KR101669386B1 - 전력 효율적인 조인트 디밍 및 가시광 통신을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

통신을 위한 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 장치는 발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스를 통해 가시광 통신 (VLC) 을 사용하여 통신을 위한 메시지를 획득하고, 하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 메시지를 포맷한다. 동기화 신호 및/또는 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조된다. 장치는 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 휘도와 연관된 디밍 레벨값을 수신하고, 포맷된 메시지에 기초한 주파수들 및 디밍 레벨값들에 기초한 LED 발광 디바이스에 대한 듀티 사이클을 갖는 파형을 생성하며, VLC 를 사용하여 통신을 위해 LED 발광 디바이스에 생성된 파형을 전송한다.

Description

전력 효율적인 조인트 디밍 및 가시광 통신을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR POWER-EFFICIENT JOINT DIMMING AND VISIBLE LIGHT COMMUNICATION}

관련된 출원(들)의 상호 참조

이 출원은 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR POWER-EFFICIENT JOINT DIMMING AND VISIBLE LIGHT COMMUNICATION" 이고 2013 년 2 월 22 일에 출원된 U.S. 가출원번호 제 61/767,952 호 및 명칭이 "METHOD AND APPARATUS FOR POWER-EFFICIENT JOINT DIMMING AND VISIBLE LIGHT COMMUNICATION" 이고 2014 년 2 월 20 일에 출원된 U.S. 정규출원번호 제 14/185,836 호의 이익을 주장하며, 이 출원들은 그 전체가 본 명세서에서 참조로서 명백히 통합된다.

본 개시물은 일반적으로 통신 시스템들에 관한 것이고, 특히 전력 효율적인 조인트 디밍 및 가시광 통신 (VLC) 에 관한 것이다.

VLC 는 발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스 (luminary device) 에 의해 방출된 광 강도의 변조를 사용한 통신의 방법이다. 가시광은 인간 눈에 가시성인 범위에서의 파장을 갖는 광이다. 가시광의 파장은 380 내지 780 nm 의 범위이다. 인간들은 초당 소정 수의 사이클들 (예를 들어, 150 Hz) 이상의 LED 발광 디바이스의 온-오프 사이클들을 인지하기 때문에, LED들은 그 수명을 증가시키고 에너지를 절약하기 위해서 펄스 폭 변조 (PWM) 를 사용할 수도 있다. 부가적으로, LED 발광 디바이스의 디밍 제어는 듀티 사이클 타이밍을 변화시키는 것을 통해 제어될 수도 있다. 그러한 변화는 LED 발광 디바이스가 또한 디밍 제어를 갖는 환경에서 VLC 를 사용하여 데이터를 통신하려는 시도들에 영향을 미칠 수도 있다.

따라서, 전력 효율적인 조인트 디밍 및 VLC 를 제공하기 위한 개선된 장치 및 방법들이 요망될 수도 있다.

개시물의 양태에서, 방법, 컴퓨터 프로그램 제품 및 장치가 제공된다. 장치는 발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스를 통해 가시광 통신 (VLC) 을 사용한 통신을 위한 메시지를 획득하고, 하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 메시지를 포맷하며, 동기화 신호 및/또는 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조된다. 장치는 또한 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 휘도와 연관된 디밍 레벨을 수신하고, 포맷된 메시지에 기초한 주파수들 및 디밍 레벨값에 기초한 LED 발광 디바이스에 대한 듀티 사이클을 갖는 파형을 생성하며, VLC 를 사용한 통신을 위해 LED 발광 디바이스에 생성된 파형을 전송한다.

개시물의 또 다른 양태에 있어서, 장치는 발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스로부터 가시광 통신 (VLC) 기반 신호를 수신하고, 하나 이상의 저장된 동기화 신호 레플리카들과의 상관을 통해 VLC 기반 신호에서 동기화 신호를 검출하며, 검출된 동기화 신호에 기초하여 VLC 기반 신호에 포함된 메시지를 디코딩하며, 메시지는 하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 포맷되고, 동기화 신호 및/또는 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조된다.

도 1 은 가시광 통신 시스템의 도면이다.
도 2 는 가시광 통신을 위한 예시적인 프레임 구조를 도시하는 다이어그램이다.
도 3a 는 제 1 듀티 사이클을 갖는 일 예의 구형파 동기화 신호를 도시하는 다이어그램이다.
도 3b 는 제 2 듀티 사이클을 갖는 일 예의 구형파 동기화 신호를 도시하는 다이어그램이다.
도 4 는 무선 통신의 방법의 플로우챠트이다.
도 5 는 예시적인 장치에서 상이한 모듈들/수단/컴포넌트들 사이의 데이터 플로우를 도시하는 개념적인 데이터 플로우 다이어그램이다.
도 6 은 프로세싱 시스템을 채용하는 장치에 대한 하드웨어 구현의 일 예를 도시하는 다이어그램이다.
도 7 은 무선 통신의 방법의 플로우챠트이다.
도 8 은 예시적인 장치에서 상이한 모듈들/수단/컴포넌트들 사이의 데이터 플로우를 도시하는 개념적인 데이터 플로우 다이어그램이다.
도 9 는 프로세싱 시스템을 채용하는 장치에 대한 하드웨어 구현의 일 예를 도시하는 다이어그램이다.

첨부 도면들과 관련하여 하기에 기술된 상세한 설명은 다양한 구성들의 설명으로서 의도되고, 본 명세서에 기재된 개념들이 실시될 수도 있는 유일한 구성들만을 나타내도록 의도되지 않는다. 상세한 설명은 다양한 개념들의 철저한 이해를 제공할 목적으로 특정 상세들을 포함한다. 하지만, 이들 개념들은 이들 특정 상세들 없이도 실시될 수도 있음이 당업자에게 명백할 것이다. 일부 경우들에 있어서, 널리 공지된 구조들 및 컴포넌트들은 그러한 개념들을 불명료하게 하는 것을 회피하기 위해 블록 다이어그램 형태로 도시된다.

이제 전기 통신 시스템의 몇몇 양태들이 다양한 장치 및 방법들을 참조하여 제시될 것이다. 이들 장치 및 방법들은 다양한 블록들, 모듈들, 컴포넌트들, 회로들, 단계들, 프로세스들, 알고리즘들 등 (총괄적으로 "엘리먼트들" 로서 지칭됨) 에 의해 첨부 도면들에서 도시되고 다음의 상세한 설명에서 설명될 것이다. 이들 엘리먼트들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 그 임의의 조합을 사용하여 구현될 수도 있다. 그러한 엘리먼트들이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전체 시스템에 부과된 특정 어플리케이션 및 설계 제약들에 의존한다.

