KR102010640B1 - Apparatus of multi-user Full-duplex visible light communication - Google Patents
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Abstract
복수의 사용자장치와 복수의 스마트장치가 접근 가능한 실내 환경의 스마트홈 네트워크에 적용될 수 있는 다중 사용자 전이중 방식의 가시광 통신 시스템을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신 시스템의 가싱광 통신 장치는 가시광을 발광하도록 구성된 발광부 및 전송될 신호를 변조하도록 구성된 변조부를 포함하되, 상기 발광부는 적색광 대역의 가시광을 발광하는 적색 LED 및 녹색광 대역의 가시광을 발광하는 녹색 LED를 포함하고, 상기 변조부는 스마트장치로 전송될 스마트장치 신호 및 사용자장치로 전송될 사용자장치 신호를 각각 변조하여 변조된 스마트장치 신호 및 변조된 사용자장치 신호 각각을 상기 적색 LED에 의해 방사되는 적색광 및 상기 녹색 LED에 의해 방사되는 녹색광 각각을 통해 전송되도록 상기 적색 LED 및 상기 녹색 LED로 전달한다.Provided is a multi-user full duplex visible light communication system that can be applied to a smart home network in an indoor environment where a plurality of user devices and a plurality of smart devices are accessible. Gasing light communication apparatus of the visible light communication system according to an embodiment of the present invention includes a light emitting unit configured to emit visible light and a modulator configured to modulate a signal to be transmitted, wherein the light emitting unit is a red LED and green light emitting red light visible light And a green LED for emitting visible light in a band, wherein the modulator modulates the smart device signal to be transmitted to the smart device and the user device signal to be transmitted to the user device, respectively, to modulate each of the modulated smart device signal and the modulated user device signal. And to the red LED and the green LED to be transmitted through each of the red light emitted by the red LED and the green light emitted by the green LED.
Description
본 발명은 가시광 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 사용자 전이중 방식이 적용된 가시광 통신 장치에 관한 것이다.The present invention relates to visible light communication, and more particularly, to a visible light communication device to which a multi-user full duplex method is applied.
무선 기술이 수요에 대처하기 위해 노력하는 동안 네트워크 연결 장치의 수가 급속하게 증가하고 있다. 다양한 네트워크 연결 장치를 통해 고화질 비디오를 시청하고 클라우드 기반 서비스에 액세스하는 것은 데이터 용량의 소비를 동반한다. 데이터 용량의 소비중 많은 부분은 가정, 쇼핑몰, 항공기 및 기타 차량의 스마트장치와 같은 실내 환경에서 발생한다. 데이터 사용에 대한 이러한 높은 수요는 앞으로도 지속적으로 커질 것으로 예상된다. 네트워크의 데이터 전송 속도와 용량의 한계를 극복하기 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있다. 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 대역의 경우 기존에 다양한 통신, 네트워크 시스템에 의해 사용되어 매우 혼잡한 상태인 까닭에 가시광 통신(Visible Light Communication, VLC)은 사용자 수요와 용량 간의 격차를 줄이기 위해 사용될 수 있는 주요 기술로 주목 받고 있다.While wireless technology is working to meet demand, the number of networked devices is growing rapidly. Watching high-definition video and accessing cloud-based services through various network-connected devices comes at the expense of data capacity. Much of the consumption of data capacity occurs in indoor environments such as smart devices in homes, shopping malls, aircraft, and other vehicles. This high demand for data use is expected to continue to grow in the future. Efforts are being made to overcome the limitations of data transmission speed and capacity of the network. In the case of the radio frequency (RF) band, the Visible Light Communication (VLC) can be used to close the gap between user demand and capacity because it is used by various communication and network systems. Is attracting attention as a major technology.
VLC는 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 사용하여 조명 기능을 제공함과 동시에 데이터 통신을 수행할 수 있다. VLC는 다가오는 5G 네트워크의 필수적인 부분이 될 수 있는 잠재력을 보여주고 있다. 5G 네트워크의 경우 데이터 트래픽이 1000 배 증가 할 것으로 추정되고, 이러한 요구를 충족시키기 위해 5G 네트워크는 보다 효율적인 기술에 의존하여야 한다. 가령, 더 작은 셀 (atto-cell), 추가 스펙트럼, 에너지 효율적인 통신 및 이기종 네트워크 (Het-Net) 통합 관련 기술이 적용될 가능성이 높다.The VLC uses a light emitting diode (LED) to provide a lighting function and perform data communication at the same time. VLC is showing its potential to be an integral part of the upcoming 5G network. In the case of 5G networks, data traffic is estimated to increase 1000 times, and 5G networks must rely on more efficient technologies to meet these demands. For example, technologies related to smaller at-cells, additional spectrum, energy efficient communications, and Het-Net integration are likely to be applied.
VLC는 전통적인 무선 주파수(RF) 무선 통신과 비교할 때 많은 장점을 가지고 있다. 가시 광선 스펙트럼은 무료이고, 가시광은 고체 물체를 통과 할 수 없으므로 제한된 실내에서 사용될 경우 보안상 이점을 가지고 있다. 또한 LED가 설치된 곳이면 어디에나 배치 할 수 있으며, 높은 조도 요구 때문에 일반적으로 신호 대 잡음비 (SNR)가 높다.VLC has many advantages over traditional radio frequency (RF) wireless communications. The visible light spectrum is free, and visible light cannot pass through solid objects, which has security advantages when used in limited rooms. It can also be placed anywhere LEDs are installed, and typically have a high signal-to-noise ratio (SNR) because of the high illumination requirements.
VLC가 높은 대역폭 밀도를 제공 할 수 있다는 점은 다가오는 RF 기반 네트워크가 직면하는 고 대역폭 문제에 대한 해결책을 제시할 수 있다. 앞서 기술한 VLC의 긍정적인 특성을 고려하면 VLC는 5G 네트워크에서 Het-Nets를 지원하는 보완 기술로 적합할 수 있다.The fact that VLC can provide high bandwidth densities can provide a solution to the high bandwidth challenges faced by upcoming RF-based networks. Considering the positive characteristics of VLC described above, VLC can be a suitable complement to Het-Nets in 5G networks.
다중 사용자 전이중(full duplex) VLC 시스템에 관한 한, 문헌에 보고 된 연구는 거의 없다. 'D. O'Brien. Optical wireless communications and potential applications in space. In Proceedings of the International Conference on Space Optical Systems and Applications (ICSOS), 2012.' 및 'K. Bandara, Y.H. Chung. Novel color-clustered multiuser visible light communication. Trans. Emerg. Telecommunication Technol. 2014, 25, 6, 579-590.'의 저자는 CSK 기반의 하향링크 다중 사용자 방식을 제안했으나 제안된 방식은 양방향이 아닌 단방향 통신방식이다. 'A. Jovicic, J. Li, T. Richardson. Multiuser CSK scheme for indoor visible light communications. Opt. Express 2014, 22, 20, 24256-24267.'의 저자는 TDD(time division duplexing)를 제안함으로써 단일 방향 사용자 환경에서의 양방향 통신방식을 제안하였다. 최근 VLC 네트워크를 위한 양방향 다중 사용자 접속을 위한 새로운 사용자 할당 기법이 'Y.F. Liu, C.H. Yeh, C.W. Chow, Y. Liu, Y.L. Liu, H.K. Tsang. Demonstration of bidirectional LED visible light communication using TDD traffic with mitigation of reflection interference. Opt. Express 2012, 20, 21, 23019-23024.', 'A. Sewaiwar, S.V. Tiwari, Y.H. Chung. Novel user allocation scheme for full duplex multiuser bidirectional Li-Fi network. Opt. Commun. 2015, 339, 153-156.'와 같은 문헌을 통해 제안되었다. 그러나, 해당 방식은 사용자를 특정 색상 클러스터에서 작동하도록 제한하므로 사용자의 변경/갱신이 매우 어렵다는 문제점을 갖는다. 따라서 스마트 홈 어플리케이션과 쉽게 통합 될 수 있는 견고한 다중 사용자 전이중 VLC 시스템에 대한 고려가 필요하다.As far as the multi-user full duplex VLC system is concerned, few studies have been reported in the literature. 'D. O'Brien. Optical wireless communications and potential applications in space. In Proceedings of the International Conference on Space Optical Systems and Applications (ICSOS), 2012. ' And 'K. Bandara, Y.H. Chung. Novel color-clustered multiuser visible light communication. Trans. Emerg. Telecommunication Technol. The authors of 2014, 25, 6, 579-590. Suggested a CSK-based downlink multi-user scheme, but the proposed scheme is a one-way communication scheme rather than a two-way scheme. 'A. Jovicic, J. Li, T. Richardson. Multiuser CSK scheme for indoor visible light communications. Opt. The authors of Express 2014, 22, 20, 24256-24267. 'Proposed bidirectional communication in a unidirectional user environment by proposing time division duplexing (TDD). Recently, a new user assignment scheme for bidirectional multi-user access for VLC networks is known as' Y.F. Liu, C.H. Yeh, C.W. Chow, Y. Liu, Y. L. Liu, H.K. Tsang. Demonstration of bidirectional LED visible light communication using TDD traffic with mitigation of reflection interference. Opt. Express 2012, 20, 21, 23019-23024. ',' A. Sewaiwar, S.V. Tiwari, Y.H. Chung. Novel user allocation scheme for full duplex multiuser bidirectional Li-Fi network. Opt. Commun. 2015, 339, 153-156. '. However, this method has a problem that it is very difficult to change / update the user since it restricts the user to operate in a specific color cluster. Therefore, there is a need for a robust multi-user full-duplex VLC system that can be easily integrated with smart home applications.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실내 환경의 스마트홈 네트워크에 적용 가능한 광통신 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an optical communication system applicable to a smart home network in an indoor environment.
