KR101410327B1 - 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 펄스-폭-변조된 광원(LED)을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법에 관한 것으로, 펄스 폭 변조의 펄스 듀티 팩터(N)는 상기 광원(LED)의 밝기를 셋팅하기 위해 특정된다. 브라이트 시간(T)이 적어도 하나의 블랭킹을 이용하여 적어도 제1 및 제2 부분적 브라이트 시간으로 나뉘어져, 전송될 데이터(DATA)는 상기 적어도 하나의 블랭킹의 시작 및 시간 길이를 이용하여 인코딩된다. 상기 특정된 펄스 듀티 팩터에 따라, 펄스 폭 변조 주기 내의 부분적 브라이트 시간들의 합은 사실상 브라이트 시간에 대응한다.

Description

데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법 및 디바이스{METHOD AND DEVICE FOR OPTICALLY TRANSMITTING DATA}
펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법 및 디바이스에 관한 것이다.
예컨대 휴대폰들과 같은 모바일 단말들의 광범위한 분포는 무선 인터페이스들 및 로컬 무선 데이터 네트워크들을 통한 고속 데이터 전송을 요구한다. 발광 다이오드(LED)들이 건물들 내의 방들을 조명하기 위해 사용될 수 있다. LED들로서 또한 지칭되는 발광 다이오드들은 저 에너지 소모량 및 긴 서비스 수명을 특징으로 한다. 건물들 내부의 방들을 조명하기 위해 제공되는 발광 다이오드들은, 방 내부의 휘도(luminance level)가 개별 요구사항들에 따라 셋팅될 수 있도록 하기 위해, 펄스 폭 변조를 이용하여 변조된다. 밝기 제어를 위한 펄스 폭 변조는 또한 전문가들에 의해 "디밍(dimming)"으로서 설명된다.
광원을 통한 동시적인 밝기 제어 및 데이터 전송을 위한 방법이 이미 알려져 있다. 개별 펄스-폭-변조 주기들 내에서 펄스 폭 변조의 펄스 듀티 팩터(pulse duty factor)를 수정하여, 셋팅된 밝기가 전체적으로 변화를 경험하지 않고서, 전송될 데이터가 이러한 주기-종속적 펄스 듀티 팩터를 이용하여 인코딩되도록 하는 것이 2009년 4월 28일자로 독일 특허상표청에 출원된 특허 출원에서 이미 제안되었다. 이 경우에, 셋팅된 밝기를 유지하기 위하여, 매우 많은 개수의 주기-종속적 펄스 듀티 팩터들에 걸쳐 생성되는 산술 평균의 값은 본질적으로 셋팅된 펄스 듀티 팩터에 대응해야 한다.
본 발명의 목적은, 종래 기술과 비교할 때 더 높은 데이터 전송 레이트를 보장하는, 디밍 가능한 광원을 통해 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법 및 디바이스를 생성하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 제1항에서 언급되는 특징들을 갖는 방법에 의해 달성된다.
본 발명은 펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법을 생성하고, 여기서 상기 펄스-폭-변조된 광원의 밝기 제어를 위해, 셋팅된 펄스 듀티 팩터가 상기 광원의 블랭킹(blanking) 시간 및 펄스 폭 변조 주기의 하나의 기간 사이의 비율로서 특정된다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 블랭킹을 갖는 하나의 펄스 폭 변조 주기 내의 브라이트-업 시간(bright-up time)이 적어도 제1 및 제2 부분적 브라이트-업 시간으로 나뉘어져, 전송될 데이터는 상기 적어도 하나의 개별 블랭킹의 시작 및/또는 시간 기간을 이용하여 인코딩된다. 이 경우, 상기 펄스 폭 변조 주기 내의 상기 부분적 브라이트-업 시간들의 합은 본질적으로 상기 특정된 펄스 듀티 팩터에 따라 상기 브라이트-업 시간에 대응한다.
본 발명은 동일한 펄스 폭 변조 주기 내에서 볼 때, 상기 셋팅된 펄스 듀티 팩터에 대응하는 평균 펄스 듀티 팩터가 생성되도록, 셋팅된 펄스 듀티 팩터가 변화되지 않도록 두는 아이디어에 기초하고, 상기 셋팅된 펄스 듀티 팩터는 디밍 인자를 통해 셋팅된 펄스-폭-변조된 광원의 밝기에 대응한다.
