KR102065888B1 - Communication method and apparatus in optical camera communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광학 카메라 통신 시스템의 통신 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직교 주파수 분할 다중화 변조 방식을 사용하여 데이터를 변조하는 광학 카메라 통신 시스템의 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a communication method and apparatus of an optical camera communication system, and more particularly, to a communication method and apparatus of an optical camera communication system for modulating data using an orthogonal frequency division multiplexing modulation scheme.
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 가시광 통신(Visible Light Communication; VLC)은 LED(Light Emitting Diode)를 사용하여 수행될 수 있다. 가시광 통신 기술은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.7에서 표준화되었으며, IEEE 802.15.7은 PHY(physical) 계층 및 MAC(medium access control) 계층의 기술들을 규정하고 있다. 특히, IEEE 802.15.7은 LoS(Line of Sight) 환경에서 고속 데이터 송수신을 위한 기술들을 규정하고 있으며, IEEE 802.15.7에 규정된 기술들은 실제 통신 환경에 적용되기 어려운 문제점이 있다.With the development of information and communication technology, various wireless communication technologies are being developed. Visible light communication (VLC) may be performed using a light emitting diode (LED). Visible light communication technology has been standardized in Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.15.7, and IEEE 802.15.7 defines technologies of the PHY (physical) layer and the medium access control (MAC) layer. In particular, IEEE 802.15.7 defines technologies for high-speed data transmission and reception in a line of sight (LoS) environment, and the technologies specified in IEEE 802.15.7 have a problem that is difficult to apply to an actual communication environment.
IEEE 802.15.7의 개선 필요성에 따라 IEEE 802.15.7m의 표준화가 진행되었다. IEEE 802.15.7m은 OWC(Optical Wireless Communication) 기술을 규정하고 있으며, OWC 기술은 LiFi(Light Fidelity) 기술, OCC(Optical Camera Communication) 기술, 및 LED-ID(LED Identification) 기술 등을 포함할 수 있다.In accordance with the need for improvement of IEEE 802.15.7, standardization of IEEE 802.15.7m has proceeded. IEEE 802.15.7m defines Optical Wireless Communication (OWC) technology, which may include Light Fidelity (LiFi) technology, Optical Camera Communication (OCC) technology, and LED Identification (LED-ID) technology. .
광학 카메라 통신 시스템의 카메라로서 롤링 셔터 카메라를 사용할 수 있다. 이러한 롤링 셔터 카메라의 프레임 속도는 일정한 값이 아니라 변하는 값이다. 이로써 LED(Light Emitting Diode)의 펄스 속도(pulse rate)가 일정할 때, 롤링 셔터 카메라의 프레임 속도의 변화는 데이터 손실을 초래할 수 있다. 예를 들어, 프레임 속도의 변화를 예상하지 못한 상황에서 카메라가 동작하면 카메라가 이미지를 촬영하지 못할 수 있다. 따라서 데이터 손실이 발생할 수 있다.A rolling shutter camera can be used as the camera of the optical camera communication system. The frame rate of such a rolling shutter camera is not a constant value but a variable value. As a result, when the pulse rate of the light emitting diode (LED) is constant, a change in the frame rate of the rolling shutter camera may cause data loss. For example, if the camera operates in a situation where a change in the frame rate is not expected, the camera may not capture an image. Therefore, data loss may occur.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 광학 카메라 통신 시스템에서 롤링 셔터 카메라의 프레임 속도가 변하더라도 전송되는 데이터의 손실을 방지할 수 있는 통신 방법 및 장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a communication method and apparatus that can prevent the loss of transmitted data even if the frame rate of the rolling shutter camera in the optical camera communication system.
본 발명의 실시예에 따른 송신 노드는 프로세서(processor), 상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory) 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 명령에 따라 점멸하는 복수의 LED(light emitting diode)를 포함하는 LED 어레이(array)를 포함할 수 있고, 상기 하나 이상의 명령들은, 직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division modulation)방식으로 데이터를 변조하여 데이터 프레임을 생성하고 그리고 상기 데이터 프레임을 기초로 상기 LED 어레이에 포함된 LED들을 점멸시킴으로써 상기 데이터 프레임을 수신 노드에 전송하도록 실행되고, 상기 데이터 프레임은 미리 설정된 개수의 데이터 서브 프레임(data sub frame)들을 포함하고, 상기 미리 설정된 개수의 데이터 서브 프레임들 각각은 동일한 시퀀스 넘버(sequence number)와 동일한 페이로드(payload)를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a transmitting node includes a processor, a memory in which one or more instructions executed by the processor are stored, and a plurality of light emitting diodes (LEDs) blinking according to the instructions executed by the processor. And one or more instructions, wherein the one or more instructions modulate the data by orthogonal frequency division modulation to generate a data frame and based on the data frame. Is executed to transmit the data frame to a receiving node by blinking the LEDs included in the array, the data frame comprising a preset number of data subframes, each of the preset number of data subframes. Is the same sequence number and the same payload load).
여기서 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 수신 노드로부터 오버 샘플링이 발생 하였다는 정보를 포함하는 응답 메시지를 수신하고 그리고 상기 데이터 서브 프레임들의 개수가 감소하도록 더 실행될 수 있다.Wherein the one or more commands may be further executed to receive a response message from the receiving node that includes information indicating that oversampling has occurred and to reduce the number of data subframes.
여기서, 상기 응답 메시지는 상기 수신 노드에 포함된 카메라의 촬영 주기에 대한 정보를 더 포함할 수 있고, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 응답 메시지에 의해 지시되는 상기 촬영 주기를 상기 데이터 서브 프레임들의 전송 주기로 나눈 값보다 크거나 같은 값으로 상기 데이터 서브 프레임들의 개수를 설정하도록 더 실행될 수 있다.Here, the response message may further include information on a shooting period of the camera included in the receiving node, and the one or more commands may include the shooting period indicated by the response message as the transmission period of the data subframes. It may be further executed to set the number of the data subframes to a value greater than or equal to the divided value.
여기서 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 수신 노드로부터 상기 수신 노드에 포함된 카메라에 의해 촬영된 이미지들 가운데 임의의 이미지의 비트당 픽셀 수에 대한 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하고 그리고 상기 LED 어레이의 크기 및 상기 비트당 픽셀 수를 기초로, 상기 데이터 서브 프레임의 크기를 설정하도록 더 실행되고, 상기 데이터 서브 프레임 크기는 상기 LED 어레이의 크기를 상기 응답 메시지에서 지시하는 상기 픽셀 수로 나눈 값보다 작거나 동일한 값일 수 있다.Wherein the one or more commands receive from the receiving node a response message containing information about the number of pixels per bit of any of the images taken by the camera included in the receiving node and the size of the LED array. And based on the number of pixels per bit, setting the size of the data subframe, wherein the data subframe size is less than or equal to the size of the LED array divided by the number of pixels indicated in the response message. Can be a value.