본 발명이 해결하고자 과제는 스마트 홈 네트워크에 연결 가능한 다수의 사용자장치와 다수의 스마트장치에 대하여 전이중 방식의 가시광통신이 가능하도록 하는 가시광통신장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made in an effort to provide a visible light communication device that enables full-duplex visible light communication for a plurality of user devices and a plurality of smart devices that can be connected to a smart home network.
본 발명의 일 양태에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 사용자장치와 복수의 스마트장치가 접근 가능한 실내 환경의 스마트홈 네트워크에서 동작하는 가시광 통신 장치는 가시광을 발광하도록 구성된 발광부 및 전송될 신호를 변조하도록 구성된 변조부를 포함하되, 상기 발광부는 적색광 대역의 가시광을 발광하는 적색 LED 및 녹색광 대역의 가시광을 발광하는 녹색 LED를 포함하고, 상기 변조부는 스마트장치로 전송될 스마트장치 신호 및 사용자장치로 전송될 사용자장치 신호를 각각 변조하여 변조된 스마트장치 신호 및 변조된 사용자장치 신호 각각을 상기 적색 LED에 의해 방사되는 적색광 및 상기 녹색 LED에 의해 방사되는 녹색광 각각을 통해 전송되도록 상기 적색 LED 및 상기 녹색 LED로 전달한다.In one aspect of the present invention, a visible light communication device operating in a smart home network of an indoor environment in which a plurality of user devices and a plurality of smart devices are accessible according to an embodiment of the present invention is a light emitting unit configured to emit visible light and to be transmitted And a modulator configured to modulate a signal, wherein the light emitter includes a red LED emitting red light in the visible band and a green LED emitting green light in the green band, and the modulator includes a smart device signal and a user device to be transmitted to the smart device. Modulating the user device signal to be transmitted to the red LED and the modulated smart device signal and the modulated user device signal, respectively, through the red light emitted by the red LED and the green light emitted by the green LED. Pass with green LED.
상기 스마트장치 신호는 상기 복수의 스마트장치 각각에 전송되어야 할 데이터를 고유 직교 왈시 코드(unique orthogonal Walsh codes)를 이용하여 확산(speading)시켜 얻어진 코딩된 데이터 스트림들을 결합하여 생성될 수 있고, 상기 사용자장치 신호는 상기 복수의 사용자장치 각각에 전송되어야 할 데이터를 고유 직교 왈시 코드를 이용하여 확산시켜 얻어진 코딩된 데이터 스트림들을 결합하여 생성될 수 있다.The smart device signal may be generated by combining coded data streams obtained by spreading data to be transmitted to each of the plurality of smart devices using unique orthogonal Walsh codes. The device signal may be generated by combining coded data streams obtained by spreading data to be transmitted to each of the plurality of user devices using a unique orthogonal Walsh code.
상기 스마트장치 신호 및 상기 사용자장치 신호는 ACO-OFDM(Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing) 기법에 의해 변조될 수 있다.The smart device signal and the user device signal may be modulated by an Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing (ACO-OFDM) technique.
상기 복수의 스마트장치 및 상기 복수의 사용자장치로부터 광신호를 수광하는 수광부 및 상기 수광부로부터 전달된 수신 신호를 복조하는 복조부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a light receiver configured to receive an optical signal from the plurality of smart devices and the plurality of user devices, and a demodulator configured to demodulate a received signal transmitted from the light receiver.
상기 수광부는 청색광 대역의 가시광을 통과 대역으로 하는 청색 광 필터, 상기 청색 광 필터를 통과한 청색광 대역의 가시광으로부터 상기 수신 신호를 검출하는 포토디텍터(Photo-detector)를 포함할 수 있다.The light receiving unit may include a blue light filter having visible light in a blue light band as a pass band, and a photo-detector detecting the received signal from visible light in the blue light band passing through the blue light filter.
상기 수신 신호는 OOK(On Off Keying) 기법으로 변조될 수 있다.The received signal may be modulated by an on off keying (OOK) technique.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 복수의 사용자장치와 복수의 스마트장치가 접근 가능한 실내 환경의 스마트홈 네트워크에서 동작하는 가시광 통신 사용자장치는 적색광 대역의 가시광을 통과 대역으로 하는 적색 광 필터, 상기 적색 광 필터를 통과한 적색광 대역의 가시광으로부터 수신 신호를 검출하는 포토디텍터(Photo-detector) 및 상기 수신 신호를 복조하는 복조부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a visible light communication user device operating in a smart home network of an indoor environment in which a plurality of user devices and a plurality of smart devices are accessible includes a red light filter including visible light in a red light band as a pass band, and the red light. And a photo-detector for detecting a received signal from visible light in the red light band passing through the filter, and a demodulator for demodulating the received signal.
가시광 통신 사용자장치는 청색광 대역의 가시광을 방사하는 청색 LED 및 전송할 신호를 변조하여 상기 청색 LED에 의해 방사되는 청색광을 통해 전송되도록 상기 청색 LED로 전달하는 변조부를 더 포함할 수 있다.The visible light communication user device may further include a blue LED that emits visible light in a blue light band and a modulator that modulates a signal to be transmitted and transmits the signal to the blue LED to be transmitted through the blue light emitted by the blue LED.
상기 수신 신호는 ACO-OFDM(Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing) 기법에 의해 변조될 수 있고, 상기 전송할 신호는 상기 변조부에 의하여 OOK(On Off Keying) 기법으로 변조될 수 있다.The received signal may be modulated by an Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing (ACO-OFDM) technique, and the transmitted signal may be modulated by an on off keying (OOK) technique by the modulator.
본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 복수의 사용자장치와 복수의 스마트장치가 접근 가능한 실내 환경의 스마트홈 네트워크에서 동작하는 가시광 통신 스마트장치는 녹색광 대역의 가시광을 통과 대역으로 하는 녹색 광 필터, 상기 녹색 광 필터를 통과한 녹색광 대역의 가시광으로부터 수신 신호를 검출하는 포토디텍터(Photo-detector) 및 상기 수신 신호를 복조하는 복조부를 포함한다.In still another aspect of the present invention, a visible light communication smart device operating in a smart home network of an indoor environment in which a plurality of user devices and a plurality of smart devices are accessible includes a green light filter having visible light in a green light band as a pass band, and the green light. And a photo-detector for detecting a received signal from visible light in the green light band passing through the optical filter, and a demodulator for demodulating the received signal.
스마트장치는 청색광 대역의 가시광을 방사하는 청색 LED 및 전송할 신호를 변조하여 상기 청색 LED에 의해 방사되는 청색광을 통해 전송되도록 상기 청색 LED로 전달하는 변조부를 더 포함할 수 있다.The smart device may further include a blue LED that emits visible light in a blue light band and a modulator that modulates a signal to be transmitted and transmits the signal to the blue LED to be transmitted through the blue light emitted by the blue LED.
상기 수신 신호는 ACO-OFDM(Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing) 기법에 의해 변조될 수 있고, 상기 전송할 신호는 상기 변조부에 의하여 OOK(On Off Keying) 기법으로 변조될 수 있다.The received signal may be modulated by an Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing (ACO-OFDM) technique, and the transmitted signal may be modulated by an on off keying (OOK) technique by the modulator.
다수의 사용자/장치에 대한 전이중 방식의 가시광 통신 시스템을 제공하여 가시광 통신 시스템만으로 상향링크와 하향링크 데이터 전송이 가능하여 신뢰성 높은 데이터의 전송/수신이 가능하고 상대적으로 낮은 네트워크 유지/보수 비용의 이점을 얻을 수 있다.Full-duplex visible light communication system for multiple users / devices enables uplink and downlink data transmission using only visible light communication system, enabling reliable data transmission / reception and relatively low network maintenance and maintenance costs Can be obtained.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 VLC 시스템이 적용될 수 있는 환경을 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 VLC 네트워크를 간략히 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 VLC 시스템의 하향링크 전송을 간략히 설명하는 블록도이다.
도 4는 OOK 송신기의 블록 다이어그램이다.