다시 말해, 본 발명에 따르면, 위의 펄스 폭 변조로 일정할 밝기 제어에 의해 셋팅될 브라이트-업 시간, 즉 펄스 폭 변조 주기의 개별 구역에 걸쳐 대응하게 셋팅된 밝기는 개별 시간 슬롯들에서 변조되어("멀티-레벨 변조"), 특정된 펄스 폭 변조를 이용하여 셋팅된 밝기가 펄스 폭 변조 주기에 걸쳐서 그리고 전체적으로 변경되지 않고, 인코딩을 이용한 데이터 전송이 펄스 변조 주기 내의 펄스-폭-변조된 브라이트-업 시간을 통해 가능하다.
본 발명에 따르면, 여기서, 펄스 폭 변조시 일시적인 변화를 지각할 수 있는 밝기의 차이들로서 지각할 수 없는 인간 눈의 관성이 사용된다. 부수적으로, 이 원리는 밝기 제어 자체를 위해 "첫 번째" 펄스 폭 변조에 의해 이미 사용된다.
언급되어야 하는 본 발명에 따른 방법의 특정한 장점은, 종래 기술로부터 알려진 방법들의 데이터 전송 레이트보다 다수 배인 데이터 전송 레이트의 달성 가능한 증가이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 광원은 발광 다이오드로서 구성되고, 상기 발광 다이오드는 특히, 짧고 정확한 턴-온 시간의 장점을 제공한다.
본 발명은 바람직하게, 광원 및 모바일 단말 사이의 무선 교환을 위해 사용된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 데이터 전송은 심볼들의 형태를 취하고, 하나의 심볼이 하나 이상의 이진 비트들로 구성되는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 추가 실시예에 따르면, 심볼의 값은 펄스 폭 변조 주기 내에서 신호 특징 내의 블랭킹의 배열에 의해 인코딩된다. 본 발명의 이 실시예는 펄스 포지션 변조에 대응하고, 여기서 부분적 브라이트-업 시간들의 배열이 본 발명의 명세와 무관하게 수정된다.
이 실시예의 가장 간단한 개선예에서, 여기서, 추가 이진 비트를 이러한 방식으로 인코딩하기 위하여, 브라이트-업 시간의 포지션(즉, 광원이 스위칭 온 될 때)은 블랭킹 시간의 포지션(즉, 광원이 스위칭 오프 될 때)과 교체될 수 있다. 부수적으로, 위에서-전술된 펄스 포지션 변조는 또한 셋팅된 밝기의 지각할 수 있는 변화를 야기하지 않는다.
또한, 본 발명은 펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 디바이스를 생성한다.
중요한 본 발명에 따른 특징들을 설명하기 위하여, 펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 본 발명에 따른 디바이스 및 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예들이 아래에서 도면을 참조하여 설명된다.
도 1a는 종래 기술에 따른 펄스-폭-변조된 광원의 개략도를 나타낸다.
도 1b는 펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 본 발명에 따른 디바이스의 실시예의 개략도를 나타낸다.
도 2a는 종래 기술에 따른 펄스-폭-변조된 광원의 동작의 모드를 설명하기 위한 신호도를 나타낸다.
도 2b는 펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 본 발명에 따른 방법의 동작의 모드를 설명하기 위한 신호도를 나타낸다.
도 3은 가능한 심볼 길이들의 개수에 관한 결정 인자들의 영향을 나타내는 관계의 그래픽 도면을 나타낸다.
도 1a는 광원(LED), 및 펄스-폭-변조된 캐리어 신호를 생성하는 펄스 폭 변조기(PWM)로 구성된 종래 기술로부터 알려진 디바이스를 나타낸다. 펄스 폭 변조기(PWM)는 공급 전류(ICC)에 의해 전류를 공급받는다. 공급 전류(ICC)는 예컨대 가변 크기의 DC 전류이다. 광원(LED)의 밝기 제어는 디밍 인자(N)를 셋팅함으로써 달성되고, 예컨대 대응하는 조절기 ― 미도시 ― 의 조작된 변수가 상기 디밍 인자에 영향을 끼치는 것이 가능하고, 상기 조작된 변수가 상기 펄스 폭 변조기에 제공되는 것이 가능하다. 여기서, 디밍 인자(N)는 펄스 폭 변조기(PWM)에 의해 셋팅된 디밍 인자에 기초하여 생성되는 전류(ILED)의 펄스 듀티 팩터에 대응하고, 상기 전류는 자신의 시간 특징 측면에서, 아래에 도시되는 광원(LED)의 광 출력의 특징에 대응하는 펄스 폭 변조를 갖는다.
