KR101364393B1 - 가시광 통신에서 통신 링크의 정렬을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

가시광 통신(Visible Light Communication)에서 통신 링크의 정렬을 위한 방법에 있어서, VLC(Visible Light Communication) XID(Exchange Identification) 프레임은 할당된 시간 슬롯(Time Slot) 내에서 송신측(Primary) 장치와 수신측(Secondary) 장치의 전송 타이밍을 동기화하여, 송신측 장치와 수신측 장치가 데이터 전송에 필요한 동작을 할 수 있도록 시간을 확보하는 과정과, 송신측 장치에서 수신측 장치로 XID 명령(Command) 프레임을 송신하면, XID 명령 프레임을 수신한 수신측 장치에서 송신측 장치로 XID 응답 프레임을 송신하는 과정과, XID 명령 또는 XID 응답 프레임을 송신한 후에 할당된 시간 슬롯의 남은 공간의 가시성을 높이기 위해 가시성 필드(Visibility Field)를 사용하여 할당된 시간 슬롯의 남은 공간을 채우는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020070072234
가시광 통신, Device Discovery, 가시성 필드

Description

가시광 통신에서 통신 링크의 정렬을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR COMMUNICATION LINK USING VISIBLE LIGHT COMMUNICATION}
본 발명은 가시광 통신(Visible Light Communication) 시스템에 관한 것으로서, 특히 가시광 통신을 미디어로 이용하는 무선 주변기기에 대한 통신 링크의 정렬을 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)의 발광 효율이 개선되고 가격이 떨어짐에 따라 휴대기기, 디스플레이, 자동차, 신호등, 광고판 등의 특수 조명 시장뿐만 아니라 형광등 백열등과 같은 일반 조명 시장에서도 LED가 보편화되고 있다. 특히 백색 LED의 발광 효율은 이미 백열등을 추월하였으며 형광등보다도 우수한 제품들이 출현하고 있다. 또한 최근에는 RF(Radio Frequency) 대역 주파수 고갈, 여러 무선 통신 기술 간의 혼선 가능성, 통신의 보안성 요구 증대, 4세대(4 Generation) 무선 기술의 초고속 유비쿼터스(Ubiquitous) 통신 환경 도래 등으로 인하여 RF 기술과 상호 보완적인 광-무선(Radio over Fiber) 기술에 대한 관심이 증가하고 있어 가시광 LED를 이용한 가시광 무선 통신에 대한 연구가 여러 기업 및 연구소 등에서 진행되고 있다.
휴대폰이나 PDA(Personal Digital Assistants)와 같은 휴대용 모바일 기기, 디지털 카메라나 mp3(MPeg audio layer 3) 플레이어와 같은 소형 디지털 제품의 경우 적외선을 기반으로 하는 IrDA(Infrared Data Association) 모듈을 장착해서 기기간 통신을 하는 주변기기 인터페이스(Peripheral Interface)에 대해서는 이미 많은 연구가 진행되었고 관련 제품도 개발되어 상용화되어 있다. 블루투스(Bluetooth)나 지그비(Zigbee) 등의 RF 통신과 달리 적외선(Infrared ray) 무선 통신은 기기간 혼선이 없고 보안이 확실하며 저전력으로 구현 가능하다는 장점이 있다.
무선 통신 기술이 발전하면서 IrDA 모듈 대신 기술 측면과 가격 측면에서 큰 발전을 하고 있는 가시광 LED를 사용하여 기기간 통신을 하는 방법 또한 제안되고 있다. 가시광 LED를 주변장치 인터페이스(Peripheral Interface) 통신에 이용하는 경우에는 사용자가 통신 경로를 눈으로 확인할 수 있으므로 통신 보안성을 시각적으로 확인할 수 있다는 장점이 있다. 또한 통신 경로의 정렬이 쉬우므로 기존의 적외선 통신보다 광의 확산각을 줄일 수 있어서 고속 통신이나 저전력 구동을 구현할 수 있다.
