KR101387290B1 - 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 방법 및장치 - Google Patents

가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가시광 통신 시스템(Visible Light Communication)에서 수광소자의 이득치 결정 방법에 있어서, 가시광 통신 수신기에서 포토다이오드 어레이를 통해 가시광 신호를 수신하는 과정과, 포토다이오드 어레이에 위치한 각 포토다이오드의 출력 강도를 바탕으로 각 포토다이오드의 이득치를 결정하는 과정과, 결정한 각 포토다이오드의 이득치와 해당 포토다이오드의 출력 값을 곱하는 과정과, 이득치를 곱한 각 포토다이오드의 출력 값들을 합산하는 과정을 포함한다.
Figure R1020070074996
가시광 통신, 수광소자, 포토 다이오드, 렌즈

Description

가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING GAIN FACTOR OF PHOTODETECTOR IN VISIBLE LIGHT COMMUNICATION}
본 발명은 가시광 통신(Visible Light Communication) 시스템에 관한 것으로서, 특히 복수의 수광소자를 사용하는 가시광 통신 수신기에서 각 수광소자들의 이득치를 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
한국 산업 자원부에서는 2015년까지 현재의 조명 대신에 LED(Light Emmiting Diode)가 그 자리를 대신 할 것이라고 예고하고 있다. 최근 들어, LED(Light Emitting Diode)의 발광 효율이 개선되고 가격이 하락함에 따라 휴대기기, 디스플레이, 자동차, 신호등, 광고판 등의 특수 조명 시장뿐만 아니라 형광등 백열등과 같은 일반 조명 시장에서도 LED가 보편화 되어가고 있다.
또한 최근에는 RF(Radio Frequency) 대역 주파수 고갈, 여러 무선 통신 기술 간의 혼선 가능성, 통신의 보안성 요구 증대, 4G 무선 기술의 초고속 유비쿼터스(Ubiquitous) 통신 환경 도래 등으로 인하여 RF 기술과 상호 보완적인 광 무선 기술에 대한 관심이 증가하고 있어 가시광 LED를 이용한 가시광 무선 통신에 대한 연구가 여러 기업 및 연구소 등에서 진행되고 있다.
현재 형광등이나 백열등을 사용하고 있는 가정이나 사무실 및 공공장소의 조명등은 향후 성능이 좋고 수명이 긴 LED로 대체될 것이다. 조명등으로 사용되는 LED에 인가하는 전류를 변조하면 조명 LED를 통신용 광원으로 활용할 수 있다. 즉, 추가적인 광원 없이 조명 LED만으로 방송 및 데이터 전송이 가능해 진다.
이처럼 눈에 보이는 빛을 이용해서 정보를 전달하는 가시광 통신은 그 사용 대역이 넓고 전파 통신과는 달리 규제를 받지 않고 자유롭게 사용할 수 있다는 장점 외에도 통신 링크를 눈으로 확인할 수 있는 시감성(示感性)이 있으며, 보안 측면에서도 신뢰할 수 있다는 장점이 있다. 또한 가시광 통신은 조명 기능과 통신 기능을 동시에 수행할 수 있다. 즉 일반적인 조명기를 사용하여 조명의 역할을 수행함과 동시에 가시광 통신 송수신기로서 정보를 송수신하는 것이 가능하다.
도 1은 일반적인 가시광 통신 수신기의 가시광 수광부를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1의(a)는 일반적인 가시광 통신 수신기에서 수광소자로서 하나의 포토다이오드(PD: PhotoDiode)를 사용하는 가시광 수광부를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1의(a)를 참조하면, 가시광 통신 수신기의 가시광 수광부는 수광된 빛을 전기 신호로 광전변환하는 포토다이오드(100)와, 상기 수광된 빛을 상기 포토다이오드(100)로 집광하기 위한 렌즈(120)를 포함하여 구성된다. 송신기로부터 송신된 가시광 신호는 수신기로 수광되어 상기 렌즈(120)와 포토다이오드(100)를 통해 전기 신호로 변환되어 이후 수신 동작을 수행하게 된다.