본 발명의 다른 실시예에 따른 수신 노드는 프로세서(processor). 상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory) 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 명령에 따라 송신 노드의 LED 어레이(Light Emitting Diode array)의 점멸 상태의 이미지들을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있고, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 LED 어레이의 점멸 상태의 이미지들로부터, 각각 동일한 시퀀스 넘버(sequence number)와 동일한 페이로드(payload)가 포함된 미리 설정된 개수의 데이터 서브 프레임(data sub frame)들을 포함하는 복수의 데이터 프레임(data frame)들을 획득할 수 있고 상기 카메라의 프레임 속도와 상기 LED 어레이의 점멸 속도를 비교하여 오버 샘플링 발생 여부를 판단할 수 있고 상기 오버 샘플링이 발생한 경우, 상기 데이터 서브 프레임들의 시퀀스 넘버를 비교하여, 서로 다른 시퀀스 넘버를 포함하는 데이터 서브 프레임들을 획득할 수 있고 그리고 상기 서로 다른 시퀀스 넘버를 포함하는 데이터 서브 프레임들에 포함된 페이로드들을 획득하고, 상기 페이로드들을 상기 시퀀스 넘버의 순서대로 병합하여 상기 데이터 프레임들을 복호하도록 실행될 수 있다.A receiving node according to another embodiment of the present invention is a processor. May include a memory that stores one or more instructions executed by the processor and images of flashing images of a LED array (Light Emitting Diode array) of a transmitting node according to a memory stored therein and instructions executed by the processor; Wherein the one or more instructions comprise a preset number of data subframes, each containing the same sequence number and the same payload, from the blinking images of the LED array. It is possible to obtain a plurality of data frames to compare the frame rate of the camera and the flashing speed of the LED array to determine whether oversampling occurs, and if the oversampling occurs, the data subframe Data subs containing different sequence numbers by comparing sequence numbers To obtain frame and and may be implemented to decode the data frame by merging sequence of the different sequence number of data sub-frame in the sequence number of the payload obtained, and the payload contained in the containing.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 오버 샘플링이 발생한 것으로 판단한 경우, 상기 오버 샘플링이 발생 하였다는 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 송신 노드에 전송하도록 더 실행될 수 있다.Here, the one or more commands may be further executed to transmit a response message including information indicating that the oversampling has occurred to the transmitting node when it is determined that the oversampling has occurred.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 송신 노드로부터 상기 송신 노드에 포함된 LED 어레이의 크기를 지시하는 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하고, 상기 카메라가 촬영한 이미지들 가운데 임의의 이미지의 비트당 픽셀 수를 검출하고 그리고 상기 LED 어레이의 크기 및 상태 비트당 픽셀 수를 기초로, 상기 데이터 서브 프레임의 크기를 설정하도록 실행되고, 상기 데이터 서브 프레임의 크기는 상기 응답 메시지에서 지시하는 LED 어레이의 크기를 상기 픽셀 수로 나눈 값보다 작거나 동일한 값일 수 있다.Here, the one or more commands, from the transmitting node receives a response message containing information indicating the size of the LED array included in the transmitting node, the pixel per bit of any of the images taken by the camera Detecting a number and setting the size of the data subframe based on the size of the LED array and the number of pixels per status bit, the size of the data subframe being the size of the LED array indicated in the response message. It may be less than or equal to a value divided by the number of pixels.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 픽셀 수를 상기 프로세서의 기준 클록의 주기에 비례하고 상기 카메라의 프레임 레이트에 반비례하게 설정하도록 더 실행될 수 있다.Here, the one or more instructions may be further executed to set the number of pixels proportional to the period of the reference clock of the processor and inversely proportional to the frame rate of the camera.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수신 노드는 프로세서(processor), 상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory) 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 명령에 따라 송신 노드의 LED 어레이(Light Emitting Diode array)의 점멸 상태의 이미지들을 촬영하는 카메라를 포함할 수 있고, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 LED 어레이의 점멸 상태의 이미지들로부터, 각각 동일한 시퀀스 넘버(sequence number)와 동일한 페이로드(payload)가 포함된 미리 설정된 개수의 데이터 서브 프레임(data sub frame)들을 포함하는 복수의 데이터 프레임(data frame)들을 획득하고, 기 카메라의 프레임 속도와 상기 LED 어레이의 점멸 속도를 비교하여 언더 샘플링 발생 여부를 판단하고, 상기 언더 샘플링이 발생한 경우, 상기 데이터 서브 프레임들의 상기 시퀀스 넘버를 비교하여 누락된 데이터 프레임을 검출하고, 상기 누락된 데이터 프레임을 재전송 할 것을 요청하는 정보가 포함된 재전송 요청 메시지를 상기 송신 노드에 전송하고 그리고 상기 획득한 데이터 프레임들을 복호하도록 실행될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a receiving node includes a processor, a memory in which one or more instructions executed by the processor are stored, and an LED array of the transmitting node according to the instructions executed by the processor. A camera for capturing images of a flashing state of a diode array, wherein the one or more instructions are from the images of the flashing state of the LED array, respectively, with the same sequence number and the same payload. Acquire a plurality of data frames including a preset number of data subframes, and compares the frame rate of the camera with the blinking speed of the LED array to determine whether under sampling occurs. And if the under sampling occurs, determine the sequence number of the data subframes. T by sending that includes detecting a missing data frame, and requested to retransmit the missing data frame information retransmission request message to the transmitting node, and can be implemented to decode the data frame obtained.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 송신 노드로부터 상기 재전송 요청 메시지에서 지시하는 누락된 데이터 프레임을 재수신하고 그리고 상기 송신 노드로부터 재수신한 데이터 프레임을 복조하도록 더 실행될 수 있다.Here, the one or more instructions may be further executed to re-receive the missing data frame indicated in the retransmission request message from the transmitting node and to demodulate the data frame received from the transmitting node.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 획득한 데이터 프레임들을 복조한 결과와 상기 송신 노드로부터 재수신한 데이터 프레임을 복조한 결과를 병합하여 데이터를 획득하도록 더 실행될 수 있다.Here, the one or more instructions may be further executed to obtain data by merging a result of demodulating the obtained data frames with a result of demodulating the data frame re-received from the transmitting node.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 송신 노드로부터 상기 송신 노드에 포함된 LED 어레이의 크기를 지시하는 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하고 상기 카메라가 촬영한 이미지들 가운데 임의의 이미지의 비트당 픽셀 수를 검출하고 그리고 상기 LED 어레이의 크기 및 상태 비트당 픽셀 수를 기초로, 상기 데이터 서브 프레임의 크기를 설정하도록 실행되고, 상기 데이터 서브 프레임의 크기는 상기 응답 메시지에서 지시하는 LED 어레이의 크기를 상기 픽셀 수로 나눈 값보다 작거나 동일한 값일 수 있다.Here, the one or more commands, from the transmitting node receives a response message containing information indicating the size of the LED array included in the transmitting node and the number of pixels per bit of any of the images taken by the camera And set the size of the data subframe based on the size of the LED array and the number of pixels per status bit, the size of the data subframe being the size of the LED array indicated in the response message. It may be less than or equal to a value divided by the number of pixels.
여기서, 상기 하나 이상의 명령들은, 상기 픽셀 수를 상기 프로세서의 기준 클록의 주기에 비례하고 상기 카메라의 프레임 레이트에 반비례하게 설정하도록 더 실행될 수 있다.Here, the one or more instructions may be further executed to set the number of pixels proportional to the period of the reference clock of the processor and inversely proportional to the frame rate of the camera.
본 발명에 의하면, 통신 시스템에서 데이터 프레임이 동일한 시퀀스 넘버를 포함하는 복수의 데이터 서브 프레임으로 구성됨으로써, 수신 노드의 카메라 프레임 속도의 변화에 따라 언더 샘플링 또는 오버 샘플링이 발생하더라도 전송되는 데이터의 손실을 방지 할 수 있다.According to the present invention, since a data frame is composed of a plurality of data subframes having the same sequence number in a communication system, loss of data transmitted even if undersampling or oversampling occurs according to a change in the camera frame rate of a receiving node is achieved. Can be prevented.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 통신 시스템에서 통신 노드에 포함된 송신 모듈의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 통신 시스템에서 송신 모듈에 포함된 송신 처리부의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 5는 통신 시스템에서 데이터 프레임의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 6은 통신 시스템에서 수신 노드에 포함된 수신 모듈의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 7은 통신 시스템에서 수신 모듈에 포함된 데이터 획득부의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 8은 통신 시스템에서 데이터의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.