따라서 앞으로의 근거리 무선 통신 시스템은 가시광을 이용한 방식이 주도할 것으로 예상되며, 적외선을 기반으로 하는 IrDA 모듈 대신 기술 측면과 가격 측면에서 큰 발전을 하고 있는 가시광을 이용하여 통신을 하는 방법이 계속적으로 제안되고 있다. 이처럼 무선 RF 통신과 가시광을 이용한 통신과의 가장 큰 차이점은 데이터의 송수신 과정을 사용자가 확인할 수 있고, 통신 보안성을 시각적으로 확인할 수 있다는 점이다. 즉, 송수신단의 위치를 사용자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있으며, 통신의 경로를 눈으로 확인할 수 있다.
도 1은 기존의 적외선 통신에서 외부 적외선 통신 장치들을 탐색하는 절차를 시간 슬롯의 순서에 따라 나타낸 일 예시 도면이다.
도 1을 살펴보면, 최초 적외선 통신을 시작하는 송신측(Primary) 장치는 자신과 통신을 수행하기 위한 수신측(Secondary) 장치의 정확한 개수 파악을 위해, 첫 교환 식별(Exchange Identification : XID)(A, 0) 프레임을 송신한다.
송신한 프레임을 수신한 수신측 장치의 개수가 확인되면, 송신측 장치는 확인된 수신측 장치 개수 만큼의 숫자를 정하여, 첫 XID(A, 0) 프레임을 수신하는 수신측 장치들로 하여금 정하여진 숫자들 중 하나를 랜덤하게 선택하게 한다. 예를 들어 발견되어진 수신측 장치가 모두 5개라면 0부터 4까지의 숫자를 정하여, 발견되어진 수신측 장치에서 0에서 4중 하나의 숫자를 랜덤하게 정하게 된다.
이러한 방법으로 XID(A, 0) 프레임을 수신하는 m 개의 수신측 장치들로 하여금 0에서 m-1까지의 숫자들 중 하나를 랜덤하게 수신하게 한다.
이 후, 송신측 장치에서 사전에 결정된 시간 슬롯에 따라 전송되는 XID 프레임 중 XID(n)(여기서 n은 0보다 크고 m-1보다 작은 값으로 정의한다.) 프레임을 수신측 장치들에게 송신하면, 0에서 m-1까지의 숫자들 중 n을 선택한 수신측 장치가 XID(n) 프레임을 수신하여, n 번째 시간 슬롯에서 XID 응답(Response) 프레임을 다시 송신측 장치에게 송신하게 된다.
만약 2개 이상의 수신측 장치가 같은 숫자를 선택하여 동일한 시간 슬롯에 XID 응답을 송신측 장치로 송신하게 되면, 다시 랜덤 넘버를 발생하여 다른 시간 슬롯을 선택할 때까지 반복 수행한다. 이러한 방식을 통하여 다수로 존재할 수 있는 수신측 장치들 간의 충돌을 피하면서 해당되는 모든 수신측 장치들을 발견할 수 있다.
그러나 상기에서 설명한 적외선 통신의 경우 외부의 적외선 통신 장치를 탐색하는 프레임, 즉 디바이스 디스커버리(Device Discovery) 프레임을 수행할 때, 할당된 하나의 시간 슬롯에 비하여 디바이스 디스커버리 프레임의 길이가 짧아 프레임의 전송이 완료되면 다음 시간 슬롯의 프레임이 시작될 때까지 가시성이 떨어지는 문제점이 발생한다. 이러한 적외선 통신의 디바이스 디스커버리 프레임을 그대로 가시광 통신에 적용하게 되면 디바이스 디스커버리 절차에서 통신 링크의 가시성이 떨어지게 되므로 사용자가 가시광을 눈으로 보고 통신 링크를 정렬할 수 없게 되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 적외선 통신의 대안으로 가시광을 이용한 무선 인터페이스 환경에서 디바이스 디스커버리(Device Discovery) 프레임의 구조를 대신해 새롭게 사용되는 프레임의 구조를 통해 통신 링크를 정렬하기 위한 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 일 견지에 따르면, 가시광 통신(Visible Light Communication)에서 통신 링크의 정렬을 위한 방법에 있어서, VLC(Visible Light Communication) XID(Exchange Identification) 프레임은 할당된 시간 슬롯(Time Slot) 내에서 송신측(Primary) 장치와 수신측(Secondary) 장치의 전송 타이밍을 동기화하여, 상기 송신측 장치와 상기 수신측 장치가 데이터 전송에 필요한 동작을 할 수 있도록 시간을 확보하는 과정과, 상기 송신측 장치에서 상기 수신측 장치로 XID 명령(Command) 