도면들의 추가 설명에는 선행되는 도면들 각각의 기능 유닛들에 대한 추가 참조가 제공된다.
이와 관련하여, 상이한 도면들 내의 동일한 참조 부호들은 동일한 기능 유닛들을 표현한다.
도 2a는 광원(LED)의 광 출력의 시간 특징을 나타내고, 광 출력의 시간 특징이 본질적으로 동일한 특징을 갖는 펄스-폭-변조된 전류(ILED)와 함께 순차적으로 나타나는 것이 가능하다.
네 개의 펄스 폭 변조 주기들(C)이 도 2a에 도시되고, 개별 주기(C)가 개별 브라이트-업 시간(T) 및 블랭킹 시간(D)으로 구성되는 것이 가능하다. 명확성을 위해, 도면에서는, 개별 브라이트-업 시간(T) 및 블랭킹 시간(D)이 최좌측에 도시된 첫 번째 펄스 폭 변조 주기(C) 동안에만 표시된다. 도 2a의 개별 주기는 각각의 경우에, 수평축에 수직으로 도시된 점선에서 시작하고, 대응하게, 그 다음의 점선에서 종료된다.
광원은 브라이트-업 시간(T) 동안 활성화되고, 광학 성능 특징(P0)을 갖는 광 출력을 방출(emit)한다. 블랭킹 시간(D) 동안, 광원은 턴 오프 되고, 본질적으로 0인 출력을 방사(radiate)한다.
광원(LED)의 펄스 폭 변조는 광 출력을 셋팅하기 위해 사용되고, 하나의 주기(C)의 시간 기간 때문에, 브라이트-업 시간들(T) 및 블랭킹 시간들(D)이 연속적인 광 출력으로서 감지되도록, 인간 눈의 관성이 이용되는 것이 가능하다.
광원(LED)의 밝기는, 아래의 수학적 표기법에서 η으로서 표시되는 디밍 인자(N), 그리고 주기(C) 내의 블랭킹 시간(D) ― 아래의 수학적 표기법에서 Td로서 표시됨 ― 및 상기 주기 시간(C) ― 아래의 수학적 표기법에서 Tc로서 표시됨 ― 사이의 지수(quotient)에 따라 가변적이고, 상기 수학적 표기법은 아래이다
Figure 112011094357655-pct00001
(1)
디밍 인자(η)는 블랭킹 시간(D) 및 주기 시간(C) 사이의 지수로서 마찬가지로 정의된 펄스 듀티 팩터와 동일하다.
η = 1의 디밍 인자에서, 방사된 광 출력은 0, 즉 완벽한 어둠이 된다; η = 0의 디밍 인자에서, 지각된 광 출력은 광학 성능 특징(P0), 즉 최대 가용 밝기에 대응한다.
도 2a에서 그래프로 도시된 디밍 인자(η)는 대략 0.46이다.
본 발명은 광학 데이터 전송을 위해 도 2a에 도시된 펄스-폭-변조된 광원(LED)을 부가적으로 제공하기 위한 조치들을 생성하는 목적에 기초한다.
본 발명은 적어도 하나의 블랭킹을 이용하여 브라이트-업 시간(T)이 적어도 제1 및 제2 부분적 브라이트-업 시간으로 나뉘어져, 전송될 데이터가 상기 적어도 하나의 블랭킹의 시작 및/또는 시간 기간을 이용하여 인코딩되게 셋팅되는 목적을 달성한다.
도 2b는 본 발명에 따른 수단을 이용하는 펄스 폭 변조의 시간 시퀀스 도면을 나타낸다. 도 2a 및 또한 도 2b에서와 같이, 광원(LED)의 광 출력은 수평 시간축에 걸쳐서 수직축 상에 도시된다. 도 2a의 도면과 유사하게, 도 2b의 개별 주기는 각각의 경우에 수평축에 수직으로 도시된 점선에서 시작하고, 대응하게, 그 다음의 점선에서 종료된다.
