• 제목/요약/키워드: VLC Channel

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컬러그리드기반 디지털 IoT 도어락 시스템을 위한 혼합변조의 성능 (Performance of hybrid modulation for digital IoT doorlock system with color grid)

  • 이선의;선영규;심이삭;황유민;윤성훈;차재상;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.91-97
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    • 2018
  • 본 논문은 VLC (Visible Light Communication)의 컬러그리드 기반 가시광 IoT 도어락 시스템의 구현 가능성을 제시한다. 이 논문에서 논의된 컬러그리드 기반의 VLC 변조 방식은 빛의 직진성과 빛의 특성 인 풍부한 주파수 자원을 이용한다. 이 시스템의 성능 결과는 비트 오류율 (BER) 및 신호 대 잡음비 (SNR) 시뮬레이션을 사용하는 기존 변조 방식과 비교한다. 채널 모델과 관련하여 제안된 혼합변조 방식은 NLOS (Non Line Of Sight)를 제외한 가장 가까운 LOS (Line Of Sight)를 선택한다. 이 논문의 실험은 실내 환경에서 Tx와 Rx 사이에서 3m의 거리에서 전력 dB을 변화시킴으로써 수신 된 심볼의 에러율을 보여준다. 성능 결과 및 실험을 통해 제안 된 컬러그리드 기반 변조 방식의 우수성을 보인다.

스마트 FEMS를 위한 VLC기반 인버터 원격제어 연구 (A Study on Remote Control of Inverter Based on VLC for SMART FEMS)

  • 이정훈;이승연;최상열;이종주;김형오
    • 전기학회논문지
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    • 제67권10호
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    • pp.1382-1387
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    • 2018
  • There is a high demand for energy efficiency improvement of factories that make up a large part of national electric energy. Therefore, research on smart FEMS technology for monitoring, analyzing and controlling energy consumption patterns is under way, but there is still a lack of research on detailed element technology for communication and control inside the factory. In this paper, we proposed OFDM VLC system based on MODBUS protocol for communication between gateways, sensors, and devices to implement smart FEMS in indoor factory environment. Assuming a conveyor belt load control, we validated the proposed system by simulating the inverter motor control and checking the performance.

가시광 통신 시스템을 위한 반복 복호 알고리즘 (Iterative Decoding Algorithm for VLC Systems)

  • 구성완;김진영
    • 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.

Bandwidth Allocation Under Multi-Level Service Guarantees of Downlink in the VLC-OFDM System

  • Liu, Shuangxing;Chi, Xuefen;Zhao, Linlin
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권6호
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    • pp.704-715
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    • 2016
  • In this paper, we explore a low-complex bandwidth allocation (BA) scheme with multi-level service guarantees in VLC-OFDM systems. Effective capacity theory, which evaluates wireless channel capacity from a novel view, is utilized to model the system capacity under delay QoS constraints of the link layer. Since intensity modulation of light is used in the system, problems caused by frequency selectivity can be neglected. Then, the BA problem can be formulated as an integer programming problem and it is further relaxed and transformed into a concave one. Lagrangian formulation is used to reformulate the concave problem. Considering the inefficiency of traditional gradient-based schemes and the demand for distributed implementation in local area networks, we localize the global parameters and propose a quasi-distributed quadratic allocation algorithm to provide two-level service guarantees, the first level is QoS oriented, and the second level is QoE oriented. Simulations have shown the efficient performance of the proposed algorithm. The users with more stringent QoS requirements require more subcarriers to guarantee their statistical delay QoS requirements. We also analyze the effect of subcarrier granularity on the aggregate effective capacity via simulations.

유비쿼터스 환경에서 LED를 이용한 근거리 무선전송 기술에 관한 연구 (A Study on the Short-Range Wireless Transmission Technology using the LED in Ubiquitous Environment)

  • 이양선
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.2174-2182
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    • 2013
  • 본 논문에서는 LED 기반 VLC 통신시스템의 기술동향 및 국제표준인 IEEE 802.15.7의 PHY 기술을 분석하였다. 또한, PHY I mode의 세부기술을 분석하고 RS 부호 및 블록 인터리버를 설계함으로써 시스템의 복잡도 분석 및 가시광 무선채널 환경에서의 수신 성능을 분석하였다. 결과에 의하면, Single mode로 운영되는 PHY I의 경우, 짧은 메시지 전송이라는 환경에 비해 시스템 설계의 복잡도가 크다는 것을 확인할 수 있었고, 다중경로 가시광 채널환경에서는 1.5dB의 수신 SNR이 추가적으로 요구됨을 확인할 수 있었다.

전력선 주파수를 이용한 가시광 채널의 시분할 전송 (Time Division Transmission of Visible Light Channels Using Power Line Frequency)

  • 이성호
    • 센서학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.349-355
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    • 2014
  • In this paper, we developed a new method to transmit multiple visible light channels in time division mode using the AC power line frequency in order to prevent the crosstalk between adjacent optical signals. Synchronizing pulses are generated from the 220 V power line, and one pulse period is subdivided into several time slots for visible light channels. Each channel transmits data in a predefined time slot without interfering adjacent channels. In experiments, synchronizing pulses with a repetition rate of 240 Hz were generated from the 60 Hz power line, and three VLC channels with a bit rate of 9.6 kbps transmitted data independently using the time slots between synchronizing pulses. This configuration is very useful in constructing time division VLC networks for multiple sensors.