프레임을 송신하면, 상기 XID 명령 프레임을 수신한 수신측 장치에서 상기 송신측 장치로 XID 응답 프레임을 송신하는 과정과, 상기 XID 명령 또는 XID 응답 프레임을 송신한 후에 상기 할당된 시간 슬롯의 남은 공간의 가시성을 높이기 위해 가시성 필드(Visibility Field)를 사용하여 상기 할당된 시간 슬롯의 남은 공간을 채우는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 가시성 필드는 상기 VLC XID 프레임의 구성에서 상기 XID 명령 또는 응답 프레임 뒤에 위치하여 할당된 시간 슬롯의 남은 공간의 가시성을 높이는 것을 특징으로 하고,
상기 가시성 필드는 길이(Length), 패턴(Pattern), 데이터(Data)의 세 가지 서브필드(Subfield)로 구성되는 것을 특징으로 하고,
상기 길이 서브필드는 상기 가시성 필드 내에서 다양한 길이로 규정될 수 있는 하나 이상의 가시성 비트의 길이를 최대 2바이트(Byte)의 길이로 규정하여 규정된 값을 상기 데이터 서브필드로 전송하는 것을 특징으로 하고,
상기 패턴 서브필드는 상기 가시성 필드 내에서의 다양한 패턴으로 규정될 수 있는 하나 이상의 패턴 비트의 길이를 최대 1바이트의 길이로 규정하여 규정된 값을 상기 데이터 서브필드로 전송하는 것을 특징으로 하고,
상기 데이터 서브필드는 상기 가시성 필드 내에서 상기 길이 서브필드와 상기 패턴 서브필드의 규정된 값을 데이터로 저장하는 것을 특징으로 하고,
상기 규정된 값을 데이터로 저장하는 것은 상기 길이 서브필드와 상기 패턴 서브필드에서 다양한 값들을 규정할 수 있으므로 상기 데이터 서브필드의 크기는 규정된 값들의 크기에 따라 달라지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 가시광 통신(Visible Light Communication)에서 통신 링크의 정렬을 위한 장치에 있어서, 가시성 필드(Visible Field)를 포함한 VLC(Visible Light Communication) XID(Exchange Identification) 명령(Command) 프레임(Frame)을 해당 수신측(Secondary) 장치로 송신하는 송신측(Primary) 장치와, 상기 송신측 장치로부터 송신된 VLC XID 명령 프레임에 대한 응답으로 VLC XID 응답(Response) 프레임을 상기 송신측 장치로 송신하는 하나 이 상의 수신측(Secondary) 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 가시광의 특성을 이용한 가시광 통신 프로토콜에서 가시성이 향상된 디바이스 디스커버리(Device Discovery) 프레임을 이용하여 주어진 시간 슬롯(Time Slot)의 대부분을 채움으로써, 가시성이 향상되어 사용자가 가시광을 보고 통신 링크를 정렬할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
기존의 적외선 통신 프로토콜(Infrared Data Communication Protocol)에서는 외부의 적외선 통신 장치를 탐색하는 프레임, 즉 디바이스 디스커버리(Device Discovery) 프레임을 수행할 때, 할당된 시간 슬롯(Time Slot)에 비하여 디바이스 디스커버리 프레임의 길이가 짧아 가시성(Visibility)이 떨어지게 되어 사용자가 가시광(Visible Light)을 보고 통신 링크를 정렬할 수 없는 문제점이 있었다.
이하 본 발명에서는 기존의 적외선 통신 프로토콜에서 사용되지 않는 시간 슬롯에 들어갈 가시성을 위한 가시성 필드(Visibility Field)를 추가한 디바이스 디스커버리 프레임을 사용하여, 사용자가 가시성을 높여 가시광을 보고 통신 링크 를 정렬할 수 있는 새로운 가시광 통신 장치 및 방법을 제안한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신에서 외부 적외선 통신 장치를 탐색하는 절차를 시간 슬롯의 순서에 따라 나타낸 일 예시 도면으로서, 상기 도 1에서 설명된 외부의 적외선 통신 장치의 탐색을 위해 사용되는 디바이스 디스커버리 프레임에 가시성을 위한 가시성 필드를 추가하여 구성된다.