첫째로, 도 2b의 도면에서, 시간 시퀀스 도면의 좌측 부분의 제1 주기(C)가 참조되며, 여기서 도 2a에 도시된 제1 주기의 전체 브라이트-업 시간(T)은 세 개의 부분적 브라이트-업 시간들로 "나뉘어"져, 펄스 폭 변조 주기(C) 내의 부분적 브라이트-업 시간들의 합은 도 2a의 브라이트-업 시간(T)에 대응한다. i×n 펄스 폭 변조 주기(C) ― 아래에서는, 또한 제1 주기(C) ― 내의 제1 또는 i×n 브라이트-업 시간(tb1 ,i)은 도 2b에 도시된 시간 시퀀스 도면의 최좌측 단부에서 시작한다. 제1 부분적 브라이트-업 시간은 시간(te1 ,i)에서 종료된다. 제1 부분적 브라이트-업 시간은 바로 그 다음의 블랭킹에 의해 제2 브라이트-업 시간과 분리되고, 상기 제2 브라이트-업 시간은 시간(tb2 ,I)에서 시작하고 시간(te2 ,i)에서 변경된다. 제3 브라이트-업 시간의 시작(tb3 ,I)과 함께 종료되는 제2 블랭킹은 제2 부분적 브라이트-업 시간 뒤에 이어진다. 상기 제3 부분적 브라이트-업 시간은 시간(te3 ,i)에서 종료된다.
제1 주기(C) 뒤에 이어지는 제2 주기(C)에서, 도 2a의 제2 주기의 전체 브라이트-업 시간(T)은 차례로 세 개의 부분적 브라이트-업 시간들로 "나뉘어"진다.
본 발명에 따르면, 제2 주기(C)에서, 도 2b의 부분적 브라이트-업 시간들의 합은 도 2a의 브라이트-업 시간(T)에 대응한다.
데이터 전달을 위해 전송될 심볼 시퀀스 내에서 이제 전송될 상이한 심볼에 기초하여, 제2 주기(C)에서, 신호 시퀀스, 즉 개별 블랭킹들의 시간 시퀀스의 인코딩은 제2 주기(C) 내에서 변경되었다. 제2 주기(C)에서는, 상기 제2 주기(C)의 시작 시간 및 상기 제2 주기(C)의 시간 기간에 따라, 제2 주기 내에서 제1 블랭킹 ― 미도시 ― 이 제 1 주기 내의 제1 블랭킹에 대응한다는 것을 도 2b로부터 볼 수 있다. 그러나, 제2 부분적 브라이트-업 시간 뒤에 이어지는 제2 블랭킹은 제1 주기내의 제2 블랭킹보다 더 일찍 시작하지만, 부수적으로 제1 주기 내의 제2 블랭킹과 동일한 시간 기간을 갖는다.
도 2a가 도시하는 바와 같이, 제2 주기(C) 뒤에 이어지는 제3 주기(C)에서, 제3 주기(C)의 전체 브라이트-업 시간(T)은 다시 세 개의 부분적 브라이트-업 시간들로 "나뉘어"진다.
본 발명에 따르면, 제3 주기(C)에서, 도 2b의 부분적 브라이트-업 시간들의 합은 또한 도 2a의 브라이트-업 시간(T)에 대응한다.
데이터 전달을 위해 전송될 심볼 시퀀스 내에서 이제 전송될 상이한 심볼에 기초하여, 신호 시퀀스, 즉 개별 블랭킹들의 시간 시퀀스의 인코딩은 다시 제3 주기(C) 내에서 변경되었다. 제3 주기(C)에서는, 제3 주기(C)의 시작 시간에 따라, 제1 블랭킹 ― 미도시 ― 이 제1 주기 내의 제1 블랭킹과 상이하고 제2 주기 내의 제1 블랭킹과 상이하다는 것을 도 2b로부터 볼 수 있다.
제3 주기(C) 뒤에 이어지는 제4 주기(C)에서, 이제 전송될 상이한 심볼에 기초하여, 신호 시퀀스의 인코딩은 다시 변경된다.