도 9는 통신 시스템에서 디코딩 방범의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다.
도 11은 통신 시스템에서 누락된 데이터 프레임을 검출하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a communication system.
2 is a block diagram showing a first embodiment of a communication node constituting a communication system.
3 is a block diagram illustrating a first embodiment of a transmission module included in a communication node in a communication system.
4 is a block diagram showing a first embodiment of a transmission processing unit included in a transmission module in a communication system.
5 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a data frame in a communication system.
6 is a block diagram illustrating a first embodiment of a receiving module included in a receiving node in a communication system.
7 is a block diagram illustrating a first embodiment of a data obtaining unit included in a receiving module in a communication system.
8 is a flowchart illustrating a first embodiment of a method of transmitting and receiving data in a communication system.
9 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of decoding security in a communication system.
10 is a flowchart illustrating a second embodiment of a data transmission / reception method in a communication system.
11 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a method of detecting a missing data frame in a communication system.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the present invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. The term and / or includes a combination of a plurality of related items or any item of a plurality of related items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, the same reference numerals are used for the same elements in the drawings and redundant descriptions of the same elements will be omitted.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.A communication system to which embodiments according to the present invention are applied will be described. The communication system to which the embodiments according to the present invention are applied is not limited to the contents described below, and the embodiments according to the present invention may be applied to various communication systems. Here, the communication system may be used in the same sense as the communication network.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a communication system.
도 1을 참조하면, 통신 시스템은 복수의 통신 노드들(110, 120)을 포함할 수 있다. 복수의 통신 노드들(110, 120)은 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.15.7(예를 들어, IEEE 802.15.7m)에 규정된 통신 방식들을 사용하여 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들(110, 120) 각각은 LED(Light Emitting Diode) 및 카메라를 포함할 수 있고, LED를 점멸시킴으로써 신호를 전송할 수 있고, 카메라에 의해 촬영된 LED의 점멸 상태에 기초하여 신호를 획득할 수 있다. 복수의 통신 노드들(110, 120) 각각은 센서(sensor) 노드, IoT(Internet of Things) 노드, 스마트폰(smart phone) 등일 수 있다. 복수의 통신 노드들(110, 120) 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 1, a communication system may include a plurality of
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing a first embodiment of a communication node constituting a communication system.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 프로세서(210), 메모리(220), 송신 모듈(230), 및 수신 모듈(240)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 저장 장치(250) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(260)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.2, the
다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(260)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송신 모듈(230), 수신 모듈(240), 및 저장 장치(250) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.However, each component included in the
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(250) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(250) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.The
송신 모듈(230)은 LED 어레이(array)를 포함할 수 있으며, 프로세서(210)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 수신 모듈(240)은 카메라를 포함할 수 있으며, 프로세서(210)의 제어에 따라 동작할 수 있다. 송신 모듈(230)은 다음과 같이 구성될 수 있다.The
도 3은 통신 시스템에서 통신 노드에 포함된 송신 모듈의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating a first embodiment of a transmission module included in a communication node in a communication system.
도 3을 참조하면 송신 모듈(300)은 통신부(310), 송신 처리부(320), 디밍 제어부(330) 및 LED 어레이(340)을 포함할 수 있다. 여기에서 송신 모듈(300)은 도 2의 송신 모듈(230)과 유사하거나 동일하게 구성될 수 있다. 통신부(310)는 수신 모듈(600, 도 6 참조)과 통신을 수행할 수 있다. 통신부(310)는 수신 모듈(600)에 특정한 정보를 포함하는 응답 메시지(예를 들어, LED 어레이(340)의 크기를 지시하는 정보가 포함된 응답 메시지)를 전송할 수 있고, 수신 모듈(600)로부터 특정한 정보를 포함하는 응답 메시지(예를 들어, 수신 모듈(600)에 오버 샘플링이 발생한 정보를 포함하는 응답 메시지)를 수신할 수 있다. 송신 처리부(320)는 직교 주파수 분할 다중화 변조 방식(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 사용하여 입력 신호를 처리할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
송신 처리부(320)는 다음과 같이 구성될 수 있다.The
도 4는 통신 시스템에서 송신 모듈에 포함된 송신 처리부의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.4 is a block diagram showing a first embodiment of a transmission processing unit included in a transmission module in a communication system.
도 4를 참조하면, 송신 처리부(400)는 직/병렬 변환 유닛(serial to parallel converter unit, 410), FEC 인코더(Forward Error Correction encoder, 420), SN 삽입 유닛(Sequence Number add unit, 430), QAM 유닛(Quadrature Amplitude Modulation unit, 440), 매핑 유닛(450), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 유닛(460), CP 추가 유닛(cyclic prefix add unit, 470) 및 병/직렬 변환 유닛(parallel series converter unit, 480) 및 데이터 프레임 생성 유닛(490)를 포함할 수 있다. 실시예들에서 유닛(unit)은 특정 기능을 수행하는 수단(means), 엔터티(entity), 장치(apparatus) 등을 의미할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
직/병렬 변환 유닛(410)에는 직렬 비트 스트림이 입력될 수 있다. 직/병렬 변환 유닛(410)은 입력된 복수의 직렬 비트 스트림을 병렬 형태로 변환할 수 있다. 직/병렬 변환 유닛(410)은 병렬 형태의 비트 스트림을 FEC 인코더(420)에 전송할 수 있다.The serial bit stream may be input to the serial /