Resynchronization of Modified JPEG Using a Power Allocation Scheme in a Direct Sequence CDMA System

  • Yim, Choon-Sik;Roh, Jae-Sung;Choi, Eun-Suk;Baek, Joong-Hwan;Cho, Sung-Joon
    • ETRI Journal
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    • 제24권5호
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    • pp.405-408
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    • 2002
  • In this paper, we discuss recovery schemes for errors occurring when image data encoded with variable length coding (VLC) is transmitted through additive white Gaussian noise (AWGN) and multiple-access interference in direct sequence code division multiple access (DS/CDMA) systems. VLC such as JPEG is so sensitive to channel errors that severe degradation in decoded images occurs even if only one or two bits have errors. This is due to the loss of synchronization at the image decoder. We propose a resynchronization scheme using a power allocation method in wireless DS/CDMA transmission. Through simulation, we know that the proposed method has a more robust resynchronization capability and higher objective and subjective quality than the conventional method.

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LED transceivers with beehive-shaped reflector for visible light communication

  • Sohn, Kyung-Rak;Kim, Min-Soo
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권2호
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    • pp.169-174
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    • 2014
  • This paper proposes a novel beehive-shaped reflector for application to light-emitting diode (LED) transceivers for illumination and bi-directional visible light communication (VLC). By using a diffuse propagation model extended to line-of-sight and direct signals, the distribution of illuminance and the path loss of the transceiver are investigated to evaluate the performance of the beehive-shaped reflector. To verify bi-directional communication, a VLC-based image capture system, comprising a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) image sensor and video processor unit, is demonstrated. Real-time images captured by the CMOS camera are successfully transmitted to the monitoring system via a free-space channel at a rate of 115.2 kbps.

조광제어를 고려한 MIMO-VLC 시스템의 전력 효율 분석 (Power-efficiency Analysis of the MIMO-VLC System considering Dimming Control)

  • 김용원;이병진;이병훈;이민정;김경석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.169-180
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    • 2018
  • 백색 발광다이오드(LEDs)는 형광등보다 경제적이며 높은 밝기, 수명, 내구성을 제공한다. 이러한 LED는 사람들의 일상생활과 밀접하게 연결되어 있기 때문에 LED의 조광제어는 에너지 절약과 삶의 질 향상에 중요한 요소이다. 이 LED를 사용하는 가시광통신시스템에서는 안테나 수에 비례해 채널 용량을 확보할 수 있다는 점에서 복수의 MIMO(입력 다중 출력) 기술이 많은 관심을 끌었다. 본 논문은 가시광통신(VLC) 시스템에서 적용된 공간-시간 블록 코드(STBC) 기법의 세 가지 변조의 전력 성능을 분석한다. 변조 방식은 RZ-OOK(Return-to-On-Ok), 가변 펄스 위치 변조(VPPM), 중첩 펄스 위치 변조(OPPM) 및 조광 제어를 적용하였다. 전력 요구사항과 전력 소비는 세 가지 종류의 변조 하에서 $2{\times}2$ STBC-VLC 환경에서 전력 효율을 비교하는 지표로 사용되었다. 조광 제어가 각 변조 체계의 통신 성능에 영향을 미치는지 확인하였다. 확인 결과 VPPM은 세 가지 변조 중 소비량이 더 많았으며 OPPM은 VPPM에 비해 에너지 절감 효과를 보였다.

VLC 기반 멀티 홉 멀티미디어 데이터 전송 네트워크 시스템 (Visible Light Communication based Multi-hop Multimedia Data Transmission Networks System)

  • 박인철;신정진;박주영;리데덩;안병구
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.21-31
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    • 2014
  • 본 논문에서는 VLC를 이용한 멀티 홉 멀티미디어 데이터 전송 시스템을 제안개발 한다. 제안된 시스템의 주요한 기여도 및 특징은 다음과 같다. 첫째, 본 연구의 기여도는 LED 통신 기반으로 멀티 홉 기술을 사용하여 멀티미디어 데이터를 장거리 전송이 가능한 전송네트워크 시스템을 개발하는 것이다. 둘째, 개발된 시스템은 다음과 같은 주요한 특징이 있다. 전송부에서 오디오 데이터와 비디오 데이터를 두 개의 채널을 통하여 멀티 홉을 경유하여 전송된다. 오디오 채널의 릴레이에서는 전송된 신호를 포토다이오드로 데이터를 수신 받아 에러체크 및 증폭을 하여 수신부로 전송한다. 수신부에서는 포토다이오드로부터 받은 인코딩된 오디오 데이터를 디코딩 및 증폭을 하여 아날로그 오디오 신호로 컨버팅을 하여 스피커를 통해 오디오 데이터를 출력한다. 비디오 채널의 릴레이에서는 전송된 신호를 포토다이오드로 데이터를 수신 받아 OP-AMP로 신호를 증폭하여 LED를 통하여 수신부로 신호를 전송한다. 수신부에서는 포토 다이오드로부터 받은 비디오 데이터 신호를 OP-AMP로 증폭을 하여 모니터를 통해서 비디오 데이터를 출력한다. 제안된 시스템의 성능평가는 형광등이 켜져 있는 실험실에서 진행되었다. 성능평가 결과 제안된 시스템은 멀티미디어 데이터를 멀티 홉 네트워크를 경유하여 효과적으로 전송할 수 있음을 보여 주었다. 반면에 사용된 색깔에 따라서 전송된 멀티미디어 성능에 약간의 차이가 있음을 알 수 있었다.