• 한국통신학회논문지
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• 제37권3C호
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• pp.224-232
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• 2012

Priority MAC is an important issue in every communication system when we consider differentiated service applications. In this paper, we propose a mechanism to support priority MAC based on multi-parameters for IEEE 802.15.7 visible light communication (VLC). By using three parameters such as number of backoff times (NB), backoff exponent (BE) and contention window (CW), we provide priority for multi-level differentiated service applications. We consider beacon-enabled VLC personal area network (VPAN) mode with slotted version for random access algorithm in this paper. Based on a discrete-time Markov chain, we analyze the performance of proposed mechanism under non-saturation environments. By building a Markov chain model for multi-parameters, this paper presents the throughput and transmission delay time for VLC system. Numerical results show that we can apply three parameters to control the priority for VLC MAC protocol.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제37C권10호
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• pp.888-893
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• 2012

Quality of Service (QoS) provisioning is an important issue in the design of next generation wireless network. In visible light communication (VLC) networks, link switching is a solution to maintain or improve the quality of communication. In this paper, we propose a novel link switching scheme using the location of mobile nodes (MNs). The current serving transmitter uses location history of the MN to find out which neighbor transmitter the MN is approaching. This neighbor transmitter is chosen to inform the MN as the next serving transmitter. The simulation results show that our proposed scheme gains better performance than non-predictive link switching scheme.

• 한국통신학회논문지
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• 제38B권8호
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• pp.672-678
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• 2013

LED 기술의 급속한 발전으로 LED를 이용한 다양한 응용서비스 연구가 진행되고 있는데, 그 중 실내 측위 기술은 최근 가장 많은 관심을 받고 있는 연구 분야이다. 특히 가시광 무선 통신 기반의 실내 측위 기법 연구는 삼각 측량 기술을 접목하여 높은 측위 정확도를 제시하였는데, 기존 연구의 경우 LED 패널의 ID를 고정적으로 운용하고, 파일럿 신호 전송 시 별도의 ID 정보를 송신하는 구조를 가지고 있다. 따라서 LED 조명 장치 설계 시 ID 정보를 고려한 배치가 요구되기 때문에 인프라 구축의 복잡성을 가중시킨다. 이에 본 논문에서는 별도의 ID 전송 없이 VLC-TDoA 기반 실내 측위가 가능한 개선된 측위 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘의 성능 평가를 위해 컴퓨터 모의실험을 수행하였고, 그 결과 $5{\times}5{\times}3m^3$의 실험 공간에서 약 3.6cm의 평균 측위 오차가 나타남을 확인하였다.

• 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.

• 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.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.63-68
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• 2012

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 가시광 통신 시스템에서 다수의 Tx가 인접해 있을 때 발생하는 송신기간 간섭 문제를 광 릴레이와 광 빔포밍 기법 적용을 통하여 효율적으로 간섭을 완화하고 그 성능을 평가한다. 제안하는 시스템의 결과로 사용하지 않는 기존 가시광 통신 시스템 대비 BER 측면과 채널 용량에서 모의실험을 통하여 향상된 성능을 보인다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.102-107
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• 2011

에너지 절감을 위한 백색 LED 기반 조명은 자유공간상의 광 무선통신 분야를 개척하는 기회를 제공하였다. 가시광 통신을 위한 트랜시버는 LED와 포토다이오드로 구성되므로 높은 대역폭과 신뢰성, 저 전력 등의 장점이 있어 기존의 무선통신과 양립할 수 있는 기술로 주목받고 있다. 그러나 기존의 건축물이나 배와 자동차와 같은 구조물에 조명을 이용한 통신 네트워크를 설치한다는 것은 쉬운 일이 아니다. 본 연구에서는 자동차 또는 선박의 통신망으로 갖춰진 CAN 기반의 LED 통신시스템을 제안한다. 실내무선 네트워크를 위한 CAN 인터페이스 모듈과 트랜시버를 조명 시스템에 적용 가능함을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4A호
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• pp.219-226
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• 2012

본 연구는 조명 및 무선통신이 동시에 가능한 가시광 송수신기에 대해 가시광 통신 본연의 가시성, 무선 통신의 사용 편의성 그리고 고속의 통신 속도를 고려해 edge-emitting laser diode와 silicon photo diode를 기반으로한 고속 가시광 무선 송수신기를 구현하였다. 제안된 가시광 무선 송수신기는 120Mbit/s의 고속에서 양방향 전송이 가능하도록 설계되었으며 이때 발생하는 누화(crosstalk)를 방지하기 위한 방법으로 shielding 방식을 적용해 가시광 송수신기의 성능을 실험적으로 측정 분석하였다. 또 수신기의 시야각 확대를 위한 방법으로는 새로운 구조의 광학적 antenna를 적용해 광학적 antenna가 없는 두 개의 송수신기 사이의 전송링크 특성과 광학적 antenna를 사용한 두 개의 송수신기 사이의 전송링크 특성을 2차원 평면상에서 전송거리, 적용범위 그리고 기울임 정도를 변화시켜 실험과 시뮬레이션을 통해 그 성능을 비교 분석하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권4호
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• pp.289-294
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• 2017

A high-performance time-division multiplexing (TDM) -based multiuser (MU) multiple-input multipleoutput (MIMO) system for efficient indoor visible-light communication (VLC) is presented. In this work, a MIMO technique based on RGB light-emitting diodes (LEDs) with selection combining (SC) is utilized for data transmission. That is, the proposed scheme employs RGB LEDs for parallel transmission of user data and transmits MU data in predefined slots of a time frame with a simple and efficient design, to schedule the transmission times for multiple users. Simulation results demonstrate that the proposed scheme offers an approximately 6 dB gain in signal-to-noise ratio (SNR) at a bit error rate (BER) of $3{\times}10^{-5}$, as compared to conventional MU single-input single-output (SISO) systems. Moreover, a data rate of 66.7 Mbps/user at a BER of $10^{-3}$ is achieved for 10 users in indoor VLC environments.