도 1의(b)는 일반적인 가시광 통신 수신기에서 수광소자로서 복수의 포토다 이오드를 사용하는 가시광 수광부를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1의(b)는 가시광 통신 수신기에서 복수의 포토다이오드를 배열한 포토다이오드 어레이를 사용하는 가시광 수광부를 도시한 도면이다. 도 1의(b)에서 도시하는 가시광 통신 수신기의 가시광 수광부는 수광된 빛을 전기 신호로 광전변환하는 복수의 포토다이오드(131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139)와, 상기 수광된 빛을 상기 포토다이오드 어레이(130)로 집광하기 위한 렌즈(140)를 포함하여 구성된다. 복수의 포토다이오드(131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139)로 구성된 포토다이오드 어레이(130, 이하 'PD 어레이'라 칭하기로 한다)를 사용할 때는 가시광의 수광 각도에 따라 렌즈를 통과한 빛이 한 개의 포토다이오드 혹은 복수의 포토다이오드에 수광된다. 가시광 통신 수신기는 상기 빛을 수광한 포토다이오드에서 출력된 전기 신호를 통해 수신 신호의 복원 작업을 수행한다.
도 2는 일반적인 가시광 통신 수신기의 개략적인 블록 구성도이다. 일반적인 가시광 통신 수신기는 복수의 포토다이오드(200-1, 200-2, …, 200-n)로 구성되어 수광된 빛을 전기 신호로 광전변환하는 PD 어레이(250)와, 전기 신호로 변환된 수신 신호를 합산하는 합산기(210)와, 수신 신호를 복조하는 복조기(220)와, 오류 정정 부호를 통해 오류 수정을 하는 복호화기(230)를 포함한다.
이와 같은 복수의 포토다이오드를 이용하는 가시광 수신기에서 수광된 가시광 신호는 상기 포토다이오드(200-1, 200-2, …, 200-n)를 통해 광전변환되고, 합산기(210)에서 각 포토다이오드(200-1, 200-2, …, 200-n)의 출력값을 단순 합산한다.
가시광 통신 수신기에서 복수의 포토다이오드를 사용하는 이유는 포토다이오드의 면적과 반응 속도 사이의 관계 때문이다. 일반적으로 포토다이오드의 면적이 넓어지면 수광량은 많아지지만 포토다이오드의 동작 속도는 느려지게 된다. 또한 포토다이오드의 면적이 넓어지면 저항 성분이 증가하는데 회로에서 저항 성분의 증가는 시상수(time constant)를 증가시키는 결과를 가져온다. 따라서 포토다이오드의 넓이는 포토다이오드의 동작 속도와 반비례 관계를 가지기 때문에, 면적이 적은 복수의 포토다이오드를 배열의 형태로 배치하면 수광 면적을 늘리면서 동작 속도의 향상을 기대할 수 있다.
도 3은 수광소자로 복수의 포토다이오드를 사용하는 일반적인 가시광 통신 수신기의 수신 동작 흐름도이다. 도 3을 참조하여 일반적인 가시광 통신 수신기의 수신 동작을 살펴보기로 한다. 310단계에서 가시광 통신 수신기는 가시광 통신 송신기로부터 가시광 신호를 수신한다. 320단계에서 가시광 통신 수신기의 PD 어레이(250)에서 가시광 신호를 수광하고, 합산기(210)에서 PD 어레이(250)의 각 포토다이오드의 출력치를 합산한다. 330단계에서 가시광 통신 수신기는 합산된 신호를 복조하고, 340단계에서 복호화 동작을 수행한다. 350단계에서 수신 동작이 종료되는지 판단하여 동작이 종료되지 않으면 310단계로 진행하여 상기의 수신 동작을 반복 수행하고 그렇지 않으면 동작을 종료한다.
자유 공간 전파 방식을 이용하는 가시광 통신은 광섬유를 이용하는 광통신 방식과는 다른 환경에서 작동하게 된다. 광통신 방식에서는 광섬유를 이용하여 신호를 전달하기 때문에 송신된 신호가 손실이 거의 없이 수신기에 수신되지만 자유 공간 전파 방식을 사용하는 가시광 통신은 송신시 정보를 담은 가시광 신호가 넓은 자유 공간을 비추게 되기 때문에 가시광 통신 수신기는 가시광 통신 송신기에서 송신한 빛의 일부분만을 수신할 수 있다. 이를 보완하기 위해서 가시광 통신 수신기는 수광량을 늘리기 위한 렌즈와 같은 부품을 사용한다.