도 3을 살펴보면, 최초 적외선 통신을 시작하는 송신측(Primary) 장치는 통신을 수행하기 위한 수신측(Secondary) 장치의 정확한 개수 파악을 위해, 첫 교환 식별(Exchange Identification : XID)(A, 0) 프레임을 송신한다.
송신한 프레임을 수신한 수신측 장치의 개수가 확인되면, 송신측 장치는 확인된 수신측 장치 개수 만큼의 숫자를 정하여, 첫 XID(A, 0) 프레임을 수신하는 수신측 장치들로 하여금 정하여진 숫자들 중 하나를 랜덤하게 선택하게 한다. 이러한 방법으로 XID(A, 0) 프레임을 수신하는 m 개의 수신측 장치들로 하여금 0에서 m-1까지의 숫자들 중 하나를 랜덤하게 수신하게 한다.
이 후, 송신측 장치에서 사전에 결정된 시간 슬롯에 따라 전송되는 XID 프레임 중 XID(n)(여기서 n은 0보다 크고 m-1보다 작은 값으로 정의한다.) 프레임을 수신측 장치들에게 송신하면, 0에서 m-1까지의 숫자들 중 n을 선택한 수신측 장치가 XID(n) 프레임을 수신하여, n 번째 시간 슬롯에서 XID 응답(Response) 프레임을 다시 송신측 장치에게 송신하게 된다.
만약 둘 이상의 수신측 장치가 같은 숫자를 선택하여 동일한 시간 슬롯에 XID 응답을 송신측 장치로 송신하게 되면, 다시 랜덤 넘버를 발생하여 다른 시간 슬롯을 선택할 때까지 반복 수행한다. 이러한 방식을 통하여 다수로 존재할 수 있는 수신측 장치들 간의 충돌을 피하면서 해당되는 모든 수신측 장치들을 발견할 수 있다.
여기서 디바이스 디스커버리(Device Discovery) 프레임의 절차를 수행할 때, 할당된 시간 슬롯에 비하여 디바이스 디스커버리 프레임의 길이가 짧아 가시성의 확보에 문제점이 생기는데, 남은 시간 슬롯의 공간을 가시성 필드로 채워 가시성을 확보하고, 이를 통해 사용자가 직접 통신 링크를 정렬할 수 있게 된다.
상기 도 3을 바탕으로 가시광 통신에서 디바이스 디스커버리 프레임의 내부 구조를 살펴보면 다음과 같다. 가시광 통신에서의 디바이스 디스커버리 프레임의 내부 구조는 크게 기존 적외선 통신에서의 디바이스 디스커버리 프레임과 본 발명에서 제시하는 가시성 필드(Visibility Field)로 구성된다. 먼저 적외선 통신에서의 디바이스 디스커버리 프레임의 내부 구조를 하기의 도 2에 나타내었다.
도 2는 본 발명이 적용되는 적외선 통신에서 외부 적외선 통신 장치의 탐색을 수행하는 프레임의 내부 구성도로서, 통상적으로 적외선 통신에 쓰이는 디바이스 디스커버리 프레임의 내부 구조를 나타내고 있고, 송신측 장치와 수신측 장치에 쓰이는 디바이스 디스커버리 프레임을 구별하여 나타내었다.
먼저 도 2의 내부 구성을 개략적으로 살펴보면, 주소 필드, 형식 식별자, 출발지 주소와 목적지 주소, 슬롯 넘버, 정보 전송 등으로 구성된다.
송신측 장치는 수신측 장치로 XID 명령(Command)를 송신하고, XID 명령을 수신한 수신측 장치는 송신측 장치로 XID 응답(Response)을 송신하여 상대방 장치를 발견하게 되고 통신을 하게 된다.
상기의 구성을 바탕으로 도 2에서 디바이스 디스커버리 프레임의 절차를 살펴보면 다음과 같다.
XID 명령 프레임과 XID 응답 프레임의 내부 구조는 처음 2바이트(Byte)를 제외하고 다른 필드(Field) 부분은 동일하다. 먼저 처음 2바이트 필드 부분을 살펴보면, 각 프레임은 주소 필드(Address Field)의 C/R(Command/Response) 비트에 의하여 명령 프레임과 응답 프레임으로 구분된다. 즉, C/R 필드가 "1"이면 송신측 장치로, C/R 필드가 "0"이면 수신측 장치로 구분된다. 이렇게 구분된 장치는 형식 식별자(Format Identifier)를 통해 보내려는 정보를 식별하게 되고, 장치의 출발지 주소(Source Device Address)와 장치의 목적지 주소(Destination Device Address)를 확인하게 된다.
