• 센서학회지
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• 제27권3호
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• pp.175-181
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• 2018

In this paper, we introduce a new dimming control method in a visible light communication (VLC) system wherein byteinversion is adopted for flicker-free transmission. In the VLC transmitter, the original and the inverted data were sent sequentially and the remnant time in one period was used for the dimming control of the LED light. In the VLC receiver, only the original data was recovered using the gating signal whose width was the same as the length of the original data. In our experiments, the dimming control ranges were measured to be 22%-53%, 11%-76%, and 5%-88% of the CW LED light when the data rates were 9.6, 19.2, and 38.4 kbps, respectively. In this system, we used a 240-Hz sync pulse whose period was 4.16 ms, which was shorter than the maximum flickering time period of 5 ms that is generally considered to be safe. This configuration is very simple and useful in constructing indoor wireless sensor networks using the flicker-free LED lamps with dimming control capability.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권8B호
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• pp.706-711
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• 2012

기존의 LED (Light Emitting Diode)를 이용한 가시광 통신방식은 주로 수 m 의 짧은 전송거리와 수백 Mb/s 이하의 낮은 전송속도를 보여왔다. 이를 타개하기 위하여 본 논문에서는 MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 기술을 가시광 통신에 적용하고자 하는 연구를 수행하였다. 빛은 RF 주파수와는 물리적 특성이 다르기 때문에 기존의 RF 주파수에서 사용되던 MIMO 기술의 이론을 그대로 가시광 통신에 적용하기는 힘들다. 따라서, 본 논문에서는 렌즈를 이용하여 물리적으로 광신호를 분리하고, 이미지 센서를 수신기로 사용하여 MIMO 기술을 구현하는 방식을 채택하였다. 본 논문에서는 상용 이미지센서를 이용하여 채널당 200 bit/s의 전송속도 및 전송거리 10.5 m의 장거리 $2{\times}2$ MIMO LED 무선 가시광 통신 실험을 구현하였다.

• ETRI Journal
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• 제38권4호
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• pp.735-745
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• 2016

The Paris agreement at the 21st Conference of the Parties (COP21) emphasizes the reduction of greenhouse gas emissions and increase in energy consumption in all areas. Thus, an important aspect is energy saving in buildings where the lighting is a major component of the electrical energy consumption. This paper proposes a building energy management system employing visible light communication (VLC) based on LED lighting. The proposed management system has key characteristics including personalization and localization by utilizing such VLC advantages as secure communication through light and location-information transmission. Considering the efficient implementation of an energy-consumption adjustment using LED luminaires, this paper adopts variable pulse position modulation (VPPM) as a VLC modulation scheme with simple controllability of the dimming level that is capable of providing a full dimming range. This paper analyzes the VPPM performances according to variable dimming for several schemes, and proposes a VPPM demodulation architecture based on dimming-factor acquisition, which can obtain an improved performance compared to a 2PPM-based scheme. In addition, the effect of a dimming-factor acquisition error is analyzed, and a frame format for minimizing this error effect is proposed.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.85-90
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• 2014

본 논문은 가시광 통신 시스템에서 시스템 성능 향상 위해 광 빔포밍 전송기법을 적용할 때 광 신호 방사 범위 내에 단일 또는 다수의 접속 유저 단말(Rx)을 추적하는 방법에 관한 것이다. 광 빔포밍 전송기법은 RF에서 빔 형성 전송 방법과 매우 유사하여 가시광 통신 시스템의 통신 신호인 가시 광 신호를 유저 단말에게 전송할 때 빔 형성 벡터를 곱하여 특정 유저에게 질 좋은 가시 광 채널을 형성해 주는 기법이다. 이러한 광 빔포밍 전송을 적용하기 위해서는 먼저 가시 광 셀 내에 이동성을 가진 단말을 포함해 접속해 있는 유저 단말의 위치 추적이 필요하다. 따라서 본 논문에서 하나의 가시 광 셀 내에 접속해 있는 유저 단말 추적 방법을 광 AP(Access Point)와 UE(User Equipment) 1:1 샘플을 취하여 기술하였고 이러한 UE 추적 방법을 통해 광 빔포밍 전송 기법을 적용했을 때 얻을 수 있는 5~6dB 정도의 SNR 성능 이득을 모의실험을 통하여 확인하였다.

