• 한국통신학회논문지
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• 제36권10B호
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• pp.1240-1245
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• 2011

본 논문에서는 실내 환경에서 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 가시광 통신(VLC : Visible Light Communication) 채널의 특성을 모델링 및 분석하였다. LED에서 방사된 광 입자(Photon)의 일부는 직접(LOS : Line Of Sight) 또는 반사(NLOS : None Line Of Sight)의 경로를 거쳐서 PD(PhotoDiode)에 도달하며, 이것은 수신 부에서 시간 지연(delay profile)과 감쇠(attenuation)를 가진 다중 수신 신호 특성을 나타낸다. 가로, 세로, 높이의 크기가 20*8*2.3m로 가정된 실내 환경에서 2개의 LED와 3개의 PD를 사용하여, 각 PD에서 직접파, 반사파에 의한 채널 특성을 컴퓨터 모의실험하고 분석하였다. 채널 모델별 특성은 BPSK 기반의 통신 모의실험을 통하여 그 유용성을 입증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권8호
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• pp.706-712
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• 2013

본 논문에서는 간접 조명 환경에서 가시광(VLC : Visible Light Communication) 통신을 위한 채널 특성을 모델링하였다. 간접 조명은 직사 조도가 없이 모든 광속이 천정 및 벽을 반사한 후에 실내 바닥 면에 고르게 도달하는 방식이며, 광원에서 출발한 광 입자(Photon)는 간접경로(NLOS : None Line of Sight)를 통하여 수신부(PD, Photodiode)에 도달한다. 실내 간접 조명 환경으로서 가로(6m), 세로(4m), 높이(2.2m) 크기의 방(room)을 가정하였으며, 4개의 LED(Light Emitting Diode) 간접 조명을 2m 높이에 위치하여 벽과 천정을 향하여 빛을 비추도록 하였다. 바닥으로부터 50cm 위에 위치한 PD에서 수신 전력의 크기와 지연 수신된 신호를 통하여 채널 특성을 추출하였다. 도출된 채널은 BPSK 기반 통신 시뮬레이션을 통해서 그 유효성을 입증하였다.

• ETRI Journal
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• 제44권1호
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• pp.125-134
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• 2022

Visible light communication (VLC) systems incorporate ambient lighting and wireless data transmission, and the experienced channel in indoor VLC is a major topic that should be examined for reliable communication. In this study, it is realized that multiple transmitters in classical alignment are the forceful factors for channel characteristics. In the frequency band, fluctuations with sudden drops are observed, where the fluctuation shape is related to the source layout and receiver location. These varying frequency-selective channels need solutions, especially for mobile users, because sustained channel estimation and equalization are necessary as the receiver changes its location. It is proven that using light-emitting diodes (LEDs) with highly directional beams as sources or using a detector with a narrow field of view (FOV) in the receiver may help partially alleviate the problem; the frequency selectivity of the channel reduces in some regions of the room. For flat fading channel characteristics all over the room, LEDs should be aligned in hexagonal cellular structure, and detector FOV should be arranged according to the cell dimension outcomes.

• 센서학회지
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• 제22권3호
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• pp.212-218
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• 2013

In this paper, we introduce a new method to reduce the inter-channel crosstalk in visible light communication (VLC) systems using the synchronizing pulses transmitted through the power lines. Synchronizing pulses are simultaneously transmitted to multiple VLC transmitters and receivers through the 220V power line. Each VLC transmitter modulates an LED and each VLC receiver demodulates the signal light in the time slot that is allocated with reference to the synchronizing pulses. This method is very simple and effective to prevent the inter-channel crosstalk in VLC systems for sensor networks because every VLC system can easily get the synchronizing pulses from the nearby power line.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제8권2호
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• pp.83-90
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• 2009

백색 LED(Light Emitting Diode:발광다이오드)는 고휘도, 향상된 안정성, 낮은 전력 소비, 그리고 긴 수명 등 유리한 특성을 제공한다. LED는 전기 신호를 광신호로 변환시킴으로써 광통신 실내 무선 광 조명실뿐만 아니라, 무선 광 통신 시스템에도 사용되는 전자 소자이다. 현재 이러한 백색 LED에 대해서 다양한 연구가 진행 중이며, 본 논문에서는 이러한 백색 LED를 이용한 VLC(Visible Light Communication:가시광통신)의 다중 접속 방식을 논의한다. 제안된 시스템에서는 현 VLC 시스템의 간섭을 줄이고, 수용량을 늘리기 위해 CDMA(Code Division Multiple Access:코드 분할 다중 접속)를 VLC시스템에 적용한다. 또한 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널과 Diffuse 채널에서의 OOK(On-off keying) 변조와 BPSK 변조를 사용한 VLC-CDMA통신 시스템을 비교해봄으로써 OOK 변조의 우수성을 결과의 분석을 통하여 나타내었다. 그리고 다중경로환경에서와 AWGN환경에서의 BER을 비교함으로써 다중경로에 의한 간섭의 해결의 중요성을 검토한다. 다중 접속 방식으로 인한 ISI(Inter Symbol Interference)를 제거하여 시스템의 효율을 높이기 위해 Directed LOS(Line Of Sight)와 Diffuse Link를 가정하여 광 확산 코드인 OOC(Optical Orthogonal Code: 광 직교 코드)를 적용한 VLC-CDMA를 제안하고, 성능 분석을 제시한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.51-55
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• 2021