주소가 확인되면 디스커버리 플래그(Discovery Flags)에서 디바이스 디스커버리 프레임의 동작 지정을 수행하게 되고, 슬롯 넘버(Slot Number)와 버전 넘버(Version Number)를 통해 통신을 하려는 프레임 사이의 넘버가 일치하는지 확인한다. 이 확인 작업은 다수로 존재할 수 있는 수신측 장치들 간의 충돌을 피하기 위해 사용된다. 넘버가 확인되면 상기의 과정들을 토대로 디바이스 디스커버리의 정보들을 전송한다.
상기에 설명된 구성 요소들을 포함하는 XID 명령 프레임과 XID 응답 프레임은 각각 46바이트로 구성되며, 송신측 장치에서 해당하는 수신측 장치로 XID 명령 프레임을 송신하면, XID 명령 프레임을 수신한 해당 수신측 장치에서 송신측 장치 로 XID 응답 프레임을 송신하는 방식으로 진행된다.
이제 본 발명이 적용되는 도 2의 구성을 참조하여 본 발명에서 제시하는 디바이스 디스커버리 프레임의 내부 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신에서 외부의 적외선 통신 장치를 탐색하는 절차에 사용되는 프레임의 내부 구성도로서, 상기 도 2에서 설명한 적외선 통신에서의 디바이스 디스커버리 프레임의 구성에 가시성 필드를 추가하여 구성하였다. 또한 도 2와 같이 송신측 장치와 수신측 장치에 쓰이는 디바이스 디스커버리 프레임을 구별하여 나타내었다.
도 4의 내부 구성을 살펴보면, 아날로그 프리앰블(Analog Preamble), XID 명령 또는 응답 프레임, 시작 신호(Start Flag), 종료 신호(End Flag), 체크섬(Check sum), 가시성 필드로 구성된다.
상기에서 설명된 도 4의 구성을 바탕으로 본 발명에서 제시하는 디바이스 디스커버리 프레임의 절차를 살펴보면 하기와 같다.
먼저 아날로그 프리앰블에서 송신측 장치와 수신측 장치 사이의 전송 타이밍을 동기화하여, 송신측 장치와 수신측 장치가 데이터 전송에 필요한 동작을 할 수 있도록 시간을 확보해 주는 역할을 한다.
시작 신호를 시작으로 도 2에서 설명된 XID 명령 프레임 또는 XID 응답 프레임이 수행되고, 체크섬을 통하여 서로에게 전송될 데이터가 정상적인 데이터인지를 확인 후 데이터를 전송한다. 종료 신호를 끝으로 데이터 전송을 종료하게 되면 가시성 필드로 진행된다. 가시성 필드에서는 타임 슬롯의 남은 공간을 사용자가 시각 적으로 인지할 수 있는 신호로 채워 다음 타임 슬롯의 시작 전까지 가시성을 확보하게 된다.
가시성 필드는 길이(Length), 패턴(Pattern), 데이터(Data)의 세 서브필드로 구성되어 있다. 각 서브필드의 역할을 설명하면, 먼저 길이 서브필드는 가시성 필드의 길이를 규정한다. 가시성 필드 내에서의 가시성 비트의 길이가 특정한 값으로 규정되어 있는 것이 아니므로, 여러 가지 길이의 가시성 비트가 나올 수 있고, 이를 2바이트(Byte)의 크기로 길이 서브필드에서 규정하게 된다.
다음으로 패턴 서브필드는 가시성 필드의 패턴을 규정하게 된다. 사용자의 눈에 인식되는 가시광 패턴의 종류 또한 특정 값으로 규정되어 있는 것이 아니므로, 여러 형태의 패턴이 나올 수 있고, 이를 1바이트의 크기로 패턴 서브필드에서 규정하게 된다.