FEC 인코더(420)은 직/병렬 변환 유닛(410)으로부터 병렬 형태의 비트 스트림을 수신할 수 있다. FEC 인코더(420)은 비트 스트림에 각각에 FEC를 위한 부가 정보를 추가할 수 있다. 여기에서 "비트 스트림+부가 정보"는 페이로드(예를 들어 데이터 심볼(data symbol))일 수 있다. FEC 인코더(420)은 페이로드를 SN 삽입 유닛(430)에 전송할 수 있다.The
SN 삽입 유닛(430)은 FEC 인코더(420)으로부터 페이로드를 수신할 수 있다. SN 삽입 유닛(430)은 페이로드의 전단에 시퀀스 넘버(sequence number)를 추가할 수 있다. 여기에서 "시퀀스 넘버+페이로드"는 데이터 서브 프레임(data sub frame)일 수 있다. SN 삽입 유닛(430)은 QAM 유닛에 데이터 서브 프레임을 전송할 수 있다. QAM 유닛(440)은 SN 삽입 유닛(430)으로부터 데이터 서브 프레임을 수신할 수 있다. QAM 유닛(440)은 데이터 서브 프레임을 QAM 방식으로 변조할 수 있다. 예를 들어 QAM 유닛(440)은 16-QAM 또는 64-QAM 방식으로 데이터 서브 프레임을 변조할 수 있다. 16-QAM 방식으로 데이터 서브 프레임을 변조하는 경우, 페이로드를 16개의 레벨로 양자화하여 I/Q 플롯의 16개의 좌표에 매핑할 수 있다 64-QAM 방식으로 데이터 서브 프레임을 변조하는 경우, 데이터 서브 프레임을 64개의 레벨로 양자화 하여 I/Q 플롯의 64개의 좌표에 매핑할 수 있다. QAM 방식으로 변조된 데이터 서브 프레임은 I/Q 플롯의 좌표에 따라 실수부 및 허수부를 포함할 수 있다. QAM 유닛(440)은 QAM 방식으로 변조된 데이터 서브 프레임을 매핑 유닛(450)에 전송할 수 있다.The
매핑 유닛(450)은 QAM 유닛(440)으로부터 QAM 방식으로 변조된 데이터 서브 프레임을 수신할 수 있다. 매핑 유닛(440)은 예를 들어, 헤르미티안 행렬(Hermitian matrix)를 포함할 수 있다. 여기서 헤르티미안 행렬은 주대각선 성분이 실수이고, 나머지 성분이 복소수이며, 대각선을 중심으로 서로 반대편의 성분들이 복소수 공액 관계인 행렬일 수 있다. 매핑 유닛(450)이 헤르미티안 행렬을 포함하는 경우, 매핑 유닛(460)은 QAM 방식으로 변조된 데이터 서브 프레임의 허수부를 제거하도록 매핑할 수 있다. 매핑 유닛(450)은 매핑된 데이터 서브 프레임을 IFFT 유닛(460)에 전송할 수 있다.The
IFFT 유닛(460)은 매핑 유닛(450)으로부터 매핑된 데이터 서브 프레임을 수신할 수 있다. IFFT 유닛(460)은 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 방식을 사용하여 주파수 영역의 데이터 서브 프레임을 시간 영역의 데이터 서브 프레임으로 변환할 수 있다. 또한 IFFT 유닛은 IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform) 방식을 사용하여 주파수 영역의 데이터 서브 프레임을 시간 영역의 데이터 서브 프레임으로 변환할 수 있다. IFFT 유닛(460)은 시간 영역의 데이터 서브 프레임을 CP 추가 유닛(470)에 전송할 수 있다. CP 추가 유닛(470)은 시간 영역의 데이터 서브 프레임을 IFFT 유닛(460)으로부터 수신할 수 있다. CP 추가 유닛(470)은 시간 영역의 데이터 서브 프레임에 CP(Cyclic Prefix)를 삽입할 수 있다. 즉 CP 추가 유닛(470)은 시간 영역의 데이터 서브 프레임에 CP를 삽입하여 병/직렬 변환 유닛(480)에 전송할 수 있다. The
병/직렬 변환 유닛(480)은 CP 추가 유닛(470)으로부터 CP 가 삽입된 데이터 서브 프레임을 수신할 수 있다. 병/직렬 변환 유닛(480)은 병렬 형태의 데이터 서브 프레임들을 직렬 형태의 데이터 서브 프레임으로 변환할 수 있다. 병/직렬 변환 유닛(480)은 직렬 형태의 데이터 서브 프레임을 데이터 프레임 생성 유닛(490)에 전송할 수 있다. 데이터 프레임 생성 유닛(490)은 병/직렬 변환 유닛(480)으로부터 직렬 형태의 데이터 서브 프레임들을 수신할 수 있다. 데이터 프레임 생성 유닛(490)은 데이터 서브 프레임들을 병합하여 데이터 프레임을 생성할 수 있다. 즉 데이터 프레임 생성 유닛(490)은 동일한 시퀀스 넘버 및 동일한 페이로드를 포함하는 데이터 서브 프레임들을 병합하여 데이터 프레임을 생성할 수 있다.The parallel /
한편 송신 처리부(400)에 의해 생성되는 데이터 프레임은 다음과 같을 수 있다.Meanwhile, the data frame generated by the
도 5를 참조하면, 통신 노드에서 복수의 데이터 프레임들이 생성될 수 있다. 복수의 데이터 프레임들 각각에 포함된 페이로드(예를 들어, 데이터 심볼(DS))는 서로 다를 수 있다. 하나의 데이터 프레임은 복수의 데이터 서브 프레임들을 포함할 수 있으며, 하나의 데이터 프레임에 속한 복수의 데이터 서브 프레임들은 동일한 페이로드(예를 들어 데이터 심볼(DS))를 포함할 수 있다. 즉 데이터의 전송 누락을 방지하기 위해, 동일한 데이터 서브 프레임을 통해 동일한 페이로드가 반복 전송될 수 있다. 데이터 프레임 속도는 특정 구간에서 전송된 데이터 프레임들 중에서 서로 다른 페이로드를 포함하는 데이터 프레임들의 개수로 정의될 수 있다. 데이터 프레임은 오버(over) 샘플링 방식 및 언더(under) 샘플링 방식을 모두 지원하도록 설계될 수 있다. 오버 샘플링 방식은 카메라(즉, 도 6에 도시된 카메라(610))의 프레임 속도가 데이터 프레임 속도보다 빠른 경우에 사용되는 샘플링 방식일 수 있다. 언더 샘플링 방식은 카메라(즉, 도 6에 도시된 카메라(610))의 프레임 속도가 데이터 프레임 속도보다 느린 경우에 사용되는 샘플링 방식일 수 있다.Referring to FIG. 5, a plurality of data frames may be generated at a communication node. The payloads (eg, data symbols DS) included in each of the plurality of data frames may be different from each other. One data frame may include a plurality of data subframes, and a plurality of data subframes belonging to one data frame may include the same payload (eg, a data symbol DS). In other words, in order to prevent transmission of data, the same payload may be repeatedly transmitted through the same data subframe. The data frame rate may be defined as the number of data frames including different payloads among data frames transmitted in a specific section. The data frame may be designed to support both an over sampling scheme and an under sampling scheme. The oversampling scheme may be a sampling scheme used when the frame rate of the camera (ie, the
다시 도 3을 참조하면, 디밍 제어부(330)는 송신 처리부(320)로부터 데이터 프레임들을 수신할 수 있다. 디밍 제어부(330)는 데이터 프레임에 기초하여 미리 설정한 점멸 속도로 LED 어레이(340)를 점멸 시킬 수 있다. 디밍 제어부(330)는 LED 어레이(340)를 점멸 시킴으로써 수신 모듈(600, 도 6 참조)로 데이터 프레임을 전송할 수 있다.Referring back to FIG. 3, the dimming
도 6을 참조하면, 수신 모듈(600)은 카메라(610), 비교부(620), 통신부(630) 및 데이터 획득부(640)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(600)은 도 2의 수신 모듈(240)과 유사하거나 동일하게 구성될 수 있다. 카메라(610)는 카메라의 프레임 속도에 관한 정보를 비교부(630)에 전송할 수 있다. 또한, 카메라(610)는 송신 모듈(300, 도 3 참조)에 포함된 LED 어레이(340, 도 3 참조)의 점멸 상태의 이미지들을 촬영할 수 있다. 카메라(610)는 촬영된 점멸 상태의 이미지들을 비교부(630) 및 데이터 획득부(640)에 전송할 수 있다.Referring to FIG. 6, the receiving
통신부(620)는 송신 모듈(300, 도 3 참조)와 통신을 수행할 수 있다. 통신부(620)는 송신 모듈(300)에 특정한 정보를 포함하는 응답 메시지(예를 들어, 송신 모듈(300)에 오버 샘플링이 발생한 정보를 포함하는 응답 메시지)를 전송할 수 있고, 송신 모듈(300)로부터 특정한 정보를 포함하는 응답 메시지(예를 들어, LED 어레이(340, 도 3 참조)의 크기를 지시하는 정보가 포함된 응답 메시지)를 수신할 수 있다.The
비교부(630)는 카메라(610)로부터 카메라(610)의 프레임 속도에 관한 정보 및 LED 어레이(340)의 점멸 상태의 이미지들을 수신할 수 있다. 비교부(630)는 LED 어레이(340)의 점멸 상태의 이미지들로부터 LED 어레이(340)의 점멸 속도를 획득할 수 있다. 비교부(630)는 카메라(610)의 프레임 속도와 LED 어레이(340)의 점멸 속도를 비교하여, 수신 모듈(600)에 오버 샘플링 또는 언더 샘플링이 발생 하였는지 판단할 수 있다. 비교부(630)는 수신 모듈(600)에 오버 샘플링이 발생하였다고 판단 한 경우, 오버 샘플링이 발생하였다는 정보를 데이터 획득부(640)에 전송할 수 있다. 또한 비교부(630)는 수신 모듈(600)에 오버 샘플링이 발생하였다는 정보를 포함하는 응답 메시지를 생성할 수 있다. 비교부(630)는 오버 샘플링이 발생하였다는 정보를 포함하는 응답 메시지를 통신부(620)를 통해 송신 모듈(300)에 전송할 수 있다. 또한 비교부(630)는 수신 모듈(600)에 언더 샘플링이 발생하였다고 판단한 경우, 언더 샘플링이 발생하였다는 정보를 데이터 획득부(640)에 전송할 수 있다. 비교부(630)는 언더 샘플링이 발생하여 데이터 프레임이 누락된 경우, 누락된 데이터 프레임의 재전송을 요청하는 재전송 메시지를 생성할 수 있다. 비교부(630)는 재전송 메시지를 메시지를 통신부(620)를 통해 송신 모듈(300)에 전송할 수 있다.The
데이터 획득부(640)는 카메라(610)로부터 LED 어레이(340)의 점멸 상태를 촬영한 이미지들을 수신할 수 있다. 데이터 획득부(640)는 LED 어레이(340)의 점멸 상태를 촬영한 이미지를 처리하여 데이터를 획득할 수 있다. 데이터 획득부(640)는 비교부(630)로부터 수신 모듈(600)에 오버 샘플링 또는 언더 샘플링이 발생하였다는 정보를 수신할 수 있다. 또한 데이터 획득부(640)는 언더 샘플링이 발생하였다는 정보를 수신한 경우, 누락된 데이터 프레임을 검출할 수 있고, 누락된 데이터 프레임에 관한 정보를 비교부(630)에 전송할 수 있다.The
한편 데이터 획득부(640)는 다음과 같이 구성될 수 있다.The
도 7은 통신 시스템에서 수신 모듈에 포함된 데이터 획득부의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.7 is a block diagram illustrating a first embodiment of a data obtaining unit included in a receiving module in a communication system.