예로서, 엘리먼트 또는 엘리먼트의 임의의 부분, 또는 엘리먼트들의 임의의 조합은 하나 이상의 프로세서들을 포함하는 "프로세싱 시스템" 으로 구현될 수도 있다. 프로세서들의 예들은, 마이크로프로세서들, 마이크로제어기들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP들), 필드 프로그램가능 게이트 어레이들 (FPGA들), 프로그램가능 로직 디바이스들 (PLD들), 상태 머신들, 게이트형 로직, 이산 하드웨어 회로들, 및 본 개시물 전체에 걸쳐 기재된 다양한 기능을 수행하도록 구성된 다른 적절한 하드웨어를 포함한다. 프로세싱 시스템에서의 하나 이상의 프로세서들은 소프트웨어를 실행할 수도 있다. 소프트웨어는, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 디스크립션 언어 또는 그 외 다른 것으로 지칭되는지 간에, 명령들, 명령 세트들, 코드 세그먼트들, 프로그램 코드, 프로그램들, 서브프로그램들, 소프트웨어 모듈들, 어플리케이션들, 소프트웨어 어플리케이션들, 소프트웨어 패키지들, 루틴들, 서브루틴들, 오브젝트들, 실행가능물들, 실행의 스레드들, 절차들, 기능들 등을 의미하도록 넓게 해석될 것이다.

따라서, 하나 이상의 예시적인 실시형태들에 있어서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그 임의의 조합에서 구현될 수도 있다. 소프트웨어에서 구현되는 경우, 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 인코딩될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은 컴퓨터 저장 매체들을 포함한다. 저장 매체들은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체들일 수도 있다. 한정이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터 판독가능 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 반송하거나 저장하기 위해 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루 레이 디스크를 포함하고, 여기서 디스크들 (disk들) 은 데이터를 자기적으로 재생하는 한편, 디스크들 (disc들) 은 데이터를 레이저에 의해 광학적으로 재생한다. 위의 조합들은 또한 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.

도 1 은 일 예의 가시광 통신 시스템 (100) 의 도면이다. 가시광 통신 시스템 (100) 은 하나 이상의 무선 디바이스들 (110) 및 하나 이상의 발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스들 (102) 를 포함한다. 가시광 통신 시스템 (100) 은, 예를 들어 네트워크 엔티티 (108) 에 의해 지원되는 무선 광역 네트워크 (WWAN) 과 같은 하나 이상의 다른 통신 시스템들과 오버랩할 수도 있다. LED 발광 디바이스 (102) 는 가시광 통신 (VLC) 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 에 접속될 수도 있다. 또한, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 디밍 제어기 (106) 및 네트워크 엔티티 (108) 에 커플링될 수도 있다. 디밍 제어기 (106) 는 외부 디바이스, 네트워크 등으로부터 디밍 커맨드들 (122) 를 수신하기 위해 와이어라인 및/또는 무선 인터페이스를 가질 수도 있다.

일 양태에 있어서, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 네트워크 엔티티 (108) 로부터의 데이터 (120) 및 디밍 제어기 (106) 으로부터의 디밍 레벨 입력 (122) 을 수신할 수도 있다. 예를 들어, 데이터는 위치 (예들 들어, 빌딩에서의 룸, 장소 등) 를 고유하게 식별하는 MAC 어드레스일 수도 있다. 이들 입력들 (120, 122) 에 기초하여, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 VLC 사용한 통신을 위해 LED 발광 디바이스 (102) 에 전송되는 신호 (124) 를 생성할 수도 있다. 그러한 양태에 있어서, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 딤 레벨 (dimness level) 입력 (122) 에 기초한 듀티 사이클 구형파 및 데이터 (120) 에 기초한 주파수로 신호 (124) 를 생성할 수도 있다. LED 발광 디바이스 (102) 가 직류 전류 (DC) 전력공급형 디바이스인 일 양태에 있어서, 신호 (124) 는 VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 로부터 LED 발광 디바이스 (102) 로 DC 카테고리 (CAT) 케이블을 통해 통신될 수도 있다. LED 발광 디바이스 (102) 가 교류 전류 (AC) 전력공급형 디바이스인 다른 양태에 있어서, LED 발광 디바이스 (102) 는 외부 디밍 핀을 가질 수도 있고, 그 기능은 디밍 신호를 수신하는 것이다. 디밍 신호는 전형적으로 단지 DC 아키텍처의 경우에서와 같이 펄스-폭 변조형 (PWM) "온-오프" 신호일 수도 있다. 그러한 양태에 있어서, VCL 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 의 출력 (124) 은 LED 발광 디바이스 (102) 의 디밍 핀에 입력된다.

일 양태에 있어서, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 주파수 편이 방식 (Frequency Shift Keying; FSK) 변조 스킴을 사용할 수도 있다. 그러한 양태에 있어서, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 로부터 LED 발광 디바이스 (102) 로의 신호는 구형파일 수도 있으며 그 주파수는 정보 (120) 를 전달하는데 사용된다. FSK 변조는 구형파들을 사용하여 효율적으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, FSK 변조가 LED 발광 디바이스들 (102) 과 함께 사용될 때, 고도의 전력 효율성 (예를 들어, 관심 전압들에 대해 80% 이상) 이 발생할 수도 있다. 또한, PWM 변조된 구형파들은 일반적으로 LED 발광 디바이스 (102) 를 디밍하기 위해 사용될 수도 있다. 부가적으로, FSK 변조는 이미지 센서 수신기가 부과할 수도 있는 제약들 때문에 사용될 수도 있다. 하나의 그러한 제약은, 변조가 VLC 소스의 임의적인 위치들에 대해 강건해야 한다는 것일 수도 있다. FSK 심볼 지속기간은 프레임 시간 간격과 같을 수도 있다.

도 1 은 VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104), 디밍 제어기 (106), 네트워크 엔티티 (108) 및 LED 발광 디바이스 (102) 를 별도의 모듈들로서 도시하지만, 당업자는 이들 모듈들의 임의의 조합이 단일 디바이스 내에서 커플링 되고 및/또는 하우징될 수도 있다는 것을 이해하게 된다. 예를 들어, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 송신될 메시지 (124) 를 포함하는 독립형 유닛일 수도 있다. 다른 예에 있어서, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 와이어라인 또는 무선 링크를 통해, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 가 통신되는 데이터 (120) 를 수신하는 디바이스 및/또는 네트워크 엔티티 (108) 에 접속될 수도 있다. 일 양태에 있어서, 네트워크 엔티티 (108) 는 인터넷, 인트라넷, LAN 등일 수도 있다. 또 다른 예에 있어서, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 및 디밍 제어기 (106) 는 별도의 디바이스들일 수도 있다. 또 다른 예에 있어서, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 및 디밍 제어기 (106) 는 LED 발광 디바이스 (102) 내에 공동 배치될 수도 있다. 그러한 양태에 있어서, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 외부 네트워크 (예를 들어, 네트워크 엔티티 (108)) 에 대해 전력 라인 통신 (PLC) 인터페이스를 가질 수도 있으며, 이로부터 그것은 메시지들 (120) 을 수신할 수도 있다. 또 다른 예에 있어서, VL 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 독립형 디바이스일 수도 있고, 네트워크 엔티티 (108) 에 접속되지 않을 수도 있으며, LED 발광 디바이스 (102) 를 통해 통신되는 데이터를 메모리 스토리지에 내부적으로 포함할 수도 있다.