마지막으로 데이터 서브필드는 가시성을 주기 위해 길이 서브필드 및 패턴 서브필드에서 규정한 길이와 패턴을 가지는 부분으로서, 상기에서 규정된 하나 이상의 길이 서브필드와 패턴 서브필드의 값을 데이터로 저장하게 된다. 길이 서브필드와 패턴 서브필드에서 다양한 값들을 규정할 수 있으므로 데이터 서브필드의 크기는 규정된 값들의 크기에 따라 달라진다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신에서 외부 적외선 통신 장치를 탐색하는 과정을 나타낸 흐름도이다. 도 5에서는 각 타임 슬롯을 기준으로 하나의 송신측 장치와 두개의 수신측 장치로 구성된 일 실시 예의 조합으로, 디바이스 디스커버리 절차의 흐름을 XID 명령 프레임과 응답 프레임, 가시성 필드를 중심 으로 나타내었다.
먼저 501단계에서 송신측 장치에서 첫 번째 수신측 장치(Secondary1)로 XID 명령 프레임을 전송하고, 503단계에서 타임 슬롯의 남은 공간을 본 발명에 의한 가시성 필드가 채워 가시성을 확보하게 된다. 505단계에서 첫 번째 수신측 장치에서 송신측 장치로 XID 명령 프레임에 대한 응답으로 XID 응답 프레임을 전송한다. XID 응답 프레임을 송신측 장치로 전송한 첫 번째 수신측 장치 역시 남은 공간을 가시성 필드로 채워 가시성을 확보하게 되고, 이를 507단계에 나타내었다.
송신측 장치와 첫 번째 수신측 장치의 디바이스 디스커버리 절차가 완료되면, 송신측 장치와 두 번째 수신측 장치와의 절차를 시작하게 되고, 흐름은 상기의 첫 번째 수신측 장치에서의 흐름과 동일하다.
507단계가 계속 진행되는 동안, 509단계에서 송신측 장치에서 두 번째 수신측 장치(Secondary2)로 XID 명령 프레임을 전송하고, 511단계에서 타임 슬롯의 남은 공간을 가시성 필드가 채우게 된다. 513단계에서 두 번째 수신측 장치에서 송신측 장치로 XID 명령 프레임에 대한 응답으로 XID 응답 프레임을 전송하게 된다.
상기 도 5의 흐름에서처럼, 각 타임 슬롯의 빈공간에 각 가시성 필드들(503,507,511)이 채워짐으로서, 가시성이 높아져 사용자가 가시광을 보고 통신 링크를 정렬할 수 있게 된다.
상기에서 설명된 가시성 필드의 가시성을 극대화하기 위하여 DC-비평형(Unbalanced) 패턴을 사용하여 각 서브필드들을 구성할 수도 있다. DC-비평형 패턴은 통상적으로 '1' 과 '0' 의 개수가 평형 되게 구성되어 있는 디지털 신호에 변 화를 주어 비평형 상태를 만들어 사용자가 더 쉽게 가시성을 인지할 수 있게 하는 패턴이다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신에서 통신 링크의 정렬을 위한 장치 및 방법의 구성 및 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
도 1은 기존의 적외선 통신에서 외부 적외선 통신 장치들을 탐색하는 절차를 시간 슬롯의 순서에 따라 나타낸 일 예시 도면
도 2는 본 발명이 적용되는 적외선 통신에서 외부 적외선 통신 장치의 탐색을 수행하는 프레임의 내부 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신에서 외부 적외선 통신 장치를 탐색하는 절차를 시간 슬롯의 순서에 따라 나타낸 일 예시 도면
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신에서 외부 적외선 통신 장치의 탐색을 수행하는 프레임의 내부 구성도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신에서 외부 적외선 통신 장치를 탐색하는 과정을 나타낸 흐름도

Claims (17)

  1. 가시광 통신(Visible Light Communication)에서 통신 링크의 정렬을 위한 방법에 있어서,
    VLC(Visible Light Communication) XID(Exchange Identification) 프레임은 할당된 시간 슬롯(Time Slot) 내에서 송신측(Primary) 장치와 수신측(Secondary) 장치의 전송 타이밍을 동기화하여, 상기 송신측 장치와 상기 수신측 장치가 데이터 전송에 필요한 동작을 할 수 있도록 시간을 확보하는 과정과,
    상기 송신측 장치에서 상기 수신측 장치로 XID 명령(Command) 프레임을 송신하면, 상기 XID 명령 프레임을 수신한 수신측 장치에서 상기 송신측 장치로 XID 응답 프레임을 송신하는 과정과,