도 7을 참조하면, 데이터 획득부(700)는 이미지 처리 유닛(710), 직/병렬 변환 유닛(Serial to parallel converter unit, 720), CP 제거 유닛((Cyclic Prefix removing unit, 730), FFT(Fast Fourier Transform) 유닛(740), 디매핑 유닛(750), SN 추출 유닛(Sequence Number extracting unit, 760), 에러 검출 유닛(770), 병/직렬 변환 유닛(parallel series converter unit, 780) 및 복호 유닛(790)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
이미지 처리 유닛(710)은 카메라(610, 도 6 참조)로부터 점멸 상태의 이미지들을 수신할 수 있다. 이미지 처리 유닛(710)은 카메라로부터 수신한 이미지들을 처리하여 직렬 형태의 비트 스트림들을 획득할 수 있다. 이미지 처리 유닛(710)은 직렬 형태의 비트 스트림들을 직/병렬 변환 유닛(720)에 전송할 수 있다.The
직/병렬 변환 유닛(720)은 이미지 처리 유닛(710)으로부터 직렬 형태의 비트 스트림들을 수신할 수 있다. 직/병렬 변환 유닛(720)은 비트 스트림들을 병렬 형태의 비트 스트림들로 변환할 수 있다.Serial /
직/병렬 변환 유닛(720)은 병렬 형태의 비트 스트림들을 CP 제거 유닛(730)에 전송할 수 있다. CP 제거 유닛(730)은 직/병렬 변환 유닛(720)으로부터 병렬 형태의 비트 스트림들을 수신할 수 있다. CP 제거 유닛(730)은 각각의 비트 스트림들에 삽입된 CP를 제거할 수 있다. CP 제거 유닛(730)은 CP가 제거된 비트 스트림들을 FFT 유닛(740)에 전송할 수 있다. FFT 유닛(740)은 FFT(Fast Fourier Transform) 방식을 사용하여 CP가 제거된 비트 스트림들을 시간 영역의 비트 스트림에서 주파수 영역의 비트 스트림들로 변환할 수 있다. FFT 유닛(740)은 주파수 영역으로 변환된 비트 스트림들을 디매핑 유닛(750)에 전송할 수 있다. 디매핑 유닛(750)은 FFT 유닛(740)으로부터 주파수 영역으로 변환된 비트 스트림들을 수신할 수 있다. 디매핑 유닛(750)은 주파수 영역으로 변환된 비트 스트림들에 대한 디매핑 동작을 수행할 수 있다. 디매핑 유닛(750)은 디매핑(demappaing)된 각각 비트 스트림들을 SN 추출 유닛(760)에 전송할 수 있다. SN 추출 유닛(760)은 디매핑 유닛(750)으로부터 디매핑된 비트 스트림들을 수신할 수 있다. SN 추출 유닛(760)은 디매핑된 비트 스트림들에 포함된 시퀀스 넘버들을 획득할 수 있다. 또한 SN 추출 유닛(760)은 획득된 시퀀스 넘버들을 비교할 수 있다. 즉, 비교부(630)로부터 수신 모듈(600, 도 6 참조)에 언더 샘플링이 발생하였다는 정보를 수신한 경우, SN 추출 유닛(760)은 시퀀스 넘버들을 비교하여 어떠한 데이터 프레임이 누락되었는지 검출할 수 있다. SN 추출 유닛(760)은 비트 스트림들을 에러 검출 유닛(770)에 전송할 수 있다. 여기에서 비트 스트림들 각각은 시퀀스 넘버가 추출된 비트 스트림들일 수 있다.The serial /
에러 검출 유닛(770)은 SN 추출 유닛(760)으로부터 시퀀스 넘버가 추출된 비트 스트림들을 수신할 수 있다. 에러 검출 유닛(770)은 비트 스트림들에 오류가 발생하였는지 검출할 수 있다. 비트 스트림들에 오류가 발생한 경우, 에러 검출 유닛(770)은 통신부(620, 도 6 참조)를 통해 데이터 프레임들의 재전송을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다. 비트 스트림들에 오류가 발생하지 않은 경우, 에러 검출 유닛(770)은 비트 스트림들을 병/직렬 변환 유닛에 전송할 수 있다.The
병/직렬 변환 유닛(780)은 에러 검출 유닛(770)으로부터 비트 스트림들을 수신할 수 있다. 병/직렬 변환 유닛(780)은 병렬 형태의 비트 스트림들을 직렬 형태로 변환할 수 있다. 병/직렬 변환 유닛(780)은 직렬 형태의 비트 스트림들을 복호 유닛(790)에 전송할 수 있다.The parallel /
복호 유닛(790)은 병/직렬 변환 유닛(780)으로부터 직렬 형태의 비트 스트림들을 수신할 수 있다. 복호 유닛(790) 비교부(630)로부터 수신 모듈(600)에 오버 샘플링이 발생하였다는 정보를 수신한 경우, SN 추출 유닛(760)이 획득한 시퀀스 넘버들을 비교하여 각각 다른 시퀀스 넘버들을 포함하는 비트 스트림들을 하나씩 획득할 수 있다. 복호 유닛(790)은 다른 시퀀스 넘버들을 포함하는 비트 스트림들 각각으로부터 페이로드를 획득할 수 있다. 복호 유닛(790)은 획득한 페이로드들을 병합할 수 있고, 병합된 페이로드들을 복호하여 제1 데이터를 획득할 수 있다.The
복호 유닛(790)은 비교부(630)로부터 수신 모듈(600)에 언더 샘플링이 발생하였다는 정보를 수신한 경우, 먼저 수신된 비트 스트림들을 복조하여 데이터를 획득할 수 있다. 복호 유닛(790)은 SN 추출 유닛(760)이 추출한 비트스트림들의 시퀀스 넘버를 비교하여 누락된 데이터 프레임을 검출할 수 있다. 이후, 복호 유닛(790)은 송신 모듈(300), 도 3 참조)로부터 누락된 데이터 프레임에 포함된 비트 스트림을 재수신할 수 있다. 복호 유닛은 재수신한 비트 스트림으로부터 페이로드를 획득할 수 있고, 획득한 페이로드를 복호하여 제2 데이터를 획득할 수 있다. 이후 복호 유닛(790)은 제1 데이터 및 제2 데이터를 병합하여 데이터를 획득할 수 있다.When the
다음으로, 통신 시스템에서 데이터의 송수신 방법들이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.Next, methods of transmitting and receiving data in a communication system will be described. Even when the method (for example, the transmission or reception of a signal) is performed among the communication nodes is described, the corresponding second communication node corresponds to the method (for example, the method performed in the first communication node). For example, the reception or transmission of a signal) may be performed. That is, when the operation of the terminal is described, the base station corresponding thereto may perform an operation corresponding to the operation of the terminal. In contrast, when the operation of the base station is described, the terminal corresponding thereto may perform an operation corresponding to the operation of the base station.