도 2b는 본 발명의 실시예를 도시하고, 상기 본 발명의 실시예에 따르면 두 개의 블랭킹들을 갖는 브라이트-업 시간(T)의 하나의 분할부(division)는 세 개의 부분적 브라이트-업 시간들로 나뉘어진다.
명확성을 위해, 도 2b는 블랭킹들 ― 상기 블랭킹들의 시간 기간들은 각각의 경우에 동일 값들을 가짐 ― 만을 나타낸다. 그러나, 더 큰 인코딩 깊이를 달성하기 위해, 본 발명의 대안적인 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 방법을 이용하여 선택된 인코딩 깊이에 따라 개별 블랭킹들의 시간 기간을 가변시키는 것이 또한 추천된다.
요약하면, 매우 많은 개수의 가능한 인코딩 값들이 개별 블랭킹의 시작을 이용하여 그리고 개별 블랭킹의 시간 기간을 이용하여 생성된다는 것이 강조되어야 한다.
도 2b에서 도시된 바와 같은 두 개의 블랭킹들을 갖는 선택된 실시예의 경우, 인코딩될 다수의 가능한 심볼들(#s)은 아래에 의해 주어진다
Figure 112011094357655-pct00002
여기서,
#s 가능한 심볼들의 개수이다,
N 블랭킹들에 의해 나뉘어지는 블록들의 총 시간 기간, 즉 도 2b에 도시된 바와 같이, 시간 기간(te3 ,i - tb1 ,i)의 디멘션리스(dimensionless) 값이다,
a 제1 부분적 브라이트-업 시간의 최소 허용 가능 길이이다,
g 제2 부분적 브라이트-업 시간의 최소 허용 가능 길이이다.
심볼 길이의 크기(magnitude)는 아래에서 설명되는 크기들(B 및 B') 사이의 도 3에 도시된 관계로부터 도출될 수 있다. 이 경우, 간략성을 위해, 값들(a 및 g)을 위해 1의 값이 가정된다. 게다가, 원칙적으로, 브라이트-업 시간 내의 블랭킹들을 위해 2B개의 가능한 포지션들이 존재한다.
여기서, #s = (2B - 1)에 따른 이진 코딩이 다수의 가능한 심볼들(#s)을 위해 가정된다.
이 경우, 도 3에 도시된 관계의 수직축 상에 도시된 B'의 값은 개별 심볼에 의해 표현된 더 큰 이진 수에 대응한다. 수평축 상에 도시된 값(B)은 B'와 연관된 최근접 정수(the nearest whole number)이다. 여기서, N의 매우 큰 값들은 선형 근사치
Figure 112011094357655-pct00003
를 생성한다.
유사한 관계들이 세 개 또는 그를 초과하는 개수의 블랭킹들을 위해 도출될 수 있다.
도 1b는 펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 전송하기 위한 본 발명에 따른 어레인지먼트를 표현한다. 도 1a로부터 알려진 기능 컴포넌트들에 부가하여, 본 발명에 따른 데이터 변조 모듈(VLC)이 제공되고, 상기 데이터 변조 모듈(VLC)을 이용하여, 도 1a의 어레인지먼트와 달리, 신호 데이터(NI)가 펄스 폭 변조기(PWM)에 공급된다.
본 발명에 따르면, 신호 데이터(NI)는 데이터 변조 모듈(VLC)에 공급되는 데이터(DATA)로부터 그리고 밝기를 조절하기 위해 사용되는 디밍 인자(N)로부터 계산된다. 신호 데이터(NI)는 예컨대 도 2b로부터 알려진 시간 값들(tb1 ,i, te1 ,i 등)을 특징으로 하는 예컨대 디지털 데이터로서 이용 가능하다.
신호 데이터(NI)로부터, 도 1b의 펄스 폭 변조기(PWM)는 도 2b에 도시된 바와 같은 시간 특징을 갖는 전류(ILED)를 합성(synthesize)한다.
도 1b에 도시된 바와 같은 예시적 실시예가 단지 예인 것으로 이해된다는 것과 현실적 실시예에서 여러 광원들이 제공될 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 본 발명의 대안적인 실시예에서, 본 발명에 따른 펄스-폭-변조된 특징의 계산 및 합성은 예컨대 통신 모듈 내에서 직접 구현될 수 있다.