또한 가시광 통신에서 수신기의 성능을 높이기 위한 방법으로 복수개의 수광 소자를 배열하는 방식을 생각할 수 있다. 이 경우에는 수광 면적을 늘리면서 동작 속도의 향상을 기대할 수 있다.
수광소자 배열에서 수광소자의 면적과 동작 속도는 반비례 관계가 있다. 수광소자의 면적이 넓으면 받을 수 있는 광량이 늘어나 출력되는 전기 신호의 값도 증가하지만 반응속도는 느려지게 된다. 따라서 변조된 광신호의 속도가 증가하여 수광소자의 작동 한계에 도달하게 되면 정상적인 수신 동작이 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있다.
한편 가시광 통신의 경우에는 정보를 싣고 있는 가시광 외에도 주변광이 존재한다. 따라서 수광소자로서 복수의 포토다이오드를 사용하는 종래 방식은 수광 면적을 넓히는 장점이 있으나, 잡음으로 작용하는 주변광까지 정보가 포함된 가시광 신호로 잘못 판단되어 복원 과정에 포함될 수 있다. 이는 신호 대 잡음비(Signal-to-Noise Ratio)를 저하시키므로 수신기의 성능 저하를 가져오게 된다.
따라서 가시광 신호 수신과정에서 잡음으로 작용하는 주변광을 최대한 배제하고 필요로 하는 가시광 신호를 복원할 수 있는 신뢰성 있는 가시광 신호 복원 방법이 요구된다.
본 발명은 가시광 통신(Visible Light Communication) 시스템에서 잡음으로 작용하는 주변광의 영향을 줄여 신뢰성 있는 수신 신호 복원을 위한 신호 처리 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
이를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따르면, 가시광 통신 시스템(Visible Light Communication)에서 수광소자의 이득치 결정을 위한 가시광 통신 수신 장치에 있어서, 수신한 광신호를 전기 신호로 변환하는 포토다이오드 어레이와, 상기 포토다이오드 어레이에 위치한 각 포토다이오드의 출력 강도를 바탕으로 상기 각 포토다이오드의 이득치를 결정하는 이득 조정기와, 상기 이득 조정기에서 결정한 이득치 값과 해당 포토다이오드의 출력 값을 곱하는 곱셈기와, 상기 이득치를 곱한 각 포토다이오드의 출력 값들을 합산하는 합산기를 포함함을 특징으로 하며,
상기 포토다이오드 어레이는 복수의 포토다이오드가 평면 형태로 배열되어 구성되며, 각 포토다이오드가 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 하며,
상기 이득 조정기는, 상기 포토다이오드 어레이에 위치하는 포토다이오드 중에서 출력값이 가장 큰 포토다이오드에 미리 설정된 제1이득치를 할당하고, 상기 출력값이 가장 큰 포토다이오드의 주변 포토다이오드에 미리 설정된 제2이득치를 할당하고, 상기 포토다이오드 어레이에 위치하는 나머지 포토다이오드에는 미리 설 정된 제3이득치를 할당하는 것을 특징으로 하며, 상기 제1이득치 값은 상기 제2이득치 값보다 크고, 상기 제2이득치 값은 상기 제3이득치 값보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 가시광 통신 시스템(Visible Light Communication)에서 수광소자의 이득치 결정 방법에 있어서, 가시광 통신 수신기에서 포토다이오드 어레이를 통해 가시광 신호를 수신하는 과정과, 상기 포토다이오드 어레이에 위치한 각 포토다이오드의 출력 강도를 바탕으로 상기 각 포토다이오드의 이득치를 결정하는 과정과, 상기 결정한 각 포토다이오드의 이득치와 해당 포토다이오드의 출력 값을 곱하는 과정과, 상기 이득치를 곱한 각 포토다이오드의 출력 값들을 합산하는 과정을 포함함을 특징으로 하며,
상기 포토다이오드 어레이는 복수의 포토다이오드가 평면 형태로 배열되어 구성되며, 각 포토다이오드가 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 하며,
상기 이득치를 결정하는 과정에서, 상기 포토다이오드 어레이에 위치하는 포토다이오드 중에서 출력값이 가장 큰 포토다이오드에 미리 설정된 제1이득치를 할당하고, 상기 출력값이 가장 큰 포토다이오드의 주변 포토다이오드에 미리 설정된 제2이득치를 할당하고, 상기 포토다이오드 어레이에 위치하는 나머지 포토다이오드에는 미리 설정된 제3이득치를 할당하는 것을 특징으로 하며, 상기 제1이득치 값은 상기 제2이득치 값보다 크고, 상기 제2이득치 값은 상기 제3이득치 값보다 큰 것을 특징으로 한다.