무선 디바이스 (110) 는 VLC 프로세싱 모듈 (112) 및 동기화 신호/딤 레벨 상관 모듈 (114) 을 포함할 수도 있다. 일 양태에 있어서, VLC 프로세싱 모듈 (112) 은 한정되는 것은 아니지만 롤링 셔터를 구현하는 CMOS 이미징 센서와 같은 수신기를 포함할 수도 있다. 동작의 양태에 있어서, 무선 디바이스 (110) 는 LED 발광 디바이스 (102) 로부터 신호 (124) 를 수신할 수도 있다. 그러한 양태에 있어서, 동기화 신호/딤 레벨 상관 모듈 (114) 은 수신된 신호 (124) 에서 딤 레벨값을 결정하기 위해 사용될 수도 있다. 또한, 수신된 신호 (124) 에서의 딤 레벨값이 결정되면, VLC 프로세싱 모듈 (112) 은 수신된 신호 (124) 에서 동기화 신호를 결정할 수도 있고, 이로써 수신된 신호 (124) 에 포함된 데이터 (120) 를 프로세싱할 수도 있다. 동작의 양태에 있어서, 무선 디바이스 (110) 수신기는 이전에 알려진 동기화 신호의 저장된 레플리카들과 CMOS 이미지 센서로부터 수신된 샘플들을 상관시키는 것에 의해 VLC 신호에서 동기화 신호를 검출할 수도 있다. 처프 (chirp) 신호가 자기 상관 특성들을 가질 수도 있기 때문에, 수신기는 FSK 심볼 시퀀스의 시작 시간을 검출하고 따라서 고속 프리에 변환 (FFT) 동작을 정렬하는 것이 가능할 수도 있다. 또한, 무선 디바이스 (110) 가 선험적으로 딤 레벨을 알지 못할 수도 있을 때, 동기화 신호/딤 레벨 상관 모듈 (114) 은 수신된 신호를 저장된 동기화 신호 레플리카들 (예를 들어, 상이한 딤 레벨들에 대한 상이한 레플리카들) 의 몇몇 버전들과 상관시킬 수도 있다. 일 양태에 있어서, 딤 레벨들의 수는 100 미만일 수도 있다. 다른 양태에 있어서, VLC 프로세싱 모듈 (112) 은 속도를 최적화하기 위해 주파수 도메인에서 자기 상관을 수행할 수도 있다.

무선 디바이스 (110) 는 대안으로 사용자 장비 (UE), 이동국, 가입자국, 모바일 유닛, 가입자 유닛, 무선 유닛, 무선 노드, 원격 유닛, 모바일 디바이스, 무선 통신 디바이스, 원격 디바이스, 모바일 가입자국, 액세스 단말기, 모바일 단말기, 무선 단말기, 원격 단말기, 핸드셋, 사용자 에이전트, 모바일 클라이언트, 클라이언트, 또는 일부 다른 적절한 전문 용어로서 당업자에 의해 지칭될 수도 있다.

VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 와 네트워크 엔티티 (108) 사이의 통신들 (120) 은 와이어라인 및/또는 무선 시스템들을 통해 지원될 수도 있다. 일 양태에 있어서, 와이어라인 접속은 전력 라인 통신 (PLC), 이더넷 등에 기초할 수도 있다. 다른 양태에 있어서, 무선 접속은 FlashLinQ, WiMedia, Bluetooth, ZigBee 에 기초한 무선 피어 투 피어 통신 시스템 또는 IEEE 802.11 표준에 기초한 Wi-Fi 를 사용할 수도 있다. 또 다른 양태에 있어서, 무선 접속은 한정되는 것은 아니지만, 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 시스템, 시간 분할 다중 액세스 (TDMA) 시스템, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 시스템, 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDMA) 시스템, 단일 캐리어 주파수 분할 다중 액세스 (SC-FDMA) 시스템, 시간 분할 동기식 코드 분할 다중 액세스 (TD-SCDMA) 시스템, 및 롱텀 에볼루션 (LTE) 시스템과 같은 셀룰러 통신들을 사용할 수도 있다.

도 2 는 VLC 에 대한 예시적인 프레임을 도시하는 다이어그램 (200) 이다. 일 양태에 있어서, FSK 심볼들 (204) 의 30 프레임들은 1 프레임의 지속기간을 점유하는 동기화 신호 (202) 에 의해 선행될 수도 있다. 그러한 일 양태에 있어서, 31 프레임들의 송신이 완료된 후, 신호들의 동일한 세트가 동일한 시퀀스에서 그러나 디밍 제어기 (예를 들어, 디밍 제어기 (106)) 에 의해 입력되는 바와 같이, 잠재적으로 상이한 디밍 레벨로 다시 송신될 수도 있다. 일반적으로, 디밍 입력은 모든 심볼 경계에서 변경될 수도 있다.

FSK 심볼들 (204) 에 관하여, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 코딩된 심볼들 (c1, c2, …, cn)(예를 들어, 데이터 (120)) 을 주파수들 (f1, f2, …, fn) 의 시퀀스로 및/또는 주파수들의 차이들 (df1, df2, …, dfn) 로 매핑할 수도 있다. 상이한 코딩이 사용되는 그러한 양태에 있어서, 초기 주파수 (예를 들어, f0) 는 수신기에 고정되고 알려질 수도 있으며, 수신기에 메시지의 시작 (심볼들의 시퀀스) 을 표시할 수도 있다. VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 1/(fps (frames per second)) 초의 지속기간을 각각 갖는 연속적인 구형파 신호들 (s1(t), s2(t), …, sn(t)) 의 시퀀스를 생성할 수도 있으며, 여기서 fps 는 수신기 (송신기에서 알려질 수도 있음) 의 프레임 레이트이다. 일 양태에 있어서, 주파수들 (f1, f2, …, fn) 은 모두 간격 (예를 들어, 150 Hz 내지 10000 Hz) 내에 있을 수도 있다. 150 Hz 의 하한은 인간의 눈에 의해 인지되는 바와 같은 깜박거림을 방지하기 위해 선택될 수도 있다. 상한은 수신기 (예를 들어, 무선 디바이스 카메라의 롤링 셔터) 의 대역폭에 의해 제한될 수도 있다. 또한, 구형파들 (s1(t), s2(t), …, sn(t)) 의 각각의 듀티 사이클은 디밍 제어기 (106) 로부터의 입력 (122) 에 의해 결정될 수도 있고 간격 [0, 1] 내에 있을 수도 있다.

동작의 양태에 있어서, s1(t) 의 주파수는 f1 이고, s2(t) 의 주파수는 f2 등이다. 상이한 주파수 스킴을 사용하는 동작의 양태에 있어서, s1(t) 의 주파수는 f0 이고, s2(t) 의 주파수는 f0 + df1 이고, s3(t) 의 주파수는 f0 + df1 + df2 등이다. 또한, 동작의 양태에 있어서, 무선 디바이스 (110)(예를 들어, 이미지 센서가 장착된 무선 디바이스 (110)) 와 연관된 수신기는, 구형파의 근본적인 주파수를 (예를 들어, 고속 푸리에 변환 (FFT)) 을 사용하여 검출하고, 코드북에 의해 지시된 바와 같이 대응 코드워드 비트들로 주파수들을 다시 복조한다. 일 양태에 있어서, 대략 10 Hz 의 해상도가 주파수 도메인에서 달성될 수도 있다. 그러한 양태에 있어서, 프레임당 log2((10000-150)/10) = 9.9 비트의 데이터 레이트가 달성될 수도 있는데, 이는 각각의 프레임이 프레임 시간과 동일한 지속기간을 갖는 구형파를 반송할 수도 있기 때문이다. 게다가, 하나의 메시지 (예를 들어, 데이터 (120)) 에 대하여 30 프레임들이 사용되는 양태에서는, 297 bps 의 데이터 레이트가 달성될 수도 있다.