    상기 XID 명령 또는 XID 응답 프레임을 송신한 후에 상기 할당된 시간 슬롯의 남은 공간의 가시성을 높이기 위해 가시성 필드(Visibility Field)를 사용하여 상기 할당된 시간 슬롯의 남은 공간을 채우는 과정을 포함하고,
    상기 가시성 필드는 길이(Length), 패턴(Pattern), 데이터(Data)의 세 가지 서브필드(Subfield)로 구성되며, 상기 길이 서브필드는 상기 가시성 필드 내에서 다양한 길이로 규정될 수 있는 하나 이상의 가시성 비트의 길이를 최대 2바이트(Byte)의 길이로 규정하여 규정된 값을 상기 데이터 서브필드로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 가시성 필드는
    상기 VLC XID 프레임의 구성에서 상기 XID 명령 또는 응답 프레임 뒤에 위치하여 할당된 시간 슬롯의 남은 공간의 가시성을 높이는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서, 상기 패턴 서브필드는
    상기 가시성 필드 내에서의 다양한 패턴으로 규정될 수 있는 하나 이상의 패턴 비트의 길이를 최대 1바이트의 길이로 규정하여 규정된 값을 상기 데이터 서브필드로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 서브필드는
    상기 가시성 필드 내에서 상기 길이 서브필드와 상기 패턴 서브필드의 규정된 값을 데이터로 저장하는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 규정된 값을 데이터로 저장하는 것은
    상기 길이 서브필드와 상기 패턴 서브필드에서 다양한 값들을 규정할 수 있으므로 상기 데이터 서브필드의 크기는 규정된 값들의 크기에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 방법.
  8. 가시광 통신(Visible Light Communication)에서 통신 링크의 정렬을 위한 송신측 장치에 있어서,
    가시성 필드(Visible Field)를 포함한 VLC(Visible Light Communication) XID(Exchange Identification) 명령(Command) 프레임(Frame)을 해당 수신측(Secondary) 장치로 송신하며,
    상기 가시성 필드는 길이(Length), 패턴(Pattern), 데이터(Data)의 세 가지 서브필드(Subfield)로 구성되며, 상기 길이 서브필드는 상기 가시성 필드 내에서 다양한 길이로 규정될 수 있는 하나 이상의 가시성 비트의 길이를 최대 2바이트(Byte)의 길이로 규정하여 규정된 값을 상기 데이터 서브필드로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 송신측 장치.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 가시성 필드는
    상기 VLC XID 프레임의 구성에서 상기 XID 명령 또는 응답 프레임 뒤에 위치하여 할당된 시간 슬롯의 남은 공간의 가시성을 높이는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 송신측 장치.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 패턴 서브필드는
    상기 가시성 필드 내에서의 다양한 패턴으로 규정될 수 있는 하나 이상의 패턴 비트의 길이를 최대 1바이트의 길이로 규정하여 규정된 값을 상기 데이터 서브필드로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 송신측 장치.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 데이터 서브필드는
    상기 가시성 필드 내에서 상기 길이 서브필드와 상기 패턴 서브필드의 규정된 값을 데이터로 저장하는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 송신측 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 규정된 값을 데이터로 저장하는 것은
    상기 길이 서브필드와 상기 패턴 서브필드에서 다양한 값들을 규정할 수 있으므로 상기 데이터 서브필드의 크기는 규정된 값들의 크기에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 송신측 장치.