본 발명은 가시광 통신 수신기에서 가시광 신호 수신시에, 수광소자 배열에서 각 수광소자의 출력 값을 고려하여 각 수광소자들의 이득치를 결정함으로써, 주변광의 영향을 감소시키고 더욱 정확한 수신 신호의 복원과정을 수행하여 수신 신호의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 가시광 통신 수신기의 수광량을 늘리고 작동 속도를 향상시킬 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구성하는 장치 및 동작 방법을 본 발명의 실시 예를 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 가시광 신호 수신 과정에서 잡음으로 작용하는 주변 광을 최대한 배제하고 필요로 하는 가시광 신호를 복원할 수 있도록, 복수의 포토다이오드(PD: PhotoDiode)로 구성된 포토다이오드 어레이에서 각 포토다이오드 별로 적절한 이득치를 적용하는 방법을 제안한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 방법을 상세히 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 수신기의 가시광 수광부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4의(a)는 복수의 포토다이오드로 구성된 포토다이오드 어레이(이하 'PD 어레지'라고 칭한다)를 도시한다. 상기 PD 어레이는 복수의 포토다이오드(411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419)로 구성되어 있으며 각각의 포토다이오드는 독립적으로 작동한다.
도 4의(b)는 가시광 통신 수신기에서 하나의 포토다이오드가 아닌 복수의 포토다이오드를 이용한 PD 어레이를 사용하는 가시광 수광부를 도시한다. 도 4에서 도시하는 가시광 통신 수신기의 가시광 수광부는 수광된 빛을 전기 신호로 광전변환하는 PD 어레이(410)와, 상기 수광된 빛을 상기 PD 어레이(410)로 집광하기 위한 렌즈(400)를 포함하여 구성된다.
도 4의(b)는 가시광 수광부로 수광된 빛이 렌즈의 측면에서 입사되고 있는 상황을 도시한다. 이 경우는 상기 도 1에서 예시한 빛이 렌즈와 수직으로 입사되는 상황과는 달리 렌즈를 통과하는 광이 PD 어레이의 중앙에 집중되지 않고 PD 어레이의 특정 부분에 집중될 수 있다. 또한 수광되는 광은 수광 각도에 따라 하나의 포토다이오드 또는 다수의 포토다이오드에 수광될 수 있다. 가시광 수신기는 상기 광을 수광한 하나의 포토다이오드 또는 다수의 포토다이오드로부터 출력된 전기 신호를 통해 수신된 데이터의 복원 작업을 수행하게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 수신기의 블록 구성도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 수신기는 수광된 빛을 전기 신호로 광전변환하는 복수의 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)와, 각 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)의 출력 값의 이득치를 결정하는 이득 조정기(520)와, 상기 이득 조정기(520)에서 계산한 이득치 값과 해당 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)의 출력 신호를 곱하는 곱셈기(510-1, 510-2, …, 510-n)와, 상기 각 곱셈기(510-1, 510-2, …, 510-n)에서 계산된 이득치가 반영된 각 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)의 출력 값을 합산하는 합산기(530)와, 합산된 신호를 복조하는 복조기(540)와, 복조된 신호를 복호화하는 복호화기(550)를 포함한다.
상기 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 수신기의 구성을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 신호 수신시 수광 소자의 이득치를 결정하는 방법을 설명하기로 한다. 복수의 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)에서 수신된 가시광 신호는 전기 신호로 광전변환되어 출력된다. 이후 이득 조정기(520)는 상기 각 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)의 출력 값에 적용할 이득치 값을 계산하게 된다.