도 8은 통신 시스템에서 데이터의 송수신 방법의 제1 실시예를 도시한 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a first embodiment of a method of transmitting and receiving data in a communication system.
도 8을 참조하면, 통신 시스템은 송신 노드와 수신 노드를 포함할 수 있다. 송신 노드는 도 1의 송신 노드(110)일 수 있고, 수신 노드는 도 1의 수신 노드(120)일 수 있다. 송신 노드와 수신 노드 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 송신 노드 및 수신 노드 각각에 포함된 송신 모듈은 도 3 및 도 4에 도시된 실시예들과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 송신 노드 및 수신 노드 각각에 포함된 수신 모듈은 도 6 및 도 7에 도시된 실시예들과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. Referring to FIG. 8, a communication system may include a transmitting node and a receiving node. The transmitting node may be the transmitting
송신 노드는 데이터 프레임들을 생성할 수 있다(S810). 데이터 프레임들은 송신 처리부(예를 들면 도 3의 송신 처리부(320))에서 생성될 수 있으며, 도 5에 도시된 데이터 프레임과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 송신 노드는 생성된 데이터 프레임들을 수신 노드에 전송할 수 있다(S820). 이 경우 LED 어레이(예를 들어 도 3에 도시된 LED 어레이(340))가 점멸됨으로써 데이터 프레임이 수신 노드에 전송될 수 있다. The transmitting node may generate data frames (S810). The data frames may be generated by the transmission processor (for example, the
수신 노드는 송신 노드로부터 데이터 프레임들을 수신할 수 있다. 즉 수신 노드는 카메라(에를 들어, 도 6에 도시된 카메라(610))을 사용하여 LED 어레이의 점멸 상태를 촬영하여 이미지들을 획득할 수 있고, 이미지들로부터 데이터 프레임들을 획득할 수 있다. 또한 수신 노드의 비교부(예를 들어 도 6의 비교부(620))는 이미지들로부터 LED 어레이의 점멸 속도를 획득할 수 있고 점멸 속도를 통해 송신 노드의 데이터 프레임 속도를 획득할 수 있다.The receiving node may receive data frames from the transmitting node. That is, the receiving node may acquire images by capturing the blinking state of the LED array using a camera (for example, the
수신 노드는 데이터 프레임 속도와 카메라 프레임 속도를 비교할 수 있다(S830). 수신 노드의 비교부는 데이터 프레임의 속도와 카메라 프레임의 속도를 비교할 수 있고, 이를 통해 수신 노드에 오버 샘플링이 발생하였는지 판단할 수 있다. 수신 노드의 비교부는 카메라 프레임 속도가 데이터 프레임 속도를 초과하는 경우, 수신 노드에 오버 샘플링이 발생하였다고 판단할 수 있다. 수신 노드의 비교부는 오버 샘플링이 발생하였다는 정보를 포함하는 응답 메시지를 생성할 수 있고, 수신 노드의 통신부(예를 들어 도 6의 통신부(620))를 통해 송신 노드에 오버 샘플링이 발생하였다는 정보를 포함하는 응답 메시지를 전송할 수 있다(S840). 여기에서 응답 메시지에는 수신 노드에 포함된 카메라의 프레임 레이트에 대한 정보 및 카메라에 의해 촬영된 이미지들 가운데 임의의 이미지의 비트당 픽셀수에 대한 정보가 더 포함될 수 있다.The receiving node may compare the data frame rate with the camera frame rate (S830). The comparator of the receiving node may compare the speed of the data frame with the speed of the camera frame, thereby determining whether oversampling has occurred in the receiving node. The comparing unit of the receiving node may determine that oversampling has occurred in the receiving node when the camera frame rate exceeds the data frame rate. The comparison unit of the receiving node may generate a response message including information indicating that oversampling has occurred, and indicates that oversampling has occurred in the transmitting node through a communication unit (for example,
송신 노드는 수신 노드로부터 응답 메시지를 수신할 수 있다. 즉 송신 노드는 송신 노드의 통신부(예를 들어 도 3의 통신부(310))를 통해 오버 샘플링이 발생하였다는 정보, 카메라의 프레임 레이트에 대한 정보 및 카메라에 의해 촬영된 이미지들 가운데 임의의 이미지의 비트당 픽셀 수에 대한 정보가 포함된 응답 메시지를 수신할 수 있다. The transmitting node may receive a response message from the receiving node. That is, the transmitting node may determine that any of the images taken by the camera, the information on the frame rate of the camera, and the images captured by the camera are oversampled through the communication unit of the transmitting node (for example, the
송신 노드는 수신된 응답 메시지를 통해, 수신 노드에 오버 샘플링이 발생하였다는 정보를 획득할 수 있다. 송신 노드는 응답 메시지에 포함된 정보를 기초로 각각의 데이터 프레임들에 포함된 데이터 서브 프레임들의 개수 및 크기를 조절할 수 있다(S850).The transmitting node may obtain information indicating that oversampling has occurred in the receiving node through the received response message. The transmitting node may adjust the number and size of data subframes included in each data frame based on the information included in the response message (S850).
송신 노드는 응답 메시지가 지시하는 카메라의 프레임 레이트 및 데이터 서브 프레임들의 전송 주기를 기초로 데이터 서브 프레임들의 개수를 설정할 수 있다. 수신 노드에 오버 샘플링이 발생한 경우, 송신 노드는 각각에 데이터 프레임들에 포함된 데이터 서브 프레임들의 개수를 감소시킬 수 있다. 여기에서 데이터 서브 프레임들의 개수는 다음 수학식 1에 의할 수 있다.The transmitting node may set the number of data subframes based on the frame rate of the camera indicated by the response message and the transmission period of the data subframes. When oversampling occurs in the receiving node, the transmitting node may reduce the number of data subframes included in the data frames, respectively. Herein, the number of data subframes may be represented by
여기에서 은 데이터 서브 프레임들의 개수일 수 있고, 는 카메라의 프레임 레이트일 수 있으며, 은 데이터 서브 프레임들의 전송 주기일 수 있다.From here May be the number of data subframes, May be the frame rate of the camera, May be a transmission period of the data subframes.