도 3a 및 도 3b 는 상이한 듀티 레이트들을 갖는 동기화 신호들 (예를 들어, 동기화 신호들 (202)) 의 그래프들 (301, 303) 을 도시한다. 그래프들 (301 및 303) 은 시간을 표시하는 x 축 (302) 및 신호가 "온" 또는 "오프" 포지션 (예를 들어, "0" 또는 "1") 에 있는지 여부를 표시하는 y 축 (304) 를 갖는다. 딤 제약들은 요청된 딤 레벨에 비례하도록 구형파의 듀티 사이클을 선택하는 것에 의해 유지될 수도 있다. 위에서 주시된 바와 같이, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104) 는 딤 레벨 입력 (122) 및 메시지 (120) 를 사용하여 신호 (예를 들어, 구형파)(124) 를 생성할 수도 있다. 구형파 (124) 의 듀티 사이클은 딤 레벨 (122) 에 의해 결정될 수도 있다. 구형파 (124) 의 주파수는 메시지 (120) 에 의해 결정될 수도 있다. 일 양태에 있어서, 딤 레벨과 듀티 사이클 사이의 관계는 선형적, 대수적 등일 수도 있다. 그래프들 (301 및 302) 는 구형파의 펄스 폭을 변조하는 것이 유효 딤 레벨을 어떻게 변경하는지를 도시한다. 예를 들어, 평균 전류/전압 레벨은 구형파 듀티 사이클에 비례한다. 그래프들 (301 및 303) 은 추가로 원하는 딤을 유지하면서 FSK 변조가 어떻게 달성될 수 있는지를 도시한다.

그래프 (301) 는 10% 의 듀티 사이클 (예를 들어, 10% 디밍) 을 갖는 동기화 신호 (예를 들어, 동기화 신호 (202)) 를 도시한다. 그래프 (303) 는 50% 의 듀티 사이클 (예를 들어, 50% 디밍) 을 갖는 동기화 신호를 도시한다.

동기화 신호 (예를 들어, 동기화 신호 (202)) 는 FSK 심볼들 (예를 들어, FSK 심볼 (204)) 와 동일한 디밍 제약들을 받을 수도 있고 또한 "온-오프" 변조될 수도 있다. 일 양태에 있어서, 선택된 동기화 신호 (202) 는 처프 시퀀스일 수도 있다. 그래프들 (301 및 303) 은 처프 시퀀스로서 동기화 신호를 도시한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 처프는 시간에 걸쳐 주파수를 급속으로 변경하는 것으로 특징화된다. 예를 들어, 신호 s(t) = sin(2*pi*t*(kt+c)) 는 일부 제약들 k 및 c 에 대해 시간에 걸쳐 변화하는 주파수 f(t) = kt + c 를 갖는 처프이다. 신호들 (동기화 신호들 (202), FSK 심볼들 (204)) 은 디지털 신호들이기 때문에, 동기화 신호 (202) 는 0 과 1 사이에서 변화한다. 그러한 양태에 있어서, 사인곡선 처프는 다음과 같은 신호 송신을 양자화하는 것에 의해 생성될 수도 있다: 라운드 ((s(t)+1)/2). 또한, 위에서 주시된 바와 같이, 처프 시퀀스는 주파수 성분이 150 Hz 와 10000 Hz 사이로 제한되도록 생성될 수도 있다. 처프 시퀀스의 일 예는 Zadoff-Chu 시퀀스이며, 여기서 k = 1 이고 c = 1 이다. 동기화 신호 (예를 들어, 동기화 신호 (202)) 는 레벨들의 무한 세트 (F1, F2, …, Fn) 로 불연속화되었던 처프 시퀀스의 순시 주파수에 기초할 수도 있다. 또한, 동기화 신호 (예를 들어, 동기화 신호 (202)) 는 주파수 (F1, F2, …, Fn) 의 구형파의 1 사이클을 각각 나타내는, 펄스들의 연속으로 형성될 수도 있다. 그래프들 (301 및 303) 에서 도시된 바와 같이, 펄스들의 듀티 사이클은 딤 레벨 입력 (예를 들어, 입력 (122)) 에 따라 선택될 수도 있다.

도 4 는 통신의 방법의 플로우챠트 (400) 이다. 방법은 VLC 중앙 제어기 (예를 들어, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104)) 에 의해 수행될 수도 있다.

도 4 에 나타낸 바와 같이, 블록 (402) 에서, VLC 중앙 제어기는 발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스를 통해 VLC 를 사용한 통신을 위해 메시지를 획득할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 메시지는 네트워크 엔티티 (예를 들어, 서버, LAN, 인터넷 등) 으로부터 획득될 수도 있다. 또 다른 양태에 있어서, VLC 중앙 제어기는 내장 메모리 스토리지로부터 메시지를 획득할 수도 있다.

블록 (404) 에서, VLC 중앙 제어기는 하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 메시지를 포맷할 수도 있다. 동기화 신호 및/또는 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조될 수도 있다. 일 양태에 있어서, 하나 이상의 데이터 신호들의 각각은 1/(fps (frames per second)) 초의 지속기간을 가질 수도 있으며, fps 는 하나 이상의 데이터 신호들을 수신하는 수신기의 프레임 레이트이다.

블록 (406) 에서, VLC 중앙 제어기는 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 휘도와 연관된 디밍 레벨 입력/값을 수신할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 광의 휘도에 대한 값은 외부 엔티티 (예를 들어, 유선 접속, 무선 접속을 통해 LED 발광 디바이스와 통신하는 벽걸이형 조광기 또는 중앙 제어기, 또는 LED 발광 디바이스와 직접 통신하는 스마트폰과 같은 디바이스) 를 통해 사용자에 의해 선택될 수도 있다. 휘도값은 사용자에 의해 수동으로 설정되거나 빌딩 자동화 시스템에 의해 자동으로 설정될 수도 있다. 일 양태에 있어서, 디밍 레벨 입력/값은 원하는 요청된 딤 레벨을 달성하기 위해 사용되는 듀티 사이클 (예를 들어, 10% 듀티 사이클은 10% 디밍과 같음) 을 표시할 수도 있다. 다른 양태에 있어서, 디밍 레벨 입력/값 및 듀티 사이클은 선형적, 대수적 등의 관계를 통해 관련될 수도 있다.

블록 (408) 에서, VLC 중앙 제어기는 포맷된 메시지에 기초한 주파수들 및 디밍 레벨 입력/값에 기초한 듀티 사이클을 갖는 파형을 생성할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 파형은 구형파일 수도 있다. 일 양태에 있어서, 주파수들은 150 Hz 와 10000 Hz 사이일 수도 있다.

