• 디지털융복합연구
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• 제12권8호
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• pp.249-255
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• 2014

본 논문에서는, Visible Light Communication(VLC) 시스템에서 다수의 LED 광 송신 환경에 따른 간섭 발생으로 인한 성능저하를 보상하여 QoS를 만족하는 방법에 대하여 연구하였다. 가시광 통신 기술은 LED를 이용하여 조명과 동시에 데이터 전송이 가능한 융합 기술이다. 제안 시스템은 다수의 LED를 사용하여 데이터를 전송하는 환경에서 발생하는 간섭을 줄이는 기법으로, 조명 인프라를 이용한 실내 환경에서 한 개의 LED가 아닌 다수의 광원이 존재할 때 각 LED들 간의 간섭이 발생하게 된다. 또한 다수의 광원과 수신기의 경로 차이로 인한 다중 경로 신호 성분들은 상호간의 간섭으로 작용하여 ISI와 CCI를 발생시켜 시스템 성능을 열화 시킨다. 이를 해결하기 위해 다수의 광원들 간의 간섭 현상과 이로 인한 성능 저하에 대해서 분석하고, VLC 하향링크에서 채널화 코드인 Walsh Code를 확산부호로 사용하여 ISI, CCI를 제거하고 전체 시스템의 QoS를 보장하는 방법을 연구하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권6호
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• pp.253-257
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• 2011

This study was carried out to solve problems such as radio frequency band depletion, confusion risk, and security loss in existing visible wireless communication systems, and to determine the applicability of next-generation networks. A light-emitting diode (LED) light communication system was implemented with a controlling switching light module using the ATmega16 micro-controller. To solve the existing modulation effect and disturbance in visible light communication, an integrated interface was evaluated with a driving light module and analyzes its reception property. A transmitter/receiver using the ATmel's micro-controller, high-intensity white LED-6 modules, and infrared sensor KSM60WLM and visible sensor TSL250RD were designed. An experiment from the initial value of distance to 2.5 m showed 0.46 V of the voltage loss, and if in long distance, external light interference occurred and light intensity was lost by external impact and thus data had to be modified or reset repeatedly. Additionally, when we used 6 modules through the remote controller's lighting dimming, data could be transmitted up to 1.76 m without any errors during the day and up to 2.29 m at night with around 2~3% communication error. If a special optical filter can reduce as much external light as possible in the integrated interface, the LED for lighting communication systems may be applied in next generation networks.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.741-743
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• 2017

가시광 통신은 송신부의 LED가 빛을 전송하면 수신부의 수광 다이오드에서 조도 임계값을 기준으로 이진 데이터를 출력하는 통신방식이다. 하지만 광 신호를 수신하기 위해서는 별도의 수신기가 필수적이며, 이러한 수신기가 탑재되지 않은 디바이스는 가시광 통신을 활용할 수 없는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 USB OTG를 활용하여 디바이스에 적용 가능한 휴대용 가시광 수신기를 제안한다. 구현한 휴대용 가시광 수신기는 LED로부터 수신한 이진 데이터를 ASCII 코드의 문자열로 변환하여 다른 디바이스로 전송한다. 스마트폰을 이용한 데이터 전송 실험을 통해 제안한 방식에서 ASCII 코드의 문자열 전송이 가능함을 보였다.

• 로봇학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.19-25
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• 2016

In this paper, we propose a new method for improving the accuracy of localizing a robot to find the position of a robot in indoor environment. The proposed method uses visible light for indoor localization with a reference receiver to estimate optical power of individual LED in order to reduce localization errors which are caused by aging of LED components and different optical power for each individual LED, etc. We evaluate the performance of the proposed method by comparing it with the performance of traditional model. In several simulations, probability density functions and cumulative distribution functions of localization errors are also obtained. Results indicate that the proposed method is able to reduce localization errors from 7.3 cm to 1.6 cm with a precision of 95%.

• 전자공학회논문지
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• 제54권4호
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• pp.35-43
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• 2017

본 논문에서는 최근 무선통신분야에서 주목 받고 있는 가시광통신과 IoT(Internet of Things) 시스템을 융합한 실내 IoT 모니터링 시스템을 제안한다. 제안 개발된 시스템의 주요한 특징과 기여도는 다음과 같다. 첫째, 실내에서 발생하는 실제 데이터를 가시광 통신만을 사용하여 오직 서버를 통하여 가공 처리 할 수 있다. 둘째, 가시광 통신을 이용하여 스마트폰으로 수집된 데이터를 모니터링 한다. 성능평가는 보통의 형광등이 비추는 곳에서 실험을 하였다. 먼저 데이터 수집 시스템의 송신 및 수신모듈간의 전송성공여부를 확인 한다. 모니터링 시스템은 LED의 집광 정도와 거리를 변화시켜 전송여부를 실험하고 제안된 스마트폰 어플리케이션의 디코딩 성공률을 실험 하였다. 본 논문에서 제안한 시스템은 실내뿐만 아니라 실외 IoT 분야에도 응용 적용 될 것으로 기대한다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.79-85
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• 2016