• 융합정보논문지
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• 제10권2호
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• pp.32-38
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• 2020

본 논문에서는 가시광 통신시스템에서 고속 전송을 위한 변조 기법에 대해서 분석하고, 최적의 비직교 다중 전송을 위한 Dimming level 및 송신 전력 비율에 대해서 연구하였다. 기존의 가시광 통신은 전송 속도를 높이기 위한 멀티전송이 어렵다는 단점이 있다. 송신단에서 고속 전송을 위해서는 반드시 다중 전송기법이 필요한데, 일반적인 가시광 통신은 다중 전송에 한계가 있기 때문에 고속 전송을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 최근에는 이미지 센서인 Optical Camera Communication(OCC)을 가시광 통신에 적용한 VLC-OCC가 연구되어 기존 가시광 통신이 가지는 다중 전송의 한계를 극복하였다. 그러나 VLC-OCC 방식은 외부 조도의 영향을 더 많이 받고, 수신단에서 검출이 어렵다는 단점이 있다. 또한, 다중 전송을 위한 LED 매트릭스의 위치 인식과 딥러닝을 위한 데이터 셋 신호처리를 위한 Processing-time이 필요하기 때문에 시스템의 복잡도가 증가하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 비직교 다중 전송 방식을 적용한 고속 가시광 통신을 위한 다중 변조 방식과 그에 따른 향후 연구 방향을 제안하였다.

• 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.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.57-62
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• 2011

가시광 통신 시스템은 LED를 통해 방사되는 가시광을 이용한 차세대 통신 시스템으로, 유비쿼터스 네트워크 서비스 구축 시 에너지 절감 효과를 가져 올 수 있다. 또한 기존 인프라를 활용하여 고출력 전송이 가능하며 유지 보수 비용을 절감할 수 있다. 하지만 가시광 통신 시스템에서는 인접 송신기 간섭 신호의 영향으로 네트워크 경계에 위치한 수신기의 신호 검출 성능은 급격히 열화되고 전송 효율은 감소하게 된다. 본 논문에서는 광 빔포밍을 활용하는 경우, 송신기 간 간섭 완화 방안을 제시하고 그 수신 성능을 평가한다. 제안하는 광 빔포밍 방식은 사용하지 않는 기존 가시광 통신 시스템 대비 BER 측면에서 향상된 성능을 보이며, 평균 5~7dB 성능 개전을 가져온다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1-7
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• 2013

다양한 간섭환경에서 MIMO 기반 가시광 무선 통신 시스템의 성능 분석을 위해서 LED 패널을 고정하고, PD를 가진 단말기를 움직여 모의실험을 수행하으며 MIMO 기술을 기반으로 하여 외부광에 의한 간섭이 통신 채널 품질 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 채널에서의 전송시간 지연에 의한 왜곡은 등화기를 사용하여 보상해 주어야 하며, 특히 데이터 전송 속도가 고속이 될수록 등화기의 사용이 절대적으로 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 VLC 시스템의 변조방식에 따라 채널 등화를 이용한 BER성능을 분석하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.73-79
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• 2014

가시광 무선통신은 전송하고자 하는 데이터를 빠른 ON/OFF 속도를 갖는 LED를 이용해 고속의 무선 데이터 전송 수단으로 사용하는 통신 방식이다. VLC 시스템이 발전함에 따라 기본적인 연구 문제는 통신 신뢰성 확보와 성능을 향상시키는 것이다. 가시광 무선통신의 특성 상 빛의 도달 범위에만 통신이 이루어지며, 이는 빛의 발광각도에 따라서 큰 차이를 나타낸다. 이에 본 논문에서는 일반적인 실내 환경의 경우, 여러 개의 LED가 장착되어 있는 속성을 이용하여 MIMO (Multiple Input Multiple Output) 통신 시스템 적용하였으며, 송신기의 발광각도를 변화시켜 수신단에서 얻는 총 전력과 SNR성능을 분석하였다. 이에 대해 시뮬레이션을 실행한 결과, 송신기의 발광 각도에 따라서 SNR 성능과 BER성능에 많은 영향을 끼침을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.186-193
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• 2019

Visible light communication technology is being studied and developed in various ways due to advantages such as high transmission speed, excellent positioning and higher security. However, existing visible light communication systems have difficulties in entering the market because they use special transmitters and receivers. We will overcome the difficulty if we develope a VLC system that uses a conventional LED light as a transmitter and a smartphone camera as a receiver. What matters is that LED lights include a scatter filter to prevent glareness for human eyes, but the existing VLC(Visual Light Communication) method can not be applied. In this paper, we propose a method to encode data with On / Off patterns of LEDs in the lighting with $M{\times}N$ LEDs. We defined parameters like L-off-able and K-seperated to facilitate the recognition of On / Off patterns in the diffused Lights. We conducted experiments using an LED lighting and smart phones to determine the parameter values. Also, the maximum transmission rate of our encoding technique is mathematically presented. Our encoding scheme can be applied to indoor and outdoor positioning applications or settlement of commercial transactions.