블록 (410) 에서, VLC 중앙 제어기는 VLC 를 사용한 통신을 위해 LED 발광 디바이스에 생성된 파형을 전송할 수도 있다.

도 5 는 예시적인 장치 (501) 에서 상이한 모듈들/수단/컴포넌트들 사이의 데이터 플로우를 도시하는 개념적 데이터 플로우 다이어그램 (500) 이다. 장치 (501) 는 VLC 중앙 제어기 (예를 들어, VLC 변조기/인코더 중앙 제어기 (104)) 일 수도 있다. 장치 (501) 는 수신 모듈 (502), VLC 프로세싱 모듈 (504), 및 송신 모듈 (506) 을 포함한다.

VLC 프로세싱 모듈 (504) 은 발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스 (530) 을 통해 VLC 를 사용하여 무선 디바이스 (110) 로의 통신을 위한 메시지 (520) 를 (수신 모듈 (502) 을 통해) 획득할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 메시지 (520) 는 네트워크 엔티티 (예를 들어, 서버, LAN, 인터넷 등) 으로부터 획득될 수도 있다. 다른 양태에 있어서, 메시지 (520) 는 내장 메모리 스토리지로부터 획득될 수도 있다.

VLC 프로세싱 모듈 (504) 은 하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 메시지 (520) 를 포맷할 수도 있다. VLC 프로세싱 모듈 (504) 은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 동기화 신호 및/또는 하나 이상의 데이터 신호들을 변조할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 하나 이상의 데이터 신호들의 각각은 1/(fps (frames per second)) 초의 지속기간을 가질 수도 있으며, 여기서 fps 는 하나 이상의 데이터 신호들을 수신하는 수신기의 프레임 레이트이다.

VLC 프로세싱 모듈 (504) 은 LED 발광 디바이스 (530) 로부터 방출되는 휘도와 연관된 디밍 레벨 입력/값 (522) 을 (수신 모듈 (502) 을 통해) 수신할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 광의 휘도에 대한 값은 외부 엔티티 (예를 들어, 유선 접속, 무선 접속을 통해 LED 발광 디바이스 (530) 와 통신하는 벽걸이형 조광기 또는 중앙 제어기, 또는 LED 발광 디바이스 (530) 와 직접 통신하는 스마트폰과 같은 디바이스) 를 통해 사용자에 의해 선택될 수도 있다. 휘도값은 사용자에 의해 수동으로 설정되거나 빌딩 자동화 시스템에 의해 자동으로 설정될 수도 있다. 일 양태에 있어서, 디밍 레벨 입력/값 (522) 은 원하는 요청된 딤 레벨을 달성하기 위해 사용되는 듀티 사이클 (예를 들어, 10% 듀티 사이클은 10% 디밍과 같음) 을 표시할 수도 있다. 다른 양태에 있어서, 디밍 레벨 입력/값 (522) 및 듀티 사이클은 선형적, 대수적 등의 관계를 통해 관련될 수도 있다.

VLC 프로세싱 모듈 (504) 은 포맷된 메시지에 기초한 주파수들 및 디밍 레벨값 (522) 에 기초한 듀티 사이클을 갖는 파형을 생성할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 파형은 구형파일 수도 있다. 일 양태에 있어서, 주파수들은 150 Hz 와 10000 Hz 사이일 수도 있다. VLC 프로세싱 모듈 (504) 은 그 후 VLC 를 사용한 무선 디바이스 (110) 로의 통신을 위해 LED 발광 디바이스 (530) 에 생성된 파형 (524) 을 (송신 모듈 (506) 을 통해) 전송할 수도 있다.

장치는 도 4 의 앞서 언급된 플로우챠트에서의 알고리즘의 단계들의 각각을 수행하는 부가 모듈들을 포함할 수도 있다. 이로써, 도 4 의 앞서 언급된 플로우챠트에서의 각각의 단계는 모듈에 의해 수행될 수도 있고, 장치는 그 모듈들 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 모듈들은 언급된 프로세스들/알고리즘을 수행하도록 구성된 프로세서에 의해 구현되고, 프로세서에 의한 구현을 위해 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장된 언급된 프로세스들/알고리즘, 또는 그 일부 조합을 수행하도록 특별히 구성된 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트일 수도 있다.

도 6 은 프로세싱 시스템 (614) 을 채용하는 장치 (501') 를 위한 하드웨어 구현의 일 예를 도시하는 다이어그램이다. 프로세싱 시스템 (614) 은 버스 (624) 에 의해 일반적으로 나타내는 버스 아키텍처로 구현될 수도 있다. 버스 (624) 는 프로세싱 시스템 (614) 의 특정 어플리케이션 및 전반적인 설계 제약들에 의존하는 임의의 수의 상호접속 버스들 및 브리지들을 포함할 수도 있다. 버스 (624) 는 프로세서 (604), 모듈들 (502, 504, 506), 및 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (606) 으로 나타낸, 하나 이상의 프로세서들 및/또는 하드웨어 모듈들을 포함하는 다양한 회로들을 함께 링크한다. 버스 (624) 는 또한 종래 잘 알려져 있고 이에 따라 추가적으로 더 설명되지 않을, 타이밍 소스들, 주변장치들, 전압 레귤레이터들, 및 전력 관리 회로들과 같은 다양한 다른 회로들과 링크할 수도 있다.

프로세싱 시스템 (614) 은 트랜시버 (610) 에 커플링될 수도 있다. 트랜시버 (610) 는 하나 이상의 안테나들 및/또는 핀들 (620) 에 커플링된다. 트랜시버 (610) 는 통신 매체를 통해 다양한 다른 장치와 통신하는 수단을 제공한다. 트랜시버 (610) 는 하나 이상의 안테나들 및/또는 핀들 (620) 로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호로부터 정보를 추출하며, 추출된 정보를 프로세싱 시스템 (614), 특히 수신 모듈 (502) 에 제공한다. 부가적으로, 트랜시버 (610) 는 프로세싱 시스템 (614), 특히 송신 모듈 (506) 로부터 정보를 수신하고, 수신된 정보에 기초하여, 하나 이상의 안테나들 및/또는 핀들 (620) 에 적용되는 신호를 생성한다. 프로세싱 시스템 (614) 은 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (606) 에 커플링된 프로세서 (604) 를 포함한다. 프로세서 (604) 는 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (606) 상에 저장된 소프트웨어의 실행을 포함하는, 일반적인 프로세싱을 담당한다. 소프트웨어는, 프로세서 (604) 에 의해 실행될 때, 프로세싱 시스템 (614) 으로 하여금 임의의 특별한 장치를 위해 앞서 설명한 다양한 기능들을 수행하게 한다. 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (606) 는 또한 소프트웨어를 실행할 때 프로세서 (604) 에 의해 조종되는 데이터를 저장하기 위해 사용될 수도 있다. 프로세싱 시스템 (614) 은 모듈들 (504, 504 및 506) 중 적어도 하나를 더 포함한다. 모듈들은 컴퓨터 판독가능 매체 (606) 은 프로세서 (604) 에서 작동하고, 컴퓨터 판독가능 매체 (606) 에 상주/저장되는 소프트웨어 모듈들, 프로세서 (604) 에 커플링된 하드웨어 모듈들, 또는 그 일부 조합일 수도 있다.