본 발명의 현실적 실시예에서, 4 ㎱의 최소 달성 가능 펄스 길이를 갖는 표준 발광 다이오드가 예컨대 선택된다. 최대 500 ㎑의 반복 레이트가 통상적인 펄스 폭 변조를 위해 주어진다.
상기 표준 발광 다이오드를 이용하여 달성 가능한 최단 펄스는 대략 4 ㎱ 길이이므로, 하나의 주기 내에 625개의 펄스들이 발생하며, 이는 9의 B에 대응한다. 단 한 개의 블랭킹 및 매우 작은 디밍 인자를 이용하여, 4.5 Mbit/s의 데이터 전달 레이트가 달성될 수 있고, 따라서:
Figure 112011094357655-pct00004
이다.
본 발명에 따르면, 블랭킹들의 개수를 2의 값으로 단순히 증가시킴으로써, 이 레이트가 다음의 데이터 전달 레이트로 증가될 수 있다
Figure 112011094357655-pct00005
.
디밍되지 않는 조명의 경우에, 최대 밝기, 즉 η = 0을 이용하여 데이터를 전송하기 위하여, 본 발명의 추가 실시예에 따르면, 절차가 다음과 같이 이루어진다. 이 경우, 블랭킹들의 의도된 개수가 유지되고 방출된 광 출력이 대응하게 증가하는 것에 대해 대비가 이루어져, 휘도의 감소에 대한 블랭킹들의 기여가 공평(even out)해진다.
예컨대, 주기(C)가 625개의 블랭킹 시간들의 주기에 대응하는 시간 기간을 갖는다면, 광학 성능 특징(P0)은 두 개의 블랭킹 시간들에 대응하는 값만큼 증가된다. 현재 예에서, 광학 성능 특징(P0)은 625/623의 값, 즉 대략 0.5%만큼 증가된다.
그러므로, 평균 방출 광학 출력이 변하지 않고 유지되므로, 데이터는 심지어 디밍되지 않는 광을 이용해서도 전송될 수 있다.
인코딩을 위해 이용 가능한 브라이트-업 시간(T)의 감소에 의해 디밍 인자의 증가가 동반된다. 더 짧은 브라이트-업 시간들을 위해, 전송된 데이터 레이트의 관점으로부터, 블랭킹들의 개수를 감소시키는 것이 유용할 수 있다.
휘도 레벨에 대한 조절 및 그에 따른 브라이트-업 시간(T)의 변경을 고려하기 위하여, 규칙적인 인터벌들로 그리고 데이터 전송의 시작시 적어도 한 번 트레이닝 심볼들을 포함하는 트레이닝 시퀀스들을 전송하는 것이 또한 제안된다.
예컨대, 이러한 트레이닝 시퀀스들은 블랭킹들로부터 최소 간격에서 트레이닝 심볼들을 포함할 수 있다. 게다가, 이들 트레이닝 시퀀스들은 트레이닝 심볼들을 포함할 수 있고, 여기서 가장 바깥쪽의 두 개의 블랭킹들은 최대 간격을 갖는다.
그러므로, 의도된 개수의 블랭킹들 및 그들의 최대 사용된 간격이 단순히 다른 종단(at the other end)에서 결정될 수 있다.
게다가, 다른 종단으로부터의 트레이닝 시퀀스들은, 광학 신호로부터 타이밍을 복구시킴으로써, 광원을 이용한 동기화를 용이하게 한다.
데이터를 광학적으로 전송하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 어떠한 전자기파들도 유발하지 않고, 또한 전자기파들에 의해 영향받을 수 없다. 특히, LED 조명이 이미 제공될 때, 본 발명에 따른 방법이 사용될 수 있다. 이 경우, 발광 다이오드들은 예컨대 전력 라인 전송 방법을 이용하여 어드레싱(addressing)될 수 있다.