상기 이득치 값을 계산시에 실시 가능한 이득치 계산 방법의 예를 상기 도4를 참조하여 설명하기로 한다.
렌즈(400)에 의해 집광된 빛은 PD 어레이(410)를 구성하고 있는 다수개의 포토다이오드 중 하나에 집중된다. 예를 들어 렌즈의 초점이 상기 도 4의 특정 포토다이오드(411)에 맺힌다면 수신된 광은 PD 어레이(410)중에서 렌즈의 초점이 맺힌 포토다이오드(411)에 집중될 것이고 그 주변의 포토다이오드(412, 414, 415)에도 광이 일부 비추게 된다. 이 경우에 광이 집중된 포토다이오드(411)의 수신 전력이 최대가 될 것이고 주변 포토다이오드(412, 414, 415)의 수신 전력은 광이 집중된 포토다이오드(411)보다 상대적으로 적은 값이 될 것이다.
상기 포토다이오드(411, 412, 414, 415)에는 주변광도 같이 수광되지만 주변광의 전력은 상기 포토다이오드(411, 412, 414, 415)에서 수신되는 정보를 담은 가시광 신호의 전력값보다는 아주 작을 것이다. 이 경우에 상기 이득 조정기(520) 는 포토다이오드의 출력값중 최대값을 가진 렌즈의 초점이 집중된 포토다이오드(411)와 주변 포토다이오드(412, 414, 415)에 나머지 포토다이오드(413, 416, 417, 418, 419)보다 상대적으로 높은 이득치 값을 할당할 수 있다.
따라서 렌즈의 초점이 상기 도 4의 포토다이오드(411)에 집중된다면, 렌즈의 초점이 집중된 포토다이오드(411)의 출력값이 최대값이 되고 상기 출력값이 최대값인 포토다이오드(411)에 가장 높은 이득치('제1이득치'라 칭한다)를 할당할 수 있다. 또한 렌즈의 초점이 집중된 포토다이오드(411)의 주변에 있는 포토다이오드(412, 414, 415)의 출력 값에 렌즈의 초점이 집중된 포토다이오드(411)보다는 적지만 다른 포토다이오드(413, 416, 417, 418, 419)들의 이득치('제3이득치'라 칭한다) 보다는 높은 이득치('제2이득치'라 칭한다)를 할당할 수 있다. 상기 이득치는 상기에 설명한 방식으로 각 포토다이오드에게 설정되며 해당 포토다이오드의 크기와 집광능력에 따라 적절한 값으로 설정한다.
이득 조정기(520)에 의해 각 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)의 이득치가 계산된 후에는 상기 곱셈기(510-1, 510-2, …, 510-n)에서 각 이득치와 해당 포토다이오드의 출력값을 곱한다. 상기 이득치가 곱해진 각 PD의 출력 값은 합산기(530)에 의해 합산된 후 복조기(540)로 입력되어 복조과정을 수행하고 이후 복호화기(550)로 입력되어 오류 정정 과정을 수행하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 수신 동작 흐름도이다. 도 6을 참조하면, 가시광 통신 수신기가 수신 동작을 시작하면 610단계에서 가시광 통신 수신기의 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)에서 가시광 신호를 수광한 다. 620단계에서는 상기 가시광 통신 수신기의 이득 조정기(520)에서 각 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)의 출력값을 고려하여 각 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)의 이득치를 계산하고, 각 포토다이오드(500-1, 500-2, …, 500-n)의 출력값에 상기 계산한 이득치를 곱한다. 이후 630단계에서는 상기 가시광 통신 수신기의 합산기(530)에서 상기 이득치를 고려한 각 포토다이오드의 출력값들을 합산한다. 다음 640단계에서는 복조기(540)에서 합산된 출력 값을 복조하고, 650단계에서는 복호화기(550)에서 복호화 동작을 수행한다. 660단계에서 동작이 종료되는지 판단하여 종료되지 않으면 610단계로 진행하여 상기의 과정을 반복하고, 그렇지 않으면 종료한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 수광소자의 이득치 결정 방법을 사용하여 수광소자 배열상에서 정보를 담은 유효 신호를 수광한 것으로 판단되는 수광소자에 이득치를 크게 부여하고, 주변광을 수광한 것으로 판단되는 나머지 수광소자에는 이득치를 작게 혹은 이득치를 부여하지 않음으로써 보다 신뢰성있는 가시광 신호 복원 과정을 수행할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 방법 및 장치의 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.