일 구성에 있어서, 무선 통신을 위한 장치 (501, 501') 는 LED 발광 디바이스를 통해 VLC 을 사용한 통신을 위한 메시지를 획득하는 수단, 하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 메시지를 포맷하는 수단으로서, 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조되는, 상기 메시지를 포맷하는 수단, LED 발광 디바이스로부터 방출된 광의 휘도와 연관된 디밍 레벨을 수신하는 수단, 포맷된 메시지에 기초한 주파수들 및 디밍 레벨값에 기초한 LED 발광 디바이스에 대한 듀티 사이클을 갖는 파형을 생성하는 수단, 및 VLC 를 사용한 통신을 위해 LED 발광 디바이스에 생성된 파형을 전송하는 수단을 포함한다. 앞서 언급된 수단은 장치 (501) 의 앞서 언급된 모듈들의 하나 이상일 수도 있고 및/또는 앞서 언급된 수단에 의해 인용된 기능들을 수행하도록 구성된 장치 (501') 의 프로세싱 시스템 (614) 일 수도 있다.

도 7 은 무선 통신의 방법의 플로우챠트 (700) 이다. 방법은 무선 디바이스 (예를 들어, 무선 디바이스 (110)) 에 의해 수행될 수도 있다. 도 7 에 나타낸 바와 같이, 블록 (702) 에서, 무선 디바이스는 발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스로부터 VLC 기반 신호를 수신할 수도 있다. 일 양태에 있어서, VLC 기반 신호는 120 Hz 와 10000 Hz 사이의 주파수 범위 내일 수도 있다. 다른 양태에 있어서, 무선 디바이스는 롤링 셔터를 사용한 CMOS 이미지 센서를 사용하여 VLC 기반 신호를 수신할 수도 있다.

블록 (704) 에서, 하나 이상의 저장된 동기화 신호 레플리카들을 통해 VLC 기반 신호에서 동기화 신호를 검출할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 저장된 동기화 신호 레플리카들의 각각은 상이한 디밍 레벨에 대응할 수도 있다. 다른 양태에 있어서, 동기화 신호를 상관하는 100 미만의 상이한 동기화 신호 레플리카들이 있다. 상관은 주파수 도메인에서 수행될 수도 있다.

블록 (706) 에서, 무선 디바이스는 검출된 동기화 신호에 기초하여 VLC 기반 신호에 포함된 메시지를 디코딩할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 메시지는 하나 이상의 신호들이 후속되는 동기화 신호로 포맷된다. 동기화 신호 및/또는 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조될 수도 있다. 일 양태에 있어서, 하나 이상의 데이터 신호들의 각각은 1/(fps (frames per second)) 초의 지속기간을 가질 수도 있으며, 여기서 fps 는 하나 이상의 데이터 신호들을 수신하는 무선 디바이스의 프레임 레이트이다. 일 양태에 있어서, 메시지는 LED 발광 디바이스와 연관된 위치 (예를 들어, 룸, 장소), 서비스 (예를 들어, 머천트 정보, 쿠폰들) 등을 식별하는 매체 액세스 제어 (MAC) 어드레스를 포함할 수도 있다.

도 8 은 예시적인 장치 (801) 에서 상이한 모듈들/수단/컴포넌트들 사이의 데이터 플로우를 도시하는 개념적인 데이터 플로우 다이어그램 (800) 이다. 장치 (801) 는 무선 디바이스 (예를 들어, 무선 디바이스 (110)) 일 수도 있다. 장치 (801) 는 수신 모듈 (802), VLC 프로세싱 모듈 (804), 및 동기화 신호/딤 레벨 상관 모듈 (806) 을 포함한다.

수신 모듈 (802) 은 발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스 (102) 로부터 VLC 기반 신호 (824) 를 수신할 수도 있다. 일 양태에 있어서, VLC 기반 신호는 120 Hz 와 10000 Hz 사이의 주파수 범위내일 수도 있다. 다른 양태에 있어서, 수신 모듈 (802) 은 롤링 셔터를 사용하는 CMOS 이미지 센서를 사용하여 VLC 기반 신호 (824) 를 수신할 수도 있다.

동기화 신호/딤 레벨 상관 모듈 (806) 은 수신 모듈 (802) 로부터 VLC 기반 신호 (824) 를 수신한다. 동기화 신호/딤 레벨 상관 모듈 (806) 은 하나 이상의 저장된 동기화 신호 레플리카들과의 상관을 통해 VLC 기반 신호 (824) 에서 동기화 신호를 검출할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 저장된 동기화 신호 레플리카들의 각각은 상이한 디밍 레벨에 대응할 수도 있다. 다른 양태에 있어서, 동기화 신호를 상관하는 100 미만의 상이한 동기화 신호 레플리카들이 있다. 상관은 주파수 도메인에서 수행될 수도 있다.

VLC 프로세싱 모듈은 수신 모듈 (802) 로부터 VLC 기반 신호 (824) 를 수신한다. VLC 프로세싱 모듈 (804) 은 동기화 신호/딤 레벨 상관 모듈 (806) 에 의해 검출된 동기화 신호에 기초하여 VLC 기반 신호 (824) 에 포함된 메시지를 디코딩할 수도 있다. 일 양태에 있어서, 메시지는 하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호에 의해 포맷된다. 동기화 신호 및/또는 하나 이상의 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조될 수도 있다. 일 양태에 있어서, 하나 이상의 데이터 신호들의 각각은 1/(fps (frames per second)) 초의 지속기간을 가질 수도 있고, 여기서 fps 는 하나 이상의 데이터 신호들을 수신하는 장치 (801) 의 프레임 레이트이다. 일 양태에 있어서, 메시지는 LED 발광 디바이스 (102) 와 연관된 위치 (예를 들어, 룸, 장소), 서비스 (예를 들어, 머천트 정보, 쿠폰) 등을 식별하는 매체 액세스 제어 (MAC) 어드레스를 포함할 수도 있다.

장치는 도 2 의 앞서 언급된 플로우 챠트의 알고리즘의 단계들의 각각을 수행하는 부가 모듈들을 포함할 수도 있다. 이로써, 도 7 의 앞서 언급된 플로우챠트에서의 각 단계는 모듈에 의해 수행될 수도 있고, 장치는 그 모듈들의 하나 이상의 포함할 수도 있다. 모듈들은 언급된 프로세스들/알고리즘을 수행하도록 구성된 프로세서에 의해 구현되고, 프로세서에 의한 구현을 위해 컴퓨터 판독가능 매체 내에 저장된 언급된 프로세스들/알고리즘, 또는 그 일부 조합을 수행하도록 특별히 구성된 하나 이상의 하드웨어 컴포넌트일 수도 있다.