도 5a와 도 5b는 각각 Wi-Fi 시스템과 하이브리드 VLC-Wi-Fi 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 하향링크 및 상향링크 비트 에러율(bit error rate, BER) 시뮬레이션 결과와 데이터 속도를 보여준다.
도 7은 서로 다른 신호 처리 장치의 데이터 처리량 대비 시뮬레이션 된 평균 장치 비용 및 전력 소비 비용을 보여주는 그래프이다.
도 8은 비교 대상 시스템과 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 데이터 처리량 대비 장치 비용을 보여준다.
도 9는 데이터 처리량에 대한 전력 비용을 계산 한 결과이다.
도 10은 데이터 처리량에 대한 총 비용을 보여준다.1 illustrates an environment to which a multi-user full-duplex VLC system according to an embodiment of the present invention can be applied.
2 is a block diagram schematically illustrating a multi-user full-duplex VLC network according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram briefly illustrating downlink transmission of a multi-user full-duplex VLC system according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of a OOK transmitter.
5A and 5B schematically show a Wi-Fi system and a hybrid VLC-Wi-Fi system, respectively.
6A and 6B show downlink and uplink bit error rate (BER) simulation results and data rates of a multi-user full duplex visible light communication system according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing simulated average device cost and power consumption cost compared to data throughput of different signal processing devices.
8 shows the device cost versus data throughput of the system to be compared and the multi-user full duplex visible light communication system according to the embodiment of the present invention.
9 is a result of calculating the power cost for the data throughput.
10 shows the total cost for data throughput.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자(multi-user) 전이중(full duplex) VLC 시스템이 적용될 수 있는 환경을 예시한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 VLC 시스템은 예시된 스마트 홈 환경은 물론 사무실, 카페, 도서관 등 다양한 실내 환경에 적용될 수 있다. 1 illustrates an environment to which a multi-user full duplex VLC system may be applied according to an embodiment of the present invention. Multi-user full-duplex VLC system according to an embodiment of the present invention can be applied to various indoor environments, such as offices, cafes, libraries as well as the illustrated smart home environment.
도 1에서 예시된 바와 같이, 스마트 홈에 적용된 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 VLC 시스템에서 고려되어야 할 트래픽은 사용자 데이터와 스마트장치의 데이터로 유형화 할 수 있다. 다시 말해서 하향링크의 트래픽은 사용자 단말(가령, 스마트폰, PDA, 태블릿 등)로 전송되는 사용자 데이터와 네트워크에 연결되어 사람의 개입 없이 자동적으로 실시간 데이터를 주고 받을 수 있는 스마트장치에게 전송되는 스마트장치 데이터로 구분할 수 있다. 또한 사용자 단말과 스마트장치로부터 전송되는 상향링크 트래픽을 고려할 수 있다. 설명의 편의를 위하여 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 VLC 시스템에서의 통신 방법을 상향링크와 하향링크 측면에서 각각 나누어 설명한다.As illustrated in FIG. 1, traffic to be considered in a multi-user full-duplex VLC system according to an embodiment of the present invention applied to a smart home may be classified into user data and data of a smart device. In other words, the downlink traffic is transmitted to a user device (eg, a smartphone, PDA, tablet, etc.) and a smart device that is connected to a network and is sent to a smart device that can automatically send and receive real-time data without human intervention. Can be divided into data. In addition, uplink traffic transmitted from the user terminal and the smart device may be considered. For convenience of explanation, hereinafter, the communication method in the VLC system according to the embodiment of the present invention will be described by dividing each in terms of uplink and downlink.
일 실시예에서, 다중 사용자 전이중 VLC 시스템은 RGB LED가 적용되어 적색광, 녹색광, 청색광을 주요 채널로 이용할 수 있다. 청색광은 적색광과 녹색광에 비하여 더 쉽게 산란되므로, 상대적으로 동일한 여건에서 덜 산란되어 보다 멀리 전달될 수 있는 적색광과 녹색광을 하향링크의 채널로 선택/이용할 수 있다. 즉, 사용자 데이터와 스마트장치의 데이터는 적색광와 녹색광을 통해 사용자 단말과 스마트장치로 전달될 수 있다. 일례에서 적색광은 사용자 데이터의 전송에 이용하고 녹색광은 스마트장치 데이터의 전송에 이용할 수 있다. 이때 하향링크에서 사용되지 않는 청색광은 변조되지 않은 상태로 조사된다. 적색광, 녹색광, 청색광의 조명 강도는 출력광이 백색광이 되도록 조정/제어되어 사람의 눈이 쉽게 적응하고 일상 업무 수행이 가능한 조명으로서의 기능을 함께 할 수 있도록 한다. In one embodiment, a multi-user full-duplex VLC system may be applied with RGB LEDs to use red, green and blue light as the primary channels. Since blue light is more easily scattered than red and green light, red light and green light, which are less scattered and can be transmitted farther in the same condition, may be selected / used as a downlink channel. That is, the user data and the data of the smart device may be transmitted to the user terminal and the smart device through the red light and the green light. In one example, red light may be used for transmitting user data and green light may be used for transmitting smart device data. At this time, the blue light not used in the downlink is irradiated unmodulated. The illumination intensity of red light, green light, and blue light is adjusted / controlled so that the output light is white light, so that the human eye can easily adapt and function as an illumination that can perform daily tasks.
하향링크의 수신기에는 적색 또는 녹색 광학 필터가 장착되어 사용자 데이터와 장치 데이터를 분리할 수 있다. 일 실시예에서, 하향링크 채널상의 신호를 변조하는데 ACO-OFDM(Asymmetrically Clipped Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이 사용될 수 있다. ACO-OFDM에 대한 설명은 이후 수신기에 의한 수신 과정을 설명하면서 함께 설명한다.The downlink receiver may be equipped with a red or green optical filter to separate user data from device data. In an embodiment, an Asymmetrically Clipped Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing (ACO-OFDM) scheme may be used to modulate the signal on the downlink channel. The description of the ACO-OFDM will be described later together with the reception process by the receiver.
일 실시예에서, 상향링크의 채널로 청색광을 사용할 수 있다. 청색광의 생성에는인 (phosphorus) LED가 사용될 수 있다. 인 LED는 기본적으로 백색광을 방출하는 인 층으로 코팅 된 청색 LED이다. 적색광 또는 녹색광을 상향링크에 사용하면 하향링크 데이터에 간섭으로 작용할 있다. 따라서 하향링크 전송에 사용되지 않는 청색광을 상향링크 전송에 사용할 수 있다.In one embodiment, blue light may be used as an uplink channel. Phosphorus LEDs may be used to generate blue light. Phosphorus LEDs are basically blue LEDs coated with a phosphorus layer that emits white light. If red or green light is used for the uplink, it may act as an interference to the downlink data. Therefore, blue light not used for downlink transmission may be used for uplink transmission.
상향링크용 수신기는 데이터를 수신하는 청색 광학 필터를 포함한다. 시스템의 복잡성을 줄이고 전송의 신뢰성을 높이기 위해, 상향링크 채널을 통한 데이터 전송에 온-오프키잉(ON-OFF keying, OOK) 방식이 적용될 수 있다. 사용자 단말(가령, 스마트 폰) 및 스마트장치와 같은 상향링크를 통해 데이터를 전송하는 장치의 경우 가용 전력이 제한적일 수 있다. 이들 장치의 배터리 수명을 연장하고 연산 능력을 효율적으로 활용하기 위해 OOK 방식을 상향링크 변조 방식으로 선택할 수 있다.The uplink receiver includes a blue optical filter for receiving data. In order to reduce the complexity of the system and increase the reliability of transmission, an ON-OFF keying (OOK) scheme may be applied to data transmission through the uplink channel. In the case of a device for transmitting data through an uplink such as a user terminal (eg, a smart phone) and a smart device, available power may be limited. In order to extend the battery life of these devices and to efficiently utilize the computing power, the OOK method can be selected as an uplink modulation method.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 VLC 네트워크를 간략히 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating a multi-user full-duplex VLC network according to an embodiment of the present invention.