데이터 전달은 쉽게 차단(screening)되는 통신 매체를 이용하여 실시된다. 데이터가 광학적으로 전송되므로, 상기 데이터는 벽에 의해 또는 커튼에 의해 자신의 환경으로부터 쉽게 차단될 수 있다. 그러므로, 도청-방지(proofing)가 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 디밍 가능한 발광 다이오드(LED)를 이용한, 조명된 방 내부의 휴대용 단말들로의 데이터의 완전한 광학 전송을 허용하고, 무선 신호들에 둔감하다. 임의의 타입의 발광 다이오드들, 예컨대 백색광을 생성하는 발광 다이오드들이 사용될 수 있다. 대안적으로, 백색 발광 다이오드들보다 더 좁은 변조 대역폭을 갖는 발광 다이오드들이 사용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 펄스-폭-변조된 광원(LED)을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법으로서,
    펄스 폭 변조의 펄스 듀티 팩터(pulse duty factor)(N)가 상기 광원(LED)의 밝기를 상기 광원(LED)의 블랭킹(blanking) 시간(D) 및 펄스 폭 변조 주기의 기간(C) 사이의 비율로서 셋팅하기 위해 특정되고 ― 상기 기간(C) 및 상기 블랭킹 시간(D) 사이의 차이가 하나의 펄스 폭 변조 주기 내의 상기 광원(LED)의 브라이트-업 시간(T)에 대응함 ―,
    적어도 하나의 블랭킹을 이용하여, 상기 브라이트-업 시간(T)은 적어도 하나의 제1 부분적 브라이트-업 시간 및 제2 부분적 브라이트-업 시간으로 나뉘어져, 전송될 데이터(DATA)는 상기 적어도 하나의 개별 블랭킹의 시작 및 시간 기간을 이용하여 인코딩되고,
    상기 특정된 펄스 듀티 팩터에 따라, 상기 펄스 폭 변조 주기 내의 상기 부분적 브라이트-업 시간들의 합은 본질적으로 상기 브라이트-업 시간에 대응하는,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원(LED)은 발광 다이오드인,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터는 모바일 단말과 무선으로 교환되는,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터는 적어도 하나의 심볼로 전송되고, 심볼은 적어도 하나의 이진 비트에 의해 정의되는,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    심볼의 값이 상기 펄스 폭 변조 주기(C) 내의 블랭킹의 배열(arrangement)에 의해 적어도 부분적으로 인코딩되는,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    트레이닝 심볼들을 포함하는 트레이닝 시퀀스들이 데이터 전송의 시작시 제공되는,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    트레이닝 심볼이 적어도 두 개의 블랭킹들 사이의 최소 거리에 의해 형성되는,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    트레이닝 심볼이 첫 번째 블랭킹과 마지막 블랭킹 사이의 최대 거리에 의해 형성되는,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    0으로 셋팅된 펄스 듀티 팩터에서, 상기 광원의 광 출력이 상기 펄스 폭 변조 주기(C)의 시간 기간의 지수 및 블랭킹들의 시간 기간만큼 감소된 상기 펄스 폭 변조 주기(C)의 시간 기간의 값의 지수(quotient)에 대응하는 인자만큼 증가되는,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 방법.
  10. 펄스-폭-변조된 광원(LED)을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 디바이스로서,
    전송될 데이터(DATA)와, 상기 광원(LED)의 블랭킹 시간(D) 및 펄스 폭 변조 주기의 기간(C) 사이의 비율로서 펄스 폭 변조의 셋팅 가능한 펄스 듀티 팩터(N)를 수신하기 위한 데이터 변조 모듈(VLC)
    을 포함하고,
    상기 기간(C) 및 블랭킹 시간(D) 사이의 차이가 하나의 펄스 폭 변조 주기 내의 상기 광원(LED)의 브라이트-업 시간(T)에 대응하고,
    또한, 상기 데이터 변조 모듈(VLC)은 적어도 하나의 블랭킹의 정의를 위해 셋업되고, 상기 적어도 하나의 블랭킹에 의해, 상기 브라이트-업 시간은 적어도 하나의 제1 부분적 브라이트-업 시간 및 제2 부분적 브라이트-업 시간으로 나뉘어져, 상기 전송될 데이터(DATA)는 상기 적어도 하나의 개별 블랭킹의 시작 및 시간 기간을 이용하여 인코딩되고, 이에 따라 상기 수신된 펄스 듀티 팩터에 따라, 상기 펄스 폭 변조 주기 내의 상기 부분적 브라이트-업 시간들의 합은 본질적으로 상기 브라이트-업 시간에 대응하는,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 디바이스.
  11. 제 10 항에 있어서,
    제 2 항에 따른 방법을 구현하기 위한 수단을 갖는,
    펄스-폭-변조된 광원을 이용하여 데이터를 광학적으로 전송하기 위한 디바이스.
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