수 있었으며 전송된 패킷데이터의 90%이상을 성공적으로 수신하였다. 본 제안 시스템은 향후 실외 자유공간 광무선 데이터 전송에 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권2호
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• pp.276-282
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• 2016

A 2 Gbit/s visible-light communication (VLC) scheme using time-frequency color-clustered (TFCC) multiple-input multiple-output (MIMO) based on blue, cyan, yellow, and red (BCYR) light-emitting diodes (LEDs) is presented. In the proposed scheme, BCYR LEDs are employed to form four different color clusters. Data transmission using the four color clusters is performed in MIMO, so that the scheme achieves a very high speed of data transmission. Moreover, the scheme employs the TFCC strategy to yield high performance in terms of bit error rate (BER). TFCC operates in such a way that the original data and the two delayed versions of the data are multiplied by orthogonal frequencies and then transmitted using a specific color of the BCYR LED. In the receiver, color filters are employed to detect the data transmitted from the desired cluster. Selection combining (SC) is also performed to yield a diversity effect within each color cluster, to further improve the performance. Performance evaluation demonstrates that the proposed TFCC MIMO VLC offers a data rate of 2 Gbit/s and a bit error rate of 4×10^-5, at an E_b/N_o value of merely 3 dB.