도 2에서 예시된 본 발명의 실시예에 따른 VLC 네트워크는 VLC 통신장치(100)와 적어도 하나 이상의 사용자장치(200), 적어도 하나 이상의 스마트장치(300)로 구성될 수 있다. 도 2는 통신장치(100), 사용자장치(200), 스마트장치(300)의 대략적인 구성을 나타낸 것으로 설명의 편의와 본 발명의 특징적 부분을 명확히 하기 위하여 본 발명의 특징에 해당하지 아니하는 부분은 생략하여 도시한 것이다.The VLC network according to the embodiment of the present invention illustrated in FIG. 2 may include a
본 발명의 실시예에 따른 복수의 사용자장치와 복수의 스마트장치가 접근 가능한 실내 환경의 스마트홈 네트워크에서 동작하는 가시광 통신 장치(100)는 가시광을 발광하도록 구성된 발광부 및 전송될 신호를 변조하도록 구성된 변조부를 포함하되, 상기 발광부는 적색광 대역의 가시광을 발광하는 적색 LED 및 녹색광 대역의 가시광을 발광하는 녹색 LED를 포함하고, 상기 변조부는 스마트장치(300)로 전송될 스마트장치 신호 및 사용자장치(200)로 전송될 사용자장치 신호를 각각 변조하여 변조된 스마트장치 신호 및 변조된 사용자장치 신호 각각을 상기 적색 LED에 의해 방사되는 적색광 및 상기 녹색 LED에 의해 방사되는 녹색광 각각을 통해 전송되도록 상기 적색 LED 및 상기 녹색 LED로 전달한다.The visible
상기 스마트장치 신호는 상기 복수의 스마트장치 각각에 전송되어야 할 데이터를 고유 직교 왈시 코드(unique orthogonal Walsh codes)를 이용하여 확산(speading)시켜 얻어진 코딩된 데이터 스트림들을 결합하여 생성될 수 있고, 상기 사용자장치 신호는 상기 복수의 사용자장치 각각에 전송되어야 할 데이터를 고유 직교 왈시 코드를 이용하여 확산시켜 얻어진 코딩된 데이터 스트림들을 결합하여 생성될 수 있다. 상기 스마트장치 신호 및 상기 사용자장치 신호는 ACO-OFDM(Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing) 기법에 의해 변조될 수 있다. 상기 복수의 스마트장치 및 상기 복수의 사용자장치로부터 광신호를 수광하는 수광부 및 상기 수광부로부터 전달된 수신 신호를 복조하는 복조부를 더 포함할 수 있다. 상기 수광부는 청색광 대역의 가시광을 통과 대역으로 하는 청색 광 필터, 상기 청색 광 필터를 통과한 청색광 대역의 가시광으로부터 상기 수신 신호를 검출하는 포토디텍터(Photo-detector)를 포함할 수 있다. 상기 수신 신호는 OOK(On Off Keying) 기법으로 변조될 수 있다.The smart device signal may be generated by combining coded data streams obtained by spreading data to be transmitted to each of the plurality of smart devices using unique orthogonal Walsh codes. The device signal may be generated by combining coded data streams obtained by spreading data to be transmitted to each of the plurality of user devices using a unique orthogonal Walsh code. The smart device signal and the user device signal may be modulated by an Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing (ACO-OFDM) technique. The apparatus may further include a light receiver configured to receive an optical signal from the plurality of smart devices and the plurality of user devices, and a demodulator configured to demodulate a received signal transmitted from the light receiver. The light receiving unit may include a blue light filter having visible light in a blue light band as a pass band, and a photo-detector detecting the received signal from visible light in the blue light band passing through the blue light filter. The received signal may be modulated by an on off keying (OOK) technique.
복수의 사용자장치와 복수의 스마트장치가 접근 가능한 실내 환경의 스마트홈 네트워크에서 동작하는 가시광 통신 사용자장치(200)는 적색광 대역의 가시광을 통과 대역으로 하는 적색 광 필터, 상기 적색 광 필터를 통과한 적색광 대역의 가시광으로부터 수신 신호를 검출하는 포토디텍터(Photo-detector) 및 상기 수신 신호를 복조하는 복조부를 포함한다. 가시광 통신 사용자장치(200)는 청색광 대역의 가시광을 방사하는 청색 LED 및 전송할 신호를 변조하여 상기 청색 LED에 의해 방사되는 청색광을 통해 전송되도록 상기 청색 LED로 전달하는 변조부를 더 포함할 수 있다. 상기 수신 신호는 ACO-OFDM(Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing) 기법에 의해 변조될 수 있고, 상기 전송할 신호는 상기 변조부에 의하여 OOK(On Off Keying) 기법으로 변조될 수 있다.The visible light
복수의 사용자장치와 복수의 스마트장치가 접근 가능한 실내 환경의 스마트홈 네트워크에서 동작하는 가시광 통신 스마트장치(300)는 녹색광 대역의 가시광을 통과 대역으로 하는 녹색 광 필터, 상기 녹색 광 필터를 통과한 녹색광 대역의 가시광으로부터 수신 신호를 검출하는 포토디텍터(Photo-detector) 및 상기 수신 신호를 복조하는 복조부를 포함한다. 스마트장치(300)는 청색광 대역의 가시광을 방사하는 청색 LED 및 전송할 신호를 변조하여 상기 청색 LED에 의해 방사되는 청색광을 통해 전송되도록 상기 청색 LED로 전달하는 변조부를 더 포함할 수 있다. 상기 수신 신호는 ACO-OFDM(Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing) 기법에 의해 변조될 수 있고, 상기 전송할 신호는 상기 변조부에 의하여 OOK(On Off Keying) 기법으로 변조될 수 있다.Visible light communication
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 VLC 시스템은 스마트 홈에 위치한 사용자가 하향링크 및 상향링크 채널에서 VLC의 장점을 최대한 활용할 수 있도록 하기 위하여, 하향링크 부분과 상향링크 부분으로 분할 구성될 수 있다. 앞서 간략하게 설명한 바와 같이 하향링크에는 적색 및 녹색 LED가 사용될 수 있다. 적색광 및 녹색광은 각각 사용자 및 장치 데이터를 전달하는 데 사용될 수 있다. 상향링크에는 인 LED가 사용될 수 있다. 이하에서 하향링크와 상향링크를 나누어 각각 설명한다.The multi-user full-duplex VLC system according to an embodiment of the present invention may be divided into a downlink part and an uplink part so that a user located in a smart home can make full use of the advantages of VLC in the downlink and uplink channels. have. As briefly described above, red and green LEDs may be used for the downlink. Red and green light may be used to convey user and device data, respectively. In the uplink, the phosphorus LED may be used. Hereinafter, the downlink and the uplink will be divided and described, respectively.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 VLC 시스템의 하향링크 전송을 간략히 설명하는 블록도이다.3 is a block diagram briefly illustrating downlink transmission of a multi-user full-duplex VLC system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 VLC 시스템의 하향링크 부분은 송신기와 수신기로 구성된다. 송신기는 다음과 같은 방식으로 작동한다. 데이터 스트림(사용자 데이터 및 스마트장치 데이터)은 데이터 확산 블록으로 전달된다. 블록은 고유한 직교 월시 코드(Walsh Code)를 이용하여 사용자/스마트장치 데이터를 확산시킨다. 다음 단계로 모든 코딩된 데이터 스트림을 결합하여 변조 블록으로 전달된다. DC 바이어싱(biasing)을 피하고 전력 효율을 높이기 위하여 앞서 설명한 바와 같이 ACO-OFDM 방식이 변조에 적용될 수 있다. 변조된 신호는 DC 바이어스를 통과하여 LED의 전체 출력이 밝은 백색광이 되도록 한다. 이후 신호는 광 무선 채널을 통해 전파되고 사용자 또는 스마트장치에 의해 수신된다.The downlink portion of a multi-user full duplex VLC system according to an embodiment of the present invention is composed of a transmitter and a receiver. The transmitter works in the following way. Data streams (user data and smart device data) are delivered to data spreading blocks. The block spreads user / smart device data using a unique orthogonal Walsh code. In the next step, all coded data streams are combined and delivered to the modulation block. In order to avoid DC biasing and increase power efficiency, the ACO-OFDM scheme may be applied to modulation as described above. The modulated signal passes through a DC bias to ensure that the entire output of the LED is bright white light. The signal is then propagated through the optical wireless channel and received by the user or smart device.
본 발명의 일 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 VLC 시스템에서 사용자 데이터는 적색광 영역을 통해 전송되기 때문에, 사용자 수신기는 수신한 광신호를 적색 광학 필터를 통해 필터링한다. 스마트장치 경우 자신에게 전송되는 데이터는 녹색광 영역을 통해 전송되므로 수신한 광신호를 녹색 광학 필터를 통해 필터링한다. In the multi-user full-duplex VLC system according to an embodiment of the present invention, since the user data is transmitted through the red light region, the user receiver filters the received optical signal through the red optical filter. In the case of a smart device, the data transmitted to the smart device is transmitted through the green light region, and thus the received optical signal is filtered through the green optical filter.
광신호를 필터링 한 후, 송신기에서 설명한 과정을 역으로 수행되어 원본 데이터가 복원된다. 모든 사용자는 보안성 강화를 위한 자체의 직교 월시 코드를 가질 수 있으며 데이터 전송 단계에서 간섭 및 데이터 손상을 피하기 위해 데이터가 확산 단계를 거칠 수 있다.After filtering the optical signal, the procedure described by the transmitter is reversed to restore the original data. Every user can have their own orthogonal Walsh code for added security and data can go through a spreading step to avoid interference and data corruption in the data transfer phase.