본 논문은 스마트 빌딩을 위한 가시광 통신 시스템에서 데이터 신뢰성을 향상시키는 딥러닝 기반의 간섭 제거 알고리즘에 대해 연구하였다. 본 논문에서 제안한 기법은 딥러닝 기술을 적용하여 채널에서 발생하는 잡음을 예측하여 제거하는 기술로서 수신단에서 딥러닝에 의해 학습된 잡음들을 활용하여 효과적으로 잡음을 제거함으로써 신호의 품질을 향상시킬 수 있다. 딥러닝 기술의 잡음 예측 정확도를 향상시키기 위해 기존의 잡음 형태를 데이터베이스화하여 활용하였다. 모의실험을 통해 간섭 제거 기법이 적용된 시스템 모델의 성능을 검증하였으며, 제안하는 시스템이 잡음을 효과적으로 제거하여 신호의 품질 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 제안한 시스템 모델은 가시광 통신뿐만 아니라 일반적인 통신 시스템에서도 신호의 품질을 향상시킬 수 있도록 다양하게 적용이 가능하다.

• ETRI Journal
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• 제37권4호
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• pp.677-684
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• 2015

Recently, orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) was applied to VLC systems owing to its high rate capability. On the other hand, a real-valued unipolar OFDM signal for VLC significantly reduces bandwidth efficiency. For practical implementation, channel estimation is required for data demodulation, which causes a further decrease in spectral efficiency. In addition, the large fluctuation of an OFDM signal results in poor illumination quality, such as chromaticity changes. This paper proposes a spectrally efficient method based on a hidden-pilot-aided precoding technology for VLC with less flickering than a conventional OFDM-based method. This approach can obtain channel information without any loss of bandwidth efficiency while ensuring illumination quality by reducing the flickering effect of an OFDM-based VLC. The simulation results show that the proposed method provides a 6.4% gain in bandwidth efficiency with a 4% reduction in flicker compared to a conventional OFDM-based method.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제18권1호
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• pp.83-90
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• 2019

LED조명의 강점을 토대로 LED조명이 보급되고 있으며, 다양한 정부정책이 시행되고 있다. 조명을 활용한 무선통신 기술인 VLC 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 많은 연구를 통해서 고속 데이터 전송기와 같은 일반적인 LED 광원을 사용할 수 있다는 것이 증명되었다. 그러나 여전히 주요 문제 중 하나로 라디오 방송의 잡음과 유사한 빛의 간섭문제가 있다. 이에 본 논문에서는 스펙트럼 분리형 VLC 채널을 위한 광 필터를 사용하여 주변 조명의 간섭을 제거하기 위한 모델을 제안하였다. 제안한 모델의 검증을 위하여 다양한 고휘도 RGB LED 모듈을 활용하여 비교분석을 진행하였으며, 추가로 실생활에 적용되어 활용 중인 고휘도 LED 조명을 활용한 실험을 통한 적용성을 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.39-43
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• 2020

본 논문은 스마트 빌딩을 위한 가시광 통신 시스템 (VLC, Visible Light Communication)에서 통신의 안정성 및 데이터의 신뢰성을 향상시키는 다중 채널 간섭 제거 알고리즘에 대해 연구하였다. 가시광 통신 시스템은 LED (Light Emitting Diode)를 통해 방사되는 가시광을 이용한 차세대 통신 시스템으로 스마트 빌딩을 위한 유비쿼터스 네트워크 서비스 환경에서 에너지 절감 효과를 가져 올 수 있다. 또한 기존 인프라를 활용하여 고출력 전송이 가능하며 유지 보수비용을 절감할 수 있다. 실내에서 다수의 사용자가 통신을 할 경우, 채널 간섭으로 인해 성능의 열화가 발생하게 된다. 간섭 제거를 위해 먼저 MMSE (Minimum Mean Square Error) 기법을 통해 간섭을 제거한 후, 순차 연속 간섭 제거(SIC, Successive Interference Cancellation) 알고리즘을 이용하여 추가적으로 주변의 영향력이 큰 간섭원을 제거하여 성능을 향상시켰다. 채널 모델로서 실내 가시광 통신 모델을 적용 하였고, 비트 오류율 (BER, Bit Error Rate)을 평가하여 성능을 검증하였다. 모의실험을 통해 제안된 시스템의 성능을 검증하였고 기존의 시스템보다 향상된 결과가 나타냈다. 제안한 시스템 모델은 가시광 통신뿐만 아니라 일반적인 통신 시스템에서도 신호의 품질을 향상시킬 수 있도록 다양하게 적용이 가능하다.

• 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.