또한 송신 노드는 데이터 서브 프레임들의 크기를 설정할 수 있다. 여기에서 데이터 서브 프레임들의 크기는 다음의 수학식 2에 의할 수 있다.The transmitting node may also set the size of the data subframes. Herein, the size of the data subframes may be represented by Equation 2 below.
여기에서, 는 데이터 서브 프레임들의 크기일 수 있고, 는 LED 어레이의 크기일 수 있으며, 는 이미지의 비트당 픽셀 수일 수 있다. 한편 이미지의 비트 당 픽셀 수는 다음의 수학식 3에 의할 수 있다.From here, May be the size of the data subframes, Can be the size of the LED array, May be the number of pixels per bit of the image. On the other hand, the number of pixels per bit of the image can be expressed by the following equation (3).
여기에서, 는 이미지의 비트당 픽셀 수일 수 있고, 는 수신 노드의 클록 주기일 수 있고, 는 카메라의 촬영 주기일 수 있다. 송신 노드는 데이터 프레임들을 수신 노드에 전송할 수 있다(S860). 여기에서 데이터 프레임들은 개수와 크기가 조절된 데이터 서브 프레임들을 포함할 수 있다. 수신 노드는 송신 노드로부터 데이터 프레임들을 수신할 수 있다. 수신 노드는 송신 노드로부터 수신한 데이터 프레임들로부터 데이터를 추출할 수 있다(S870). 즉, 수신 노드의 데이터 추출부(예를 들어, 도 6의 데이터 추출부(640)는 데이터 서브 프레임들에 포함된 시퀀스 넘버를 비교하여 데이터를 복호할 수 있다. From here, Can be the number of pixels per bit of the image, May be the clock period of the receiving node, May be a shooting cycle of the camera. The transmitting node may transmit data frames to the receiving node (S860). Herein, the data frames may include data subframes whose number and size are adjusted. The receiving node may receive data frames from the transmitting node. The receiving node may extract data from the data frames received from the transmitting node (S870). That is, the data extracting unit (eg, the
수신 노드에 오버 샘플링이 발생한 경우, 수신 노드가 데이터를 획득하는 방법은 다음과 같을 수 있다.When oversampling occurs in the receiving node, a method of acquiring data by the receiving node may be as follows.
도 9는 통신 시스템에서 데이터 획득 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.9 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a data acquisition method in a communication system.
도 9를 참조하면, 통신 시스템은 복수개의 데이터 서브 프레임들(910, 920, 930, 940, 950)을 포함할 수 있다. 여기에서 복수개의 데이터 서브 프레임들(910, 920, 930, 940, 950)은 도 5에 도시된 데이터 서브 프레임과 유사하거나 동일할 수 있다. 복수개의 데이터 서브 프레임들(910, 920, 930, 940, 950)은 각각 시퀀스 넘버(911, 921, 931, 941, 951) 및 페이로드(912, 922, 932, 942, 952)를 포함할 수 있다. 여기에서 제1 데이터 서브 프레임(910) 및 제2 데이터 서브 프레임(920)은 동일한 시퀀스 넘버(911, 921) 및 동일한 페이로드(912, 922)를 포함할 수 있고, 동일한 데이터 프레임(예를 들어 데이터 프레임(i-1))에 포함될 수 있다. 제3 데이터 서브 프레임(930) 및 제4 데이터 서브 프레임(940)은 동일한 시퀀스 넘버(931. 941) 및 동일한 페이로드(932, 942)를 포함할 수 있고, 동일한 데이터 프레임(예를 들어 데이터 프레임(i))에 포함될 수 있다. Referring to FIG. 9, the communication system may include a plurality of
수신 노드의 데이터 추출부(예를 들어 도 6의 데이터 추출부(640))는 복수개의 데이터 서브 프레임들(910, 920, 930, 940, 950))에 포함된 시퀀스 넘버(911, 921, 931, 941, 951)를 비교할 수 있다. 데이터 추출부는 동일한 시퀀스 넘버를 포함하는 데이터 서브 프레임들 가운데 어느 하나에 포함된 페이로드를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 서브 프레임(910) 및 제2 데이터 서브 프레임(920) 가운데 제1 데이터 서브 프레임(910)에 포함된 페이로드(912)를 획득할 수 있고, 제3 데이터 서브 프레임(930) 및 제4 데이터 서브 프레임(940) 가운데 제3 데이터 서브 프레임(930)에 포함된 페이로드(912)를 획득할 수 있으며, 제5 데이터 서브 프레임(950)에 포함된 페이로드(952)를 획득할 수 있다. 데이터 추출부는 획득한 페이로드들(912, 932, 952)를 순서대로 병합할 수 있다. 데이터 추출부는 병합한 페이로드를 복호하여 데이터를 획득할 수 있다. The data extracting unit of the receiving node (for example, the
도 10은 통신 시스템에서 데이터의 송수신 방법의 제2 실시예를 도시한 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a second embodiment of a method of transmitting and receiving data in a communication system.
도 10을 참조하면, 통신 시스템은 송신 노드와 수신 노드를 포함할 수 있다. 송신 노드는 도 1의 송신 노드(110)일 수 있고, 수신 노드는 도 1의 수신 노드(120)일 수 있다. 송신 노드와 수신 노드 각각은 도 2에 도시된 통신 노드(200)과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 송신 노드 및 수신 노드 각각에 포함된 송신 모듈은 도 3 및 도 4에 도시된 실시예들과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 송신 노드 및 수신 노드 각각에 포함된 수신 모듈은 도 6 및 도 7에 도시된 실시예들과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. Referring to FIG. 10, a communication system may include a transmitting node and a receiving node. The transmitting node may be the transmitting
송신 노드는 데이터 프레임들을 생성할 수 있다(S1010). 데이터 프레임들은 송신 처리부(예를 들면 도 3의 송신 처리부(320))에서 생성될 수 있으며, 도 5에 도시된 데이터 프레임과 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 송신 노드는 생성된 데이터 프레임들을 수신 노드에 전송할 수 있다(S1020). 이 경우 LED 어레이(예를 들어 도 3에 도시된 LED 어레이(340))가 점멸됨으로써 데이터 프레임이 수신 노드에 전송될 수 있다.The transmitting node may generate data frames (S1010). The data frames may be generated by the transmission processor (for example, the
수신 노드는 송신 노드로부터 데이터 프레임들을 수신할 수 있다. 즉 수신 노드는 카메라(에를 들어, 도 6에 도시된 카메라(610))을 사용하여 LED 어레이의 점멸 상태를 촬영하여 이미지들을 획득할 수 있고, 이미지들로부터 데이터 프레임들을 획득할 수 있다. 또한 수신 노드의 비교부(예를 들어 도 6의 비교부(620))는 이미지들로부터 LED 어레이의 점멸 속도를 획득할 수 있고 점멸 속도를 통해 송신 노드의 데이터 프레임 속도를 획득할 수 있다.The receiving node may receive data frames from the transmitting node. That is, the receiving node may acquire images by capturing the blinking state of the LED array using a camera (for example, the
수신 노드는 데이터 프레임 속도와 카메라 프레임 속도를 비교할 수 있다(S1030). 수신 노드의 비교부는 데이터 프레임의 속도와 카메라 프레임의 속도를 비교할 수 있고, 이를 통해 수신 노드에 언더 샘플링이 발생하였는지 판단할 수 있다. 수신 노드의 비교부는 카메라 프레임 속도가 데이터 프레임 속도 미만인 경우, 수신 노드에 언더 샘플링이 발생하였다고 판단할 수 있다. 수신 노드의 데이터 획득부(예를 들어, 도 6의 데이터 획득부(640))는 언더 샘플링 발생에 의해 누락된 데이터 프레임을 검출할 수 있다.The receiving node may compare the data frame rate with the camera frame rate (S1030). The comparator of the receiving node may compare the speed of the data frame and the speed of the camera frame, thereby determining whether under sampling has occurred in the receiving node. The comparator of the receiving node may determine that undersampling has occurred in the receiving node when the camera frame rate is less than the data frame rate. The data acquirer of the receiving node (for example, the
도 11은 통신 시스템에서 누락된 데이터 프레임을 검출하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.11 is a conceptual diagram illustrating a first embodiment of a method of detecting a missing data frame in a communication system.