최근 그린 무선통신 서비스가 주목 받으면서 가시광통신에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 현재 가시광통신은 주로 송신에 LED를 이용하고, 수신에 PD(Photo Diode)를 사용하여 통신을 한다. 그러나 이러한 시스템 방식은 응용에 한계가 있다. 본 논문에서 제안 개발된 시스템의 주요한 특징과 기여도는 다음과 같다. 첫째, LED만을 이용하여 송수신을 하는 LED-to-LED 가시광통신 시스템이며, 아날로그 스위치로 송수신회로를 교체하는 방식을 사용한다. 둘째, 단방향 통신과 양방향 통신을 함께 지원한다. 단 방향 통신은 멀티 홉을 지원한다. 성능평가 환경은 보통의 형광등이 비추는 곳에서 실험을 하였다. 단 방향 통신은 거리와 보드레이트를 변화 시키며 전송 성공여부를 측정 하였고, 양방향 통신은 거리에 따라 양방향 통신 성공여부를 확인 하였다. 본 논문에서 제안 설계한 LED-to-LED 가시광통신 시스템을 이용하여 더 많은 분야에 응용 할 수 있을 것으로 기대 된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권3A호
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• pp.189-197
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• 2011

무선 광 통신 시스템에서 고속의 데이터를 전송하기 위한 방법으로 대역 효율이 높은 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템이 연구되고 있다. OFDM 시스템은 PAPR(peak to average power ratio)이 높고 비선형 에러와 디바이스의 불균형으로 발생하는 ICI(inter channel interference)가 발생한다. 무선 광통신 시스템에서 LED(light emission diode)의 구동 전류에 의하여 구동되는 광 출력 파워는 비선형이며 전송 신호는 왜곡된다. 그러므로 비선형 LED 전달함수와 OFDM 신호에 의한 방사된 광 출력의 수신 성능에 대한 연구가 진행되었다. 비선형 왜곡에 의해 발생하는 효과는 기존의 무선 통신에서 사용되는 OFDM의 비선형 특성과 다르며 BER 성능을 저감시킨다. 본 연구에서는 최근 연구된 LED의 비선형성 전달함수를 적용하며, 비선형 왜곡과 Back-off에 의하여 수신기의 주파수영역에서 진폭 감쇄와 ICI를 발생시키므로, BER 성능을 개선시키기 위한 방법을 제안한다. 먼저 LED의 비선형 왜곡을 감소시키기 위한 새로운 PAPR저감 기법을 제안하며, 또한 수산 성능을 향상시키기 위하여 적응형 채널 추정 방식과 전송된 신호를 사용하여 SNR(signal to power ratio)을 개선하여 BER(bit error rate)을 개선하였다. 제안된 방법들을 시뮬레이션 결과를 통하여 확인한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.579-585
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• 2020

본 논문에서는 가시광을 사용하는 데이터 통신에서 광원의 플리커를 방지하기 위하여 On-off keying(OOK) 변조와 바이트반전 전송방식을 사용하였다. 송신부에서는 100 kHz의 구형파 전압을 부반송파로 사용하여 9.6 kbps의 기저대역 non-return-to-zero (NRZ) 입력데이터를 OOK 변조하고, 데이터의 비트열 형태에 관계없이 LED의 평균 광전력이 항상 일정하게 유지되도록 바이트반전 신호를 부가하여 전송하였다. 수신부에서는 대역통과 필터를 사용하여 주변의 120 Hz 잡음광의 간섭을 소거하고 OOK복조기를 사용하여 NRZ 형태의 원 신호를 복구하였다. 이러한 구조는 가시광 램프의 조명을 이용하여 근거리의 무선데이터 네트워크를 구축하는 데에 유용하다.

• 정보와 통신
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• 제28권12호
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• pp.50-60
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• 2011

Visible light communication(VLC) is one type of short-range, optical, and wireless communication system utilizing light emitting diode(LED) and laser diode(LD) as optical source. In a VLC system, visible light is used as a transmission medium and used to illuminate. Using VLC has a lot of advantages: it is harmless to human body; it transmits with high power, and it has excellent security, a high data rate, and a license free frequency band. With such a unique blend of communication and illumination in one system, the most common application would be an indoor environment. We aim at reviewing key issues in VLC network such as : FOV(field of view), priority MAC, cooperative MAC, link switching, LED-ID technique, cell site diversity, and link recovery.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신설비학회 2008년도 정보통신설비 학술대회
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• pp.7-11
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• 2008

Future electric lights will be composed of white LEDs (Light Emitting Diodes). Indoor wireless optical communication systems utilizing white LED lights have been studying about it. Generally, plural lights are installed in room. Therefore, their optical path difference must be considered. In this paper, the influence of an optical path difference has been investigated and two approaches against this problem are introduced. One uses OOK-RZ (On-Off Keying, Return-to-Zero) coding and the other uses optical OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). From the results of computer simulations, we have found that these approaches are feasible for the wireless optical communication systems utilizing white LED lights.