작동하는 VLC 시스템의 주요 요구 사항은 광 변조기로부터 양의 실수 값을 갖는 것이며 일반적으로 IM/DD(Intensity Modulation/Direct Detection) 기법이 적용된다. ACO-OFDM은 IM/DD 기법에서도 작동하므로 구현이 비교적 간단하다. 주된 문제는 OFDM 신호에 있다. OFDM 신호는 복소값(complex)과 양극(bipolar)이라는 특징을 가지므로, 간단한 OFDM 시스템은 VLC 시스템과 함께 사용될 수 없다. 따라서 OFDM 신호를 단극(unipolar)과 실수값(real)을 갖도록 하는 것이 필요하고 이는 ACO-OFDM 변조기에 의해 수행될 수 있다.The main requirement for a working VLC system is to have a positive real number from the optical modulator, and typically an Intensity Modulation / Direct Detection (IM / DD) technique. ACO-OFDM also works with the IM / DD technique, making it relatively simple to implement. The main problem lies in the OFDM signal. Since OFDM signals are characterized as complex and bipolar, simple OFDM systems cannot be used with VLC systems. Therefore, it is necessary to make an OFDM signal unipolar and real, which can be performed by an ACO-OFDM modulator.
본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템에서 ACO-OFDM의 출력이 실수 및 단극임을 보장할 수 있도록 다음 절차를 따를 수 있다. N 개의 부반송파 중 하나만이 데이터를 전송하는데 사용된다. 송신기에서, 소스 비트는 먼저 그레이 코드된 M-ary 직교 진폭 변조(QAM) 매핑 블록(mapping block)을 사용하여 변조되어 복소 비트 스트림(complex bit stream)을 생성한다. 그런 다음 시간 영역에서 실제 OFDM 심볼을 유지하기 위해 인코딩된 데이터는 허미시안 대칭 블록(Hermitian symmetry block)을 거친다. 이후 데이터는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 블록 및 클리핑 블록(clipping block)으로 전달되어 데이터가 홀수 부반송파(odd subcarrier) 및 양(positive)의 값을 갖도록 한다. CP(Cyclic Prefix)는 나중에 심볼간 간섭(Inter Symbol Interference, ISI)를 피하기 위해 추가된다. CP의 추가는 VLC 시스템의 신호대 잡음비(SNR) 및 스펙트럼 효율에 미미한 영향을 미친다. PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 줄이기 위해 두 가지 유형의 왜곡, 즉 필터링을 적용하여 대역 외 왜곡을 줄이고 두 번째로 CP를 추가하여 대역 내 왜곡을 줄이기 위해 클리핑(clipping)이 수행될 수 있다. ACO-OFDM 신호에서 홀수 부반송파만 전송된다는 점에 주의해야 한다. 신호는 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 사용하여 아날로그에서 디지털로 변환되고 이후에 광 강도 변조(intensity modulation, IM) 데이터를 사용하여 광 무선 채널을 통해 전송된다.In the multi-user full-duplex visible light communication system according to an embodiment of the present invention, the following procedure may be followed to ensure that the output of the ACO-OFDM is real or unipolar. Only one of the N subcarriers is used to transmit data. At the transmitter, the source bits are first modulated using a gray coded M-ary quadrature amplitude modulation (QAM) mapping block to produce a complex bit stream. The encoded data is then subjected to a Hermitian symmetry block to maintain the actual OFDM symbol in the time domain. The data is then delivered to an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) block and a clipping block so that the data has an odd subcarrier and a positive value. Cyclic Prefix (CP) is added later to avoid Inter Symbol Interference (ISI). The addition of CP has a minor impact on the signal-to-noise ratio (SNR) and spectral efficiency of the VLC system. Two types of distortion can be applied to reduce the peak-to-average power ratio (PAPR): filtering can be applied to reduce out-of-band distortion and secondly, CP can be added to reduce in-band distortion. have. Note that only odd subcarriers are transmitted in the ACO-OFDM signal. The signal is converted from analog to digital using an analog-to-digital converter (ADC) and then transmitted over an optical wireless channel using intensity modulation (IM) data.
수신단에서 직접 탐지(Direct Detection, DD)를 사용하면 신호가 포토 다이오드 (Photo Diode, PD)에 수신된다. 포토 다이오드에서 수신된 신호는 광 영역(domain)에서 전기적 영역으로 변환된다. 추정된 신호는 ACO-OFDM 복조기 블록으로 전달되어 복조(demodulation)되고, 신호는 디맵핑(demapping) 블록을 통과하여 원래의 데이터 스트림(data stream)이 복구된다.When Direct Detection (DD) is used at the receiver, the signal is received at the photo diode (PD). The signal received at the photodiode is converted from the light domain to the electrical domain. The estimated signal is passed to the ACO-OFDM demodulator block for demodulation, and the signal passes through a demapping block to recover the original data stream.
수신기에서 시간 영역에서 수신된 신호는 수학식 1과 같이 표현된다.The signal received in the time domain at the receiver is represented by
VLC에서 채널 h는 LOS(line-of-sight) 및 NLOS(non-line-of-sight)가 될 수 있다. 채널 h의 주된 속성은 그것이 항상 양의 실수값(real)을 갖는다는 것이다. 주파수 영역에서 수신된 신호는 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.In VLC, channel h can be line-of-sight (LOS) and non-line-of-sight (NLOS). The main attribute of channel h is that it always has a positive real value. The signal received in the frequency domain may be expressed as
여기서, Xaco는 ACO-OFDM 신호, H는 OWC 채널 응답이고 N은 평균이 0이고 분산 인 간단한 가산 백색 가우스 잡음 (additive white Gaussian noise, AWGN)을 가정한다. 또한 송신기와 수신기는 완벽하게 동기화 되어있음을 가정한다.Where Xaco is the ACO-OFDM signal, H is the OWC channel response, and N is zero and variance Assume a simple additive white Gaussian noise (AWGN). It is also assumed that the transmitter and receiver are perfectly synchronized.
두 종류의 광 채널을 고려할 때; i) LOS 및 ii) NLOS에서 두 유형의 채널은 수학식 3과 수학식 4와 같이 표현될 수 있으며 전체 확산 된 채널 응답은 수학식 6에 의해 얻어질 수 있다.When considering two kinds of optical channels; In i) LOS and ii) NLOS, two types of channels can be expressed as
여기서 는 광 검출기 영역, 는 소스 빔의 지향성을 나타내는 램버트 모드 번호(lambert's mode number), 는 광 대역 통과 필터를 구비한 수신기, 는 집광기 이득, 는 방사 입사각, 는 송신기에 대한 각도, d는 송신기로부터의 거리, ΔA는 반사체의 면적, k는 실내의 반사체 총 수, 는 j의 반사 계수, 는 반사체와 수신기 사이의 k-1차 임펄스 응답이다.here Light detector area, Is a Lambert's mode number representing the directivity of the source beam, Is a receiver having a wide band pass filter, Condenser benefits, Is the incident angle of radiation, Is the angle to the transmitter, d is the distance from the transmitter, ΔA is the area of the reflector, k is the total number of reflectors in the room, Is the reflection coefficient of j, Is the k-first order impulse response between the reflector and the receiver.
상향링크의 경우, 상향링크 신호를 송신하는 장치는 일반적으로 제한된 자원(가령, 사용전력을 배터리에 의존)을 가지기 때문에, 상향링크 구간에 대해 간단하지만 강건한 변조/전송 기법이 적용되어야 한다. 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템에서는 간단한 OOK 기법이 사용자 또는 스마트장치에서 수신기로 데이터를 전송하는데 사용될 수 있다. 상향링크 데이터 전송에는 앞서 설명한 바와 같이 인 LED가 사용될 수 있다. 인 LED는 백색광을 방출하는 인으로 코팅 된 청색 LED이다. 청색광을 제외한 다른 두 가지 기본 색상(적색광, 녹색광)이 하향링크에 사용되므로 청색광을 사용하여 상향링크 데이터를 전송 및 수신한다.In the case of uplink, since the apparatus for transmitting the uplink signal generally has limited resources (eg, power consumption depends on the battery), a simple but robust modulation / transmission scheme should be applied for the uplink period. In a multi-user full duplex visible light communication system according to an embodiment of the present invention, a simple OOK technique may be used to transmit data from a user or a smart device to a receiver. As described above, in LED may be used for uplink data transmission. Phosphorus LEDs are blue LEDs coated with phosphorus that emit white light. Since two other basic colors (red light and green light) are used for downlink except blue light, uplink data is transmitted and received using blue light.
도 4는 OOK 송신기의 블록 다이어그램이다.4 is a block diagram of a OOK transmitter.