도 9 는 프로세싱 시스템 (914) 을 채용하는 장치 (801') 에 대한 하드웨어 구현의 일 예를 도시하는 다이어그램이다. 프로세싱 시스템 (914) 은 버스 (924) 로 일반적으로 나타내는 버스 아키텍처로 구현될 수도 있다. 버스 (924) 는 프로세싱 시스템 (914) 의 특정 어플리케이션 및 전반적인 설계 제약들에 의존하는 임의의 수의 상호접속 버스들 및 브리지들을 포함할 수도 있다. 버스 (924) 는 프로세서 (904), 모듈들 (802, 804, 806), 및 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (906) 로 나타낸, 하나 이상의 프로세서들 및/또는 하드웨어 모듈들을 포함하는 다양한 회로들을 함께 링크한다. 버스 (924) 는 또한 종래 잘 알려져 있고 이에 따라 추가적으로 더 설명되지 않을, 타이밍 소스들, 주변장치들, 전압 레귤레이터들, 및 전력 관리 회로들과 같은 다양한 다른 회로들과 링크할 수도 있다.

프로세싱 시스템 (914) 은 트랜시버 (910) 에 커플링될 수도 있다. 트랜시버 (910) 는 하나 이상의 안테나들 (920) 에 커플링된다. 트랜시버 (910) 는 통신 매체를 통해 다양한 다른 장치와 통신하는 수단을 제공한다. 트랜시버 (910) 는 하나 이상의 안테나들 (920) 로부터 신호를 수신하고, 수신된 신호로부터 정보를 추출하며, 추출된 정보를 프로세싱 시스템 (914), 특히 수신 모듈 (802) 에 제공한다. 프로세싱 시스템 (914) 은 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (906) 에 커플링된 프로세서 (904) 를 포함한다. 프로세서 (904) 는 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (906) 상에 저장된 소프트웨어의 실행을 포함하는, 일반적인 프로세싱을 담당한다. 소프트웨어는, 프로세서 (904) 에 의해 실행될 때, 프로세싱 시스템 (914) 으로 하여금 임의의 특별한 장치를 위해 앞서 설명한 다양한 기능들을 수행하게 한다. 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (906) 는 또한 소프트웨어를 실행할 때 프로세서 (904) 에 의해 조종되는 데이터를 저장하기 위해 사용될 수도 있다. 프로세싱 시스템 (914) 은 모듈들 (802, 804 및 806) 중 적어도 하나를 더 포함한다. 모듈들은 프로세서 (904) 에서 작동하고, 컴퓨터 판독가능 매체/메모리 (906) 에 상주/저장되는 소프트웨어 모듈들, 프로세서 (904) 에 커플링된 하드웨어 모듈들, 또는 그 일부 조합일 수도 있다.

일 구성에 있어서, 무선 통신을 위한 장치 (110/110') 는 발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스로부터 가시광 통신 (VLC) 기반 신호를 수신하는 수단, 하나 이상의 저장된 동기화 신호 레플리카들과의 상관을 통해 VLC 기반 신호에서 동기화 신호를 검출하는 수단, 및 검출된 상기 동기화 신호에 기초하여 상기 VLC 기반 신호에 포함된 메시지를 디코딩하는 수단을 포함하고, 메시지는 하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 포맷되고, 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조된다. 앞서 언급된 수단은 장치 (801) 의 앞서 언급된 모듈들의 하나 이상일 수도 있고 및/또는 앞서 언급된 수단에 의해 인용된 기능들을 수행하도록 구성된 장치 (801') 의 프로세싱 시스템 (914) 일 수도 있다.

개시된 프로세스들에서의 단계들의 특정 순서 또는 계층은 예시적인 프로적인 접근법들의 예시인 것이 이해된다. 설계 선호도들에 기초하여, 프로세스들에서의 단계들의 특정 순서 또는 계층이 재배열될 수도 있다는 것이 이해된다. 또한, 일부 단계들은 결합되거나 생략될 수도 있다. 첨부 방법 청구항들은 샘플 순서에서 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제시하며 제시된 특정 순서 또는 계층에 제한되는 것을 의미하지 않는다.

이전 설명은 당업자가 본 명세서에 기재된 다양한 양태들을 실시할 수 있도록 제공된다. 이들 양태들에 대한 다양한 변형들이 당업자들에게 자명할 것이고, 본 명세서에 정의된 일반적인 원리들은 다른 양태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 청구항들은 본 명세서에 나타낸 양태들에 제한되도록 의도되는 것이 아니라 청구항들의 언어와 일치되는 전체 범위에 부합되는 것이며, 여기서 단수의 엘리먼트에 대한 참조는 그렇게 특별하게 언급되지 않으면 "하나 그리고 단지 하나" 를 의미하도록 의도되는 것이 아니라, 오히려 "하나보다 많은" 것으로 의도된다. 달리 구체적으로 언급되지 않으면, 용어 "일부 (some)" 는 하나 보다 많은 것을 지칭한다. 단어 "예시적인" 은 본 명세서에서 "예, 예증, 또는 예시로서 작용하는 것" 을 의미하도록 사용된다. "예시적인" 것으로 본 명세서 기재된 임의의 양태는 반드시 다른 양상들 보다 바람직하거나 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. "A, B 또는 C 중 적어도 하나", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 그리고 "A, B, C, 또는 그 임의의 조합" 과 같은 조합들은 A, B 및/또는 C 의 임의의 조합을 포함하고, A 의 다수, B 의 다수, 또는 C 의 다수를 포함할 수도 있다. 구체적으로, "A, B 또는 C 중 적어도 하나", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 그리고 "A, B, C, 또는 그 임의의 조합" 과 같은 조합들은, 단지 A 만일 수도 있고, B 만일 수도 있고, C 만일 수도 있고, A 및 B, A 및 C, B 및 C, 또는 A 및 B 및 C 일 수도 있으며, 여기서 임의의 그러한 조합들은 A, B 또는 C 의 하나 이상의 부재 또는 부재들을 포함할 수도 있다. 당업자에게 알려지거나 이후에 알려지게 되는 본 개시물 전체에 걸쳐 개시된 다양한 양태들의 엘리먼트들에 대한 모든 구조적인 그리고 기능적인 등가물들은 본 명세서에 참조로서 명백히 통합되며 청구항들에 의해 포함되도록 의도된다. 또한, 본 명세서에 개시된 어떤 것도 그러한 개시물이 청구항들에서 자명하게 인용되는지 여부에 관계없이 대중에게 전용되도록 의도되지 않는다. 어떠한 청구항 엘리먼트도 그 엘리먼트가 구절 "하기 위한 수단" 을 사용하여 명백히 인용되지 않으면 수단 플러스 기능으로서 해석되지 않아야 한다.