  13. 가시광 통신(Visible Light Communication)에서 통신 링크의 정렬을 위한 수신측 장치에 있어서,
    송신측 장치로부터 가시성 필드(Visible Field)를 포함한 VLC(Visible Light Communication) XID(Exchange Identification) 명령(Command) 프레임(Frame)을 수신하고,
    상기 수신된 VLC XID 명령 프레임에 대한 응답으로 VLC XID 응답(Response) 프레임을 상기 송신측 장치로 송신하며,
    상기 가시성 필드는 길이(Length), 패턴(Pattern), 데이터(Data)의 세 가지 서브필드(Subfield)로 구성되며, 상기 길이 서브필드는 상기 가시성 필드 내에서 다양한 길이로 규정될 수 있는 하나 이상의 가시성 비트의 길이를 최대 2바이트(Byte)의 길이로 규정하여 규정된 값을 상기 데이터 서브필드로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 수신측 장치.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 가시성 필드는
    상기 VLC XID 프레임의 구성에서 상기 XID 명령 또는 응답 프레임 뒤에 위치하여 할당된 시간 슬롯의 남은 공간의 가시성을 높이는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 수신측 장치.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 패턴 서브필드는
    상기 가시성 필드 내에서의 다양한 패턴으로 규정될 수 있는 하나 이상의 패턴 비트의 길이를 최대 1바이트의 길이로 규정하여 규정된 값을 상기 데이터 서브필드로 전송하는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 수신측 장치.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 데이터 서브필드는
    상기 가시성 필드 내에서 상기 길이 서브필드와 상기 패턴 서브필드의 규정된 값을 데이터로 저장하는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 수신측 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 규정된 값을 데이터로 저장하는 것은
    상기 길이 서브필드와 상기 패턴 서브필드에서 다양한 값들을 규정할 수 있으므로 상기 데이터 서브필드의 크기는 규정된 값들의 크기에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는 통신 링크의 정렬을 위한 수신측 장치.
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101368166B1 (ko) * 2007-07-09 2014-03-03 삼성전자주식회사 가시광 통신을 이용한 주변기기 인터페이스에서 재접속방법
KR101709348B1 (ko) 2009-05-08 2017-02-23 삼성전자주식회사 가시광통신 시스템에서 데이터 전송량에 따른 가시적인 신호 생성 장치 및 방법
US9948392B2 (en) 2009-05-08 2018-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for generating visible signal according to amount of data transmission in visible light communication system
US8620154B2 (en) * 2009-07-31 2013-12-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods and apparatus for fast and energy-efficient light recovery in a visible light communication (VLC) system
US8374201B2 (en) * 2009-09-16 2013-02-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Preamble design for supporting multiple topologies with visible light communication
US8774142B2 (en) 2009-09-16 2014-07-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Flexible and integrated frame structure design for supporting multiple topologies with visible light communication
KR101654934B1 (ko) * 2009-10-31 2016-09-23 삼성전자주식회사 가시광 통신 방법 및 장치
KR101683881B1 (ko) * 2009-11-06 2016-12-08 삼성전자주식회사 가시광 통신 시스템에서 송수신측 가시 프레임 출력을 결정하기 위한 방법 및 장치
KR101709785B1 (ko) 2010-03-31 2017-02-23 삼성전자주식회사 가시광 통신 시스템에서 슬립 모드 설정에 따른 가시 프레임 전송 방법 및 장치
EP2696649A4 (en) * 2011-04-26 2014-09-03 Huawei Tech Co Ltd PROCESS, BASIC STATION AND SYSTEM FOR WIRELESS COMMUNICATION
US20130094459A1 (en) 2011-10-14 2013-04-18 Texas Instruments Incorporated Beacon Slot Allocation in Prime
US9143230B2 (en) * 2012-12-01 2015-09-22 Qualcomm Incorporated Methods and apparatus for communications using visible light communications signaling in combination with wireless radio signaling
JP6480652B2 (ja) * 2013-07-10 2019-03-13 パナソニック株式会社 可視光通信装置及びそれを用いた照明器具、並びに照明システム
WO2016118058A1 (en) * 2015-01-23 2016-07-28 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Vlc-based video frame synchronization
CN113728562B (zh) 2019-04-25 2024-01-05 索尤若驱动有限及两合公司 第一模块与第二模块之间的数据传输方法以及实施该方法的具有移动装置的设施

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040009215A (ko) * 2002-07-22 2004-01-31 이재승 고출력 광 패킷 발생 장치
KR20070034096A (ko) * 2004-08-06 2007-03-27 샤프 가부시키가이샤 송신기, 수신기, 통신시스템, 통신방법, 통신프로그램
US20070147843A1 (en) * 2005-12-27 2007-06-28 Ryuhei Fujiwara Apparatus, system, method, and program for visible light communication

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040009215A (ko) * 2002-07-22 2004-01-31 이재승 고출력 광 패킷 발생 장치
KR20070034096A (ko) * 2004-08-06 2007-03-27 샤프 가부시키가이샤 송신기, 수신기, 통신시스템, 통신방법, 통신프로그램
US20070147843A1 (en) * 2005-12-27 2007-06-28 Ryuhei Fujiwara Apparatus, system, method, and program for visible light communication

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