사용자 또는 스마트장치의 데이터는 먼저 프리 엠퍼시스(pre-emphasis) 회로를 거친다. 이는 VLC 링크의 3dB 대역폭을 향상시키기 위해 수행된다. 프리 엠퍼시스 회로는 NPN 트랜지스터를 기반으로 하므로 수신기 감도가 증가한다. 그런 다음 신호는 증폭기를 통과하여 변조 깊이를 증가시키고 Bias-T 블록을 통해 LED 바이어스 전류에 중첩된다. Bias-T 블록의 출력은 상업적으로 이용 가능한 인광 LED에 직접 적용된다. 그런 다음 신호는 광 무선 채널을 통해 전파되고 청색 광학 필터를 구비한 수신기에서 수신된다. 지향성 렌즈는 방출된 빛이 수신기에 집중되어 최대 광이 포토 다이오드에 노출되도록 사용된다.Data from the user or smart device first goes through a pre-emphasis circuit. This is done to improve the 3dB bandwidth of the VLC link. Since the pre-emphasis circuit is based on NPN transistors, the receiver sensitivity is increased. The signal then passes through the amplifier to increase the modulation depth and is superimposed on the LED bias current through the Bias-T block. The output of the Bias-T block is applied directly to commercially available phosphorescent LEDs. The signal then propagates through the optical radio channel and is received at a receiver with a blue optical filter. Directional lenses are used such that the emitted light is concentrated at the receiver so that the maximum light is exposed to the photodiode.
수신기측에서 청색 광 필터에 의해 필터링된 광신호를 포토 다이오드를 통해 수신한 후, 트랜스 임피던스 증폭기에 의해 전기 신호를 증폭되고. 증폭된 전기 신호는 포스트 이퀄라이제이션 블록을 통과하여 신호 레벨이 증폭되어 원래의 데이터가 수신된다.After receiving the optical signal filtered by the blue light filter on the receiver side through the photodiode, the electrical signal is amplified by the transimpedance amplifier. The amplified electrical signal passes through the post equalization block so that the signal level is amplified and original data is received.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템과 현재 상용화된 유사한 기능의 다른 시스템과 비교를 통해 구현 비용 및 에너지 소모 측면에서의 이점과 성능에 관하여 설명한다.Hereinafter, advantages and performances in terms of implementation cost and energy consumption will be described in comparison with a multi-user full-duplex visible light communication system according to an embodiment of the present invention and other systems of similar functions currently commercially available.
다중 사용자 전이중 VLC 시스템이 실제 사용되기 위해서는 낮은 구현 비용 및 높은 전력 효율성을 필요로 한다. 비교 대상 통신 시스템은 현재 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 무선 시스템 중 하나인 Wi-Fi 시스템과 하이브리드 VLC-Wi-Fi 시스템이다. 하이브리드 VLC-Wi-Fi 시스템은 기본적으로 VLC의 상향링크 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 하향링크 전송은 VLC 또는 Wi-Fi 일 수 있지만 상향링크는 Wi-Fi 기술을 기반으로 한다.Multi-user full-duplex VLC systems require low implementation costs and high power efficiency for practical use. The communication systems to be compared are the Wi-Fi system and the hybrid VLC-Wi-Fi system, one of the most used wireless systems in the world today. Hybrid VLC-Wi-Fi system is basically proposed to solve the uplink problem of VLC. Downlink transmission may be VLC or Wi-Fi, but uplink is based on Wi-Fi technology.
도 5a와 도 5b는 각각 Wi-Fi 시스템과 하이브리드 VLC-Wi-Fi 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.5A and 5B schematically show a Wi-Fi system and a hybrid VLC-Wi-Fi system, respectively.
Wi-Fi 시스템은 무선 액세스 포인트(Access Point, AP)가 있는 라우터로 구성된다. 라우터는 광역 네트워크(WAN)에 연결되어 있으며 무선 주파수 방사를 사용하여 데이터를 송수신한다. 반면, 하이브리드 VLC-Wi-Fi 시스템은 Wi-Fi 기술과 VLC 기술을 모두 사용하여 개선된 시스템 성능을 제공한다. 하향링크 전송은 VLC 또는 Wi-Fi를 기반으로 할 수 있으며 상향링크는 Wi-Fi를 기반으로 한다. The Wi-Fi system consists of a router with a wireless access point (AP). Routers are connected to wide area networks (WANs) and transmit and receive data using radio frequency radiation. Hybrid VLC-Wi-Fi systems, on the other hand, offer improved system performance using both Wi-Fi and VLC technologies. Downlink transmission can be based on VLC or Wi-Fi, and uplink is based on Wi-Fi.
VLC 시스템을 구현하기 위해서는 신호 처리 장치의 사용이 필수적이다. 이때 제공하여야 할 서비스 영역의 크기와 사용자의 수에 따라 필요한 신호 처리 장치의 유형을 고려해야 한다. 이하에서 서로 다른 처리 능력, 비용 및 전력 소비를 기반으로 하는 다른 유형의 신호 처리 장치를 통해 비교한다.In order to implement a VLC system, the use of a signal processing device is essential. In this case, it is necessary to consider the type of signal processing apparatus required according to the size of the service area to be provided and the number of users. In the following, comparison is made using different types of signal processing devices based on different processing power, cost and power consumption.
VLC는 아직 Wi-Fi 시스템처럼 대중적으로 널리 보급되지 아니한 상황이므로 초기 설치 비용은 시뮬레이션 및 결과에 포함 된 대략적인 값이다. VLC 시스템에서 초기 장비 가격은 출시 시점에 높을 것으로 예상되지만, 기술이 보편화됨에 따라 Wi-Fi 시스템과 마찬가지로 비용이 크게 절감될 것이다.Since VLC is not yet as popular as Wi-Fi systems, initial installation costs are approximate values included in simulations and results. Initial equipment prices for VLC systems are expected to be high at time of launch, but as technology becomes more common, costs will be significantly reduced, as with Wi-Fi systems.
성능 비교에서 있어서 서로 다른 아키텍처를 가진 신호 처리 장치의 사용을 가정하여 비교 하였다. 신호 처리 장치의 아키텍처는 다수의 코어 및 범용 입출력 (GPIO) 레지스터의 매개 변수와 관련하여 다를 수 있다. 이는 전체 시스템의 처리 속도 및 전력 소비에 심각한 영향을 줄 수 있다. 코어 수가 많으면 성능이 향상되지만 제품 비용 및 전력 소비도 증가하는 반면에 코어 수가 적으면 전력 소비는 낮아지지만 성능 또한 낮아진다. 따라서, 성능, 비용 및 전력 소비 사이에 균형이 이루어 지도록 적절한 신호 처리 장치의 선택을 고려하여야 한다. In the performance comparison, the assumption is made using signal processing devices with different architectures. The architecture of the signal processing device may be different with respect to the parameters of the multiple cores and the general-purpose input / output (GPIO) registers. This can seriously affect the throughput and power consumption of the overall system. A high number of cores improves performance but increases product cost and power consumption, while a low number of cores lowers power consumption but also lowers performance. Therefore, consideration should be given to the selection of an appropriate signal processing device so that there is a balance between performance, cost and power consumption.
표 1은 비용, 전력 및 처리 전력이 다른 몇 가지 신호 처리 장치 아키텍처 및 그에 따른 소비전력, 비용을 보여준다.Table 1 shows some signal processing device architectures that differ in cost, power and processing power, resulting in power consumption and cost.
표 1을 보면 아키텍처 1은 코어 1 개와 4개의 GPIO를 갖는데, 가장 기본적 형태이고 저비용이며 전력 효율적인 처리 장치이다. 본 발명은 주요 실시예의 하나에서 스마트 홈 환경을 가정하므로 이하에서는 아키텍처 1의 신호 처리 장치를 시뮬레이션 대상으로 한다. 서브 채널들의 수는 VLC 표준에서 아직 정의되지 않았기 때문에, 32 개의 서브 채널이 있다고 가정한다. 이러한 가정에 따를 때, 아키텍처 1 처리 장치의 경우 4 X 32 = 128 개의 사용자 및 장치를 수용 할 수 있다. 이것은 스마트 홈 환경에 적용하기에 충분한 것으로 볼 수 있다.In Table 1,
표 2는 평균적인 미국 가정의 소비 전력 및 연간 비용을 보여준다. 표 2의 장치(device)는 VLC 시스템이 적용될 수 있는 장치의 예시이다.Table 2 shows power consumption and annual costs for the average US household. The device of Table 2 is an example of a device to which the VLC system can be applied.
데이터 처리량에 대한 장치 비용 및 전력 소비의 측면에서 세 가지 시스템의 성능을 평가하였다. 아직 상용 VLC 제품이 아직 없기 때문에 비용과 전력 소비 비교를 위하여 다음과 같은 환경을 가정하였다. 하이브리드 VLC-Wi-Fi 및 본 발명의 실시예에 따른 전이중 VLC 시스템의 경우 상용 통신 시스템 구현에 일반적으로 사용되는 TI(Texas Instrument) DSP 보드 시리즈 C6000을 기반으로 산정하고, 장치 비용 및 전력 소비량 계산에는 장기간 사용 된 유지 보수 비용과 전기 비용이 포함시켰다. 실내 VLC 환경 시뮬레이션 모델은 'M. T. Niaz, F. Imdad, H. S. Kim. Deployment methods of visible light communication lights for energy efficient buildings. Opt. Eng. 2016, 55, 10, 106113.' 문헌의 모델을 적용하였다. We evaluated the performance of the three systems in terms of device cost and power consumption for data throughput. Since there are no commercial VLC products yet, the following environment is assumed for cost and power consumption comparison. The hybrid VLC-Wi-Fi and full-duplex VLC system according to the embodiment of the present invention are calculated based on the Texas Instruments (TI) DSP board series C6000 which is generally used for commercial communication system implementation. Long-term maintenance and electricity costs included. Indoor VLC environment simulation model is' M. T. Niaz, F. Imdad, H. S. Kim. Deployment methods of visible light communication lights for energy efficient buildings. Opt. Eng. 2016, 55, 10, 106113. ' The model of the literature was applied.