도 1은 일반적인 가시광 통신 수신기의 가시광 수광부를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 일반적인 가시광 통신 수신기의 개략적인 블록 구성도
도 3은 수광소자로 복수의 포토다이오드를 사용하는 일반적인 가시광 통신 수신기의 수신 동작 흐름도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 수신기의 가시광 수광부를 개략적으로 도시한 도면
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 수신기의 블록 구성도
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 수신 동작 흐름도

Claims (8)

  1. 가시광 통신 시스템(Visible Light Communication)에서 수광소자의 이득치 결정을 위한 가시광 통신 수신 장치에 있어서,
    수신한 광신호를 전기 신호로 변환하는 포토다이오드 어레이와,
    주변 광의 영향을 감소시키기 위해 상기 포토다이오드 어레이에 위치한 각 포토다이오드의 출력 강도를 바탕으로 상기 각 포토다이오드의 이득치를 결정함으로써, 상기 포토다이오드 어레이의 포토다이오드들에 서로 다른 이득치를 할당하는 이득 조정기와,
    상기 이득 조정기에서 결정한 이득치와 해당 포토다이오드의 출력 값을 곱하는 곱셈기와,
    상기 이득치를 곱한 각 포토다이오드의 출력 값들을 합산하는 합산기를 포함하며,
    상기 포토다이오드 어레이의 포토다이오드들에 서로 다른 이득치를 할당하는 것은,
    상기 포토다이오드들 중에서 출력 값이 가장 큰 적어도 하나의 포토다이오드에 미리 설정된 제1 이득치를 할당하고, 상기 출력 값이 가장 큰 적어도 하나의 포토다이오드의 주변의 포토다이오드에 상기 제1 이득치보다 낮은 제2 이득치를 할당하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 포토다이오드 어레이는 복수의 포토다이오드들이 평면 형태로 배열되어 구성되며, 상기 각 포토다이오드가 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 이득 조정기는,
    상기 포토다이오드 어레이에 위치하는 나머지 포토다이오드들에는 미리 설정된 제3이득치를 할당하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제2이득치 값은 상기 제3이득치 값보다 큰 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 장치.
  5. 가시광 통신 시스템(Visible Light Communication)에서 수광소자의 이득치 결정 방법에 있어서,
    가시광 통신 수신기에서 포토다이오드 어레이를 통해 가시광 신호를 수신하는 과정과,
    주변 광의 영향을 감소시키기 위해 상기 포토다이오드 어레이에 위치한 각 포토다이오드의 출력 강도를 바탕으로 상기 각 포토다이오드의 이득치를 결정함으로써, 상기 포토다이오드 어레이의 포토다이오드들에 서로 다른 이득치들을 할당하는 과정과,
    상기 결정한 각 포토다이오드의 이득치와 해당 포토다이오드의 출력 값을 곱하는 과정과,
    상기 이득치를 곱한 각 포토다이오드의 출력 값들을 합산하는 과정을 포함하며,
    상기 포토다이오드 어레이의 포토다이오드들에 서로 다른 이득치를 할당하는 과정은,
    상기 포토다이오드들 중에서 출력 값이 가장 큰 적어도 하나의 포토다이오드에 미리 설정된 제1 이득치를 할당하고, 상기 출력 값이 가장 큰 적어도 하나의 포토다이오드의 주변의 포토다이오드에 상기 제1 이득치보다 낮은 제2 이득치를 할당하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 포토다이오드 어레이는 복수의 포토다이오드들이 평면 형태로 배열되어 구성되며, 상기 각 포토다이오드가 독립적으로 작동하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 포토다이오드 어레이의 포토다이오드들에 서로 다른 이득치를 할당하는 과정은,
    상기 포토다이오드 어레이에 위치하는 나머지 포토다이오드들에는 미리 설정된 제3이득치를 할당하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제2이득치 값은 상기 제3이득치 값보다 큰 것을 특징으로 하는 가시광 통신 시스템에서 수광소자의 이득치 결정 방법.
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