Claims (30)

1. 통신의 방법으로서,
   발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스를 통해 가시광 통신 (VLC) 을 사용한 통신을 위한 메시지를 획득하는 단계;
   하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 상기 메시지를 포맷하는 단계로서, 상기 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조되는, 상기 메시지를 포맷하는 단계;
   상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 제 1 휘도와 연관된 제 1 디밍 레벨값 및 상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 제 2 휘도와 연관된 제 2 디밍 레벨값을 수신하는 단계;
   포맷된 상기 메시지에 기초한 주파수들 및 상기 제 1 디밍 레벨값에 기초한 상기 LED 발광 디바이스에 대한 제 1 듀티 사이클을 갖는 제 1 파형을 생성하는 단계;
   상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스에 생성된 상기 제 1 파형을 전송하는 단계;
   상기 포맷된 메세지에 기초한 주파수들 및 상기 제 2 디밍 레벨값에 기초한 상기 LED 발광 디바이스에 대한 제 2 듀티 사이클을 갖는 제 2 파형을 생성하는 단계; 및
   상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스에 생성된 상기 제 2 파형을 전송하는 단계를 포함하는, 통신의 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 메시지는 네트워크 엔티티로부터 획득되는, 통신의 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 메시지는 VLC 중앙 제어기와 연관된 내장 메모리 스토리지로부터 획득되는, 통신의 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 디밍 레벨값 및 상기 제 1 듀티 사이클은 선형으로 또는 대수적으로 관련되는, 통신의 방법.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 파형은 구형파인, 통신의 방법.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 주파수들은 150 Hz 내지 10000 Hz 의 범위 내인, 통신의 방법.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 데이터 신호들의 각각은 1/(fps (frames per second)) 초의 지속기간을 가지며, 여기서 fps 는 상기 하나 이상의 데이터 신호들을 수신하기 위한 수신기의 프레임 레이트인, 통신의 방법.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 동기화 신호는 상기 FSK 변조 스킴을 사용하여 변조되는, 통신의 방법.
9. 통신을 위한 장치로서,
   발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스를 통해 가시광 통신 (VLC) 을 사용한 통신을 위한 메시지를 획득하는 수단;
   하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 상기 메시지를 포맷하는 수단으로서, 상기 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조되는, 상기 메시지를 포맷하는 수단;
   상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 제 1 휘도와 연관된 제 1 디밍 레벨값 및 상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 제 2 휘도와 연관된 제 2 디밍 레벨값을 수신하는 수단;
   포맷된 상기 메시지에 기초한 주파수들 및 상기 제 1 디밍 레벨값에 기초한 상기 LED 발광 디바이스에 대한 제 1 듀티 사이클을 갖는 제 1 파형을 생성하는 수단;
   상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스에 생성된 상기 제 1 파형을 전송하는 수단;
   상기 포맷된 메세지에 기초한 주파수들 및 상기 제 2 디밍 레벨값에 기초한 상기 LED 발광 디바이스에 대한 제 2 듀티 사이클을 갖는 제 2 파형을 생성하는 수단; 및
   상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스에 생성된 상기 제 2 파형을 전송하는 수단을 포함하는, 통신을 위한 장치.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 메시지는 VLC 중앙 제어기와 연관된 내장 메모리 스토리지 또는 네트워크 엔티티로부터 획득되는, 통신을 위한 장치.
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 디밍 레벨값 및 상기 제 2 듀티 사이클은 선형으로 또는 대수적으로 관련되는, 통신을 위한 장치.
12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 파형은 구형파인, 통신을 위한 장치.
13. 제 9 항에 있어서,
    상기 주파수들은 150 Hz 내지 10000 Hz 의 범위 내인, 통신을 위한 장치.
14. 제 9 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 데이터 신호들의 각각은 1/(fps (frames per second)) 초의 지속기간을 가지며, 여기서 fps 는 상기 하나 이상의 데이터 신호들을 수신하기 위한 수신기의 프레임 레이트인, 통신을 위한 장치.
15. 제 9 항에 있어서,
    상기 동기화 신호는 상기 FSK 변조 스킴을 사용하여 변조되는, 통신을 위한 장치.
16. 통신을 위한 장치로서,
    메모리; 및
    상기 메모리에 커플링된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스를 통해 가시광 통신 (VLC) 을 사용한 통신을 위한 메시지를 획득하고;
    하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 상기 메시지를 포맷하는 것으로서, 상기 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조되는, 상기 메시지를 포맷하고;
    상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 제 1 휘도와 연관된 제 1 디밍 레벨값 및 상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 제 2 휘도와 연관된 제 2 디밍 레벨값을 수신하고;
    포맷된 상기 메시지에 기초한 주파수들 및 상기 제 1 디밍 레벨값에 기초한 상기 LED 발광 디바이스에 대한 제 1 듀티 사이클을 갖는 제 1 파형을 생성하고;
    송신 모듈을 통해, 상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스에 생성된 상기 제 1 파형을 전송하고;
    상기 포맷된 메세지에 기초한 주파수들 및 상기 제 2 디밍 레벨값에 기초한 상기 LED 발광 디바이스에 대한 제 2 듀티 사이클을 갖는 제 2 파형을 생성하며; 그리고
    상기 송신 모듈을 통해, 상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스에 생성된 상기 제 2 파형을 전송하도록 구성되는, 통신을 위한 장치.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 메시지는 네트워크 엔티티로부터 획득되는, 통신을 위한 장치.
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 메시지는 VLC 중앙 제어기와 연관된 내장 메모리 스토리지로부터 획득되는, 통신을 위한 장치.
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 디밍 레벨값 및 상기 제 1 듀티 사이클은 선형으로 또는 대수적으로 관련되는, 통신을 위한 장치.
20. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 1 파형은 구형파인, 통신을 위한 장치.
21. 제 16 항에 있어서,
    상기 주파수들은 150 Hz 내지 10000 Hz 의 범위 내인, 통신을 위한 장치.
22. 제 16 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 데이터 신호들의 각각은 1/(fps (frames per second)) 초의 지속기간을 가지며, 여기서 fps 는 상기 하나 이상의 데이터 신호들을 수신하기 위한 수신기의 프레임 레이트인, 통신을 위한 장치.
23. 제 16 항에 있어서,
    상기 동기화 신호는 상기 FSK 변조 스킴을 사용하여 변조되는, 통신을 위한 장치.
24. 통신을 위한 컴퓨터 실행가능 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    발광 다이오드 (LED) 발광 디바이스를 통해 가시광 통신 (VLC) 을 사용한 통신을 위한 메시지를 획득하고;
    하나 이상의 데이터 신호들이 후속되는 동기화 신호를 사용하여 상기 메시지를 포맷하는 것으로서, 상기 하나 이상의 데이터 신호들은 주파수 편이 방식 (FSK) 변조 스킴을 사용하여 변조되는, 상기 메시지를 포맷하고;
    상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 제 1 휘도와 연관된 제 1 디밍 레벨값 및 상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스로부터 방출되는 광의 제 2 휘도와 연관된 제 2 디밍 레벨값을 수신하고;
    포맷된 상기 메시지에 기초한 주파수들 및 상기 제 1 디밍 레벨값에 기초한 상기 LED 발광 디바이스에 대한 제 1 듀티 사이클을 갖는 제 1 파형을 생성하고;
    상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스에 생성된 상기 제 1 파형을 전송하고;
    상기 포맷된 메세지에 기초한 주파수들 및 상기 제 2 디밍 레벨값에 기초한 상기 LED 발광 디바이스에 대한 제 2 듀티 사이클을 갖는 제 2 파형을 생성하며; 그리고
    상기 VLC 를 사용한 통신을 위해 상기 LED 발광 디바이스에 생성된 상기 제 2 파형을 전송
    하기 위한 코드를 포함하는, 통신을 위한 컴퓨터 실행가능 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
25. 제 24 항에 있어서,
    상기 동기화 신호는 상기 FSK 변조 스킴을 사용하여 변조되는, 통신을 위한 컴퓨터 실행가능 코드를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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