상술한 조건/가정 하에서 간단한 Wi-Fi 시스템의 비용 및 소비 전력 계산은 수학식 7 및 수학식 8과 같이 산정될 수 있다.Under the above conditions / assumptions, the cost and power consumption calculation of the simple Wi-Fi system may be calculated as in Equations 7 and 8.
여기에서 는 시뮬레이션 기간 동안 대체 된 LED 조명의 수, 는 특정 룸에서 사용 된 총 LED 수, 는 사용 된 LED의 비용, 는 Wi-Fi 장비 비용 및 사용 된 인터넷 연결 비용, 는 LED의 전력 소비량, 는 Wi-Fi 액세스 포인트 + 라우터의 전력 소비량이다.From here The number of LED lights replaced during the simulation, The total number of LEDs used in a particular room, The cost of the used LED, The cost of the Wi-Fi equipment and the cost of the internet connection used, The power consumption of the LED, Is the power consumption of the Wi-Fi access point + router.
하이브리드 VLC-Wi-Fi 시스템의 비용 및 소비 전력 계산은 수학식 9 및 수학식 10과 같이 산정될 수 있다.The cost and power consumption calculation of the hybrid VLC-Wi-Fi system may be calculated as in
여기에서 위의 방정식에서 는 신호 처리 장치의 비용이고, 는 신호 처리 장치를 작동하는 데 소비되는 전력이며, 는 LED가 신호 처리 장치의 GPIO에 연결되고 연결된 LED의 수에 따라 전력을 끌어 오기 때문에 사용되는 LED 수의 인수와 곱해진다. LED를 연결하는 방식은 다양한 방식이 적용될 수 있다. 예를 들어, 각 GPIO가 각각 하나의 LED를 사용하는 방식으로 연결하거나, LED 조명의 배열을 만들고 한 방을 제공하는 배열을 특정 GPIO에 연결하는 방식이 적용될 수 있다. 이러한 방식으로, 전체 가정은 하나의 신호 처리 유닛을 사용하여 커버 될 수 있다. 앞서 가정한 바와 같이, VLC 부반송파가 32라면 간단한 1 코어 및 4 GPIO 기반 신호 처리 장치를 사용하여 총 128 개의 사용자 또는 스마트장치에게 데이터 전송/수신 서비스를 제공할 수 있다.From the equation above Is the cost of the signal processing unit, Is the power consumed to operate the signal processing device, Is multiplied by a factor of the number of LEDs used since the LEDs are connected to the GPIO of the signal processing unit and draw power depending on the number of LEDs connected. Various methods may be used to connect the LEDs. For example, each GPIO may be connected using a single LED, or an array of LED lights may be connected and an array providing a room may be connected to a specific GPIO. In this way, the entire hypothesis can be covered using one signal processing unit. As previously assumed, if the VLC subcarrier is 32, a data transmission / reception service may be provided to a total of 128 users or smart devices using a simple 1 core and 4 GPIO based signal processing devices.
본 발명의 실시예에 따른 전이중 VLC 시스템의 경우 비용과 소비전력은 수학식 11 및 수학식 12와 같이 구해진다.In the case of a full-duplex VLC system according to an embodiment of the present invention, cost and power consumption are calculated as in Equations 11 and 12.
하이브리드 VLC-Wi-Fi 시스템과의 주요 차이점은 Wi-Fi 장치가 제거 된 것이다. The main difference from the hybrid VLC-Wi-Fi system is the removal of the Wi-Fi device.
본 발명의 실시예에 따른 전이중 VLC 시스템의 성능을 시뮬레이션하기 위해 데이터 속도와 비트 오류율(Bit Error Rate, BER)이라는 두 가지 주요 변수를 조사했다. 실내 크기는 5mX5mX3m이고 LED 조명은 수신 평면에서 최적화 된 ROPD를 보장하기 위해 원형으로 천장에 배치되며 수신 평면은 평균 높이 0.8m로 가정한다. 시스템은 LOS 및 NLOS 신호를 모두 고려하고 결과 데이터는 평균 5개의 사용자장치와 10개의 스마트장치에 대해 총 15 명의 사용자로 시뮬레이션 하였다. 전술 한 바와 같이, 하향링크 ACO-OFDM 방식에 기반하고, 상향링크는 OOK 방식을 적용하였다.In order to simulate the performance of a full-duplex VLC system according to an embodiment of the present invention, two main variables were investigated: data rate and bit error rate (BER). The room size is 5mX5mX3m and the LED lights are circularly placed on the ceiling to ensure optimized ROPD in the receiving plane and the receiving plane is assumed to have an average height of 0.8m. The system considers both LOS and NLOS signals and the resulting data is simulated with a total of 15 users for an average of 5 user devices and 10 smart devices. As described above, based on the downlink ACO-OFDM scheme, the uplink applied the OOK scheme.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 하향링크 및 상향링크 BER 시뮬레이션 결과와 데이터 속도를 보여준다.6A and 6B show downlink and uplink BER simulation results and data rates of a multi-user full duplex visible light communication system according to an embodiment of the present invention.
도 6a에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 사용자 및 스마트장치에 대한 BER 성능은 거의 같음을 알 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 성능은 하향링크를 위한 동일한 시스템의 간단한 OOK 기반 구현과 비교된다. ACO-OFDM은 단순한 OOK 구현보다 성능이 뛰어나다는 것을 알 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템이 더 잘 수행된다는 사실은 다중 사용자 간섭을 피하기 위해 사용된 ACO-OFDM 및 추가된 직교 월시 코드의 적용에 의한 이점에 기인한다. 상향 링크의 경우 성능은 일반적인 OOK 시스템과 동일하고, 이는 상향링크에 대해 높은 SNR을 달성함과 동시에 신뢰성 있는 데이터 전송을 보장할 수 있음을 보여준다.As shown in FIG. 6A, the BER performance of the user and the smart device of the multi-user full-duplex visible light communication system according to the embodiment of the present invention are about the same. The performance of a multi-user full duplex visible light communication system according to an embodiment of the present invention is compared with a simple OOK based implementation of the same system for downlink. We can see that ACO-OFDM outperforms a simple OOK implementation. The fact that a multi-user full duplex visible light communication system according to an embodiment of the present invention performs better is due to the advantage of the application of ACO-OFDM and the added orthogonal Walsh code used to avoid multi-user interference. In the case of the uplink, the performance is the same as that of a typical OOK system, which shows that it is possible to ensure reliable data transmission while achieving high SNR for the uplink.
다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 데이터 전송률 성능을 살펴본다. 도 6b에서 사용자장치의 데이터 속도는 빨간색으로 표시되고 스마트장치는 초록색으로 상향링크 데이터는 파란색으로 표시된다. 도 6b에서 볼 수 있듯이 사용자 데이터 전송률은 장치의 전송률보다 높다. 이것은 일반적으로 스마트장치에 비해 사용자가 상대적으로 많은 데이터 용량을 소모한다는 측면에서 효율적이다. 상향링크의 속도는 가장 느리지만 가정 환경에서 하향링크에 비해 덜 사용되는 것이 일반적이라는 점을 감안하여야 한다. 또한 사용자 수가 증가하면 데이터 속도가 감소하는 것을 볼 수 있는데, 이는 더 많은 사용자가 동일한 대역폭을 공유하는 것에 따른 결과이다. 종합하면 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템은 사용자, 스마트장치 데이터를 처리할 수 있으며 평균적인 스마트 홈 환경에 적용 가능한 성능을 제공 할 수 있음을 보여준다.Next, look at the data rate performance of the multi-user full-duplex visible light communication system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6B, the data rate of the user device is displayed in red, the smart device is displayed in green, and the uplink data is displayed in blue. As can be seen in Figure 6b, the user data rate is higher than the device rate. This is generally more efficient in that users consume more data capacity than smart devices. Although the speed of uplink is the slowest, it should be considered that it is generally used less than downlink in home environment. You can also see that the data rate decreases as the number of users increases, which is the result of more users sharing the same bandwidth. In summary, the multi-user full-duplex visible light communication system according to the embodiment of the present invention can process user and smart device data and provide performance applicable to an average smart home environment.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 데이터 처리량에 대한 비용 및 소비 전력을 살펴본다. 상술한 환경과 동일한 환경을 가정하고 배교 대상 또한 Wi-Fi 시스템, 하이브리드 VLC-Wi-Fi 시스템으로 동일하다. Hereinafter, the cost and power consumption of the data throughput of the multi-user full-duplex visible light communication system according to an embodiment of the present invention will be described. Assuming the same environment as the above-mentioned environment, the subject of apostasy is also the same as the Wi-Fi system and the hybrid VLC-Wi-Fi system.
도 7은 서로 다른 신호 처리 장치의 데이터 처리량 대비 시뮬레이션 된 평균 장치 비용 및 전력 소비 비용을 보여주는 그래프이다.7 is a graph showing simulated average device cost and power consumption cost compared to data throughput of different signal processing devices.
도 7에서 DSP의 연산 능력이 증가함에 따라 장치 비용도 증가한다는 것을 알 수 있다. 소비 전력 소비 또한 연산 능력의 증가에 따라 증가한다. DSP 산업이 현재 효율적인 저전력 보드로 옮겨 가고 있기 때문에 여기에 언급된 가격은 근사치이며, 향후 지속적으로 전력 효율이 높은 보드가 출시되면서 장치 및 전력 비용이 감소 할 것으로 예상된다.It can be seen from FIG. 7 that the cost of the device also increases as the computing power of the DSP increases. Power consumption Consumption also increases with increasing computing power. The price mentioned here is an approximation as the DSP industry is now moving to efficient low-power boards, and device and power costs are expected to decrease as future power-efficient boards are introduced.
상술한 내용을 바탕으로 비교 대상 시스템과 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 데이터 처리량에 대한 장치 비용, 데이터 처리량에 대한 전력 비용 및 데이터 처리량에 대한 총 비용을 살펴보면 다음과 같다.Based on the above description, the device cost for data throughput, power cost for data throughput, and total cost for data throughput of the comparison target system and the multi-user full-duplex visible light communication system according to the embodiment of the present invention are as follows.
도 8은 비교 대상 시스템과 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 데이터 처리량 대비 장치 비용을 보여준다.8 shows the device cost versus data throughput of the system to be compared and the multi-user full duplex visible light communication system according to the embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 장치 비용은 높지만 시간이 갈수록 시스템은 낮은 유지 보수 비용으로 인해 더 저렴해짐을 알 수 있다. 도 8에서 유지 관리 비용은 전구 교체 및 Wi-Fi 장치의 하드웨어 업그레이드 일 수 있다. 그러나 VLC의 경우 하드웨어 업그레이드는 최소 5년 동안 평균 스마트 홈에 필요한 데이터 처리량을 처리 할 수 있을 것으로 예상되므로 필요하지 않으며 이 또한 비용 절감으로 이어질 수 있다.Although the device cost of the multi-user full-duplex visible light communication system according to the embodiment of the present invention is high, it can be seen that over time, the system becomes cheaper due to low maintenance costs. In FIG. 8, maintenance costs may be bulb replacement and hardware upgrade of the Wi-Fi device. However, for VLC, hardware upgrades are not necessary because they are expected to handle the data throughput required for the average smart home for at least five years, which can also lead to cost savings.
도 9는 데이터 처리량에 대한 전력 비용을 계산 한 결과이다.9 is a result of calculating the power cost for the data throughput.
도 9에서 볼 수 있듯이 Wi-Fi 시스템과 하이브리드 VLC-Wi-Fi 시스템은 데이터 처리량에 비해 더 많은 전력을 소모하므로 상대적으로 많은 비용이 든다. 고효율의 DSP를 사용할 수 있는 본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 경우, 데이터 처리량에 대한 전력 비용은 적다.As shown in FIG. 9, the Wi-Fi system and the hybrid VLC-Wi-Fi system consume relatively more power than data throughput, and thus are relatively expensive. In the multi-user full-duplex visible light communication system according to the embodiment of the present invention, in which a high efficiency DSP can be used, power cost for data throughput is low.
도 10은 데이터 처리량에 대한 총 비용을 보여준다.10 shows the total cost for data throughput.
본 발명의 실시예에 따른 다중 사용자 전이중 가시광 통신 시스템의 초기 비용은 비교 대상 시스템에 비하여 높지만 4년이 지나면 가장 낮은 비용을 갖게 됨을 보여준다.The initial cost of the multi-user full-duplex visible light communication system according to the embodiment of the present invention is higher than that of the comparison target system, but it shows that the lowest cost after four years.
Claims (12)
가시광을 발광하도록 구성된 발광부; 및
전송될 신호를 변조하도록 구성된 변조부;를 포함하되,
상기 발광부는 적색광 대역의 가시광을 발광하는 적색 LED 및 녹색광 대역의 가시광을 발광하는 녹색 LED를 포함하고,
상기 전송될 신호는 녹색 광 필터 없이 적색 광 필터가 장착된 사용자장치로 전송될 사용자장치 신호와, 적색 광 필터 없이 녹색 광 필터가 장착되고 사람의 개입 없이 데이터를 주고 받을 수 있는 스마트장치로 전송될 스마트장치 신호로 구분되어, 상기 사용자장치는 상기 사용자장치에 장착된 상기 적색 광 필터를 통과한 적색광 대역의 가시광으로부터 상기 사용자장치 신호를 검출하고 상기 스마트장치는 상기 스마트장치에 장착된 상기 녹색 광 필터를 통과한 녹색광 대역의 가시광으로부터 상기 스마트장치 신호를 검출하도록, 상기 변조부는 상기 사용자장치 신호를 변조하고 상기 변조된 사용자장치 신호를 상기 적색 LED에 의해 방사되는 적색광을 통해 전송되도록 상기 적색 LED로 전달하며, 상기 스마트장치 신호를 변조하고 상기 변조된 스마트장치 신호를 상기 녹색 LED에 의해 방사되는 녹색광을 통해 전송되도록 상기 녹색 LED로 전달하는 가시광 통신 장치.A visible light communication device operating in a smart home network in an indoor environment where a plurality of user devices and a plurality of smart devices are accessible,
A light emitting unit configured to emit visible light; And
A modulator configured to modulate a signal to be transmitted;
The light emitting unit includes a red LED for emitting visible light in a red light band and a green LED for emitting visible light in a green light band,
The signal to be transmitted is transmitted to a user device signal to be transmitted to a user device equipped with a red light filter without a green light filter, and to a smart device equipped with a green light filter without a red light filter and capable of transmitting and receiving data without human intervention. Being divided into a smart device signal, the user device detects the user device signal from the visible light of the red light band passing through the red light filter mounted on the user device and the smart device is the green light filter mounted on the smart device The modulator modulates the user device signal and transmits the modulated user device signal to the red LED to be transmitted through the red light emitted by the red LED to detect the smart device signal from visible light in the green light band that has passed through. And modulate the smart device signal and modulate the smart A device signal to the visible light communication device transmitted to the green LED to be transmitted through the green light emitted by the green LED.
상기 스마트장치 신호는 상기 복수의 스마트장치 각각에 전송되어야 할 데이터를 고유 직교 왈시 코드(unique orthogonal Walsh codes)를 이용하여 확산(speading)시켜 얻어진 코딩된 데이터 스트림들을 결합하여 생성되고,
상기 사용자장치 신호는 상기 복수의 사용자장치 각각에 전송되어야 할 데이터를 고유 직교 왈시 코드를 이용하여 확산시켜 얻어진 코딩된 데이터 스트림들을 결합하여 생성된 것인 가시광 통신 장치.According to claim 1,
The smart device signal is generated by combining coded data streams obtained by spreading data to be transmitted to each of the plurality of smart devices using unique orthogonal Walsh codes.
And the user device signal is generated by combining coded data streams obtained by spreading data to be transmitted to each of the plurality of user devices using a unique orthogonal Walsh code.
상기 스마트장치 신호 및 상기 사용자장치 신호는 ACO-OFDM(Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing) 기법에 의해 변조되는 가시광 통신 장치.According to claim 1,
And the smart device signal and the user device signal are modulated by an Asymmetrically clipped optical orthogonal frequency division multiplexing (ACO-OFDM) technique.
상기 복수의 스마트장치 및 상기 복수의 사용자장치로부터 광신호를 수광하는 수광부; 및
상기 수광부로부터 전달된 수신 신호를 복조하는 복조부;를 더 포함하는 가시광 통신 장치.According to claim 1,
A light receiving unit configured to receive an optical signal from the plurality of smart devices and the plurality of user devices; And
And a demodulator for demodulating the received signal transmitted from the light receiver.
상기 수광부는 청색광 대역의 가시광을 통과 대역으로 하는 청색 광 필터;
상기 청색 광 필터를 통과한 청색광 대역의 가시광으로부터 상기 수신 신호를 검출하는 포토디텍터(Photo-detector)를 포함하는 가시광 통신 장치.The method of claim 4, wherein
The light receiving unit includes a blue light filter having visible light in a blue light band as a pass band;
And a photo-detector for detecting the received signal from the visible light in the blue light band passing through the blue light filter.
상기 수신 신호는 OOK(On Off Keying) 기법으로 변조된 것인 가시광 통신 장치.The method of claim 5,
And the received signal is modulated by an OOK (On Off Keying) technique.
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