도 11을 참조하면, 통신 시스템은 복수의 데이터 프레임들(1110, 1120, 1130)을 포함할 수 있다. 복수의 데이터 프레임들은 도 5에 도시된 데이터 프레과 유사하거나 동일할 수 있다. 복수의 데이터 프레임들(1110, 1120, 1130) 각각은 복수개의 데이터 서브 프레임(1111, 1112, 1121, 1122, 1131, 1132)들을 포함할 수 있고, 각각의 데이터 서브 프레임들(1111, 1112, 1121, 1122, 1131, 1132)은 복수개의 시퀀스 넘버와 페이로드를 포함할 수 있다. 여기에서 동일한 데이터 프레임에 포함된 데이터 서브 프레임들의 시퀀스 넘버와 페이로드는 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 데이터 프레임(1110)에 포함된 데이터 서브 프레임들(1111, 1112)은 동일한 시퀀스 넘버(1111-1, 1111-3)를 포함할 수 있고, 동일한 페이로드(1111-2, 1111-4)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 11, the communication system may include a plurality of data frames 1110, 1120, and 1130. The plurality of data frames may be similar or identical to the data frame shown in FIG. 5. Each of the plurality of data frames 1110, 1120, and 1130 may include a plurality of
수신 노드의 데이터 획득부(예를 들어, 도 6의 데이터 획득부(640))는 데이터 서브 프레임에 포함된 시퀀스 넘버를 획득할 수 있고, 시퀀스 넘버를 비교하여 누락된 데이터 프레임을 검출할 수 있다. 예를 들어, 데이터 획득부가 시퀀스 넘버 n-1(1111-1) 및 n+1(1131-1)을 획득한 경우, 시퀀스 넘버 n을 가지는 제2 데이터 프레임(1120)이 누락된 것으로 판단할 수 있다.The data acquirer of the receiving node (for example, the
다시 도 10을 참조하면, 수신 노드의 데이터 획득부는 S1020 단계에서 획득한 데이터 프레임들을 복호하여 제1 데이터를 획득할 수 있다(S1050).Referring back to FIG. 10, the data acquisition unit of the receiving node may acquire first data by decoding the data frames obtained in operation S1020 (S1050).
또한, 수신 노드의 데이터 획득부는 누락된 데이터 프레임에 대한 정보가 포함된 응답 메시지를 송신 노드에 전송할 수 있다(S1060). 수신 노드의 데이터 획득부는 수신 노드의 통신부(620)을 통해 응답 메시지를 송신 노드에 전송할 수 있다. 송신 노드는 수신 노드로부터 누락된 데이터 프레임에 대한 정보가 포함된 응답 메시지를 수신할 수 있고, 응답 메시지에서 지시하는 누락된 데이터 프레임을 수신 노드에 재전송할 수 있다(S1070). 즉 송신 노드는 송신 노드에 포함된 LED 어레이(예를 들어 도 3의 LED 어레이(340))를 점멸시켜 누락된 데이터 프레임을 수신 노드에 전송할 수 있다.In addition, the data acquisition unit of the receiving node may transmit a response message including information on the missing data frame to the transmitting node (S1060). The data acquisition unit of the receiving node may transmit a response message to the transmitting node through the
수신 노드는 송신 노드로부터 누락된 데이터 프레임을 재수신할 수 있다. 수신 노드는 LED 어레이의 점멸상태를 카메라로 촬영하여 누락된 데이터 프레임을 재수신할 수 있다. 수신 노드는 단계 S1060에서 획득된 데이터 프레임을 복호하여 제2 데이터를 획득할 수 있다.The receiving node may re-receive missing data frames from the transmitting node. The receiving node can capture the blinking state of the LED array with the camera and receive the missing data frame again. The receiving node may obtain second data by decoding the data frame obtained in step S1060.
수신 노드는 제1 데이터와 제2 데이터를 병합하여 데이터를 획득할 수 있다.The receiving node may acquire data by merging the first data and the second data.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. example The methods according to the invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded on a computer readable medium. Computer-readable media may include, alone or in combination with the program instructions, data files, data structures, and the like. The program instructions recorded on the computer readable medium may be those specially designed and constructed for the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer readable media include hardware devices that are specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code, such as produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate with at least one software module to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
Claims (13)
프로세서(processor);
상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory); 및
상기 프로세서에 의해 실행되는 명령에 따라 점멸하는 복수의 LED(light emitting diode)를 포함하는 LED 어레이(array)를 포함하며,
상기 하나 이상의 명령들은,
직교 주파수 분할 다중화(orthogonal frequency division modulation)방식으로 데이터를 변조하여 미리 설정된 개수의 데이터 서브 프레임(data sub frame)들을 포함하고, 상기 미리 설정된 개수의 데이터 서브 프레임들 각각은 동일한 시퀀스 넘버(sequence number)와 동일한 페이로드(payload)를 포함하는 데이터 프레임을 생성하고;
상기 데이터 프레임을 기초로 상기 LED 어레이에 포함된 LED들을 점멸시킴으로써 상기 데이터 프레임을 수신 노드에 전송하고; 그리고,
오버 샘플링이 발생하였다는 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 수신 노드로부터 수신하는 경우, 상기 데이터 서브 프레임들의 개수가 감소 하도록 실행되는 송신 노드.As the sending node of the communication system
A processor;
A memory in which one or more instructions executed by the processor are stored; And
An LED array including a plurality of light emitting diodes (LEDs) blinking according to a command executed by the processor,
The one or more instructions,
Data is modulated by orthogonal frequency division modulation to include a predetermined number of data subframes, each of the predetermined number of data subframes having the same sequence number. Generate a data frame comprising a payload equal to;
Transmit the data frame to a receiving node by blinking LEDs included in the LED array based on the data frame; And,
And when receiving a response message from the receiving node that includes information indicating that oversampling has occurred, the transmitting node executed to reduce the number of data subframes.
상기 응답 메시지는 상기 수신 노드에 포함된 카메라의 촬영 주기에 대한 정보를 더 포함하며,
상기 하나 이상의 명령들은,
상기 응답 메시지에 의해 지시되는 상기 촬영 주기를 상기 데이터 서브 프레임들의 전송 주기로 나눈 값보다 크거나 같은 값으로 상기 데이터 서브 프레임들의 개수를 설정하도록 더 실행되는 송신 노드.The method according to claim 1,
The response message further includes information on a shooting cycle of the camera included in the receiving node,
The one or more instructions,
And setting the number of the data subframes to a value greater than or equal to a value obtained by dividing the photographing period indicated by the response message by the transmission period of the data subframes.
상기 하나 이상의 명령들은,
상기 수신 노드로부터 상기 수신 노드에 포함된 카메라에 의해 촬영된 이미지들 가운데 임의의 이미지의 비트당 픽셀 수에 대한 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하고; 그리고
상기 LED 어레이의 크기 및 상기 비트당 픽셀 수를 기초로, 상기 데이터 서브 프레임의 크기를 설정하도록 더 실행되고,
상기 데이터 서브 프레임의 크기는 상기 LED 어레이의 크기를 상기 응답 메시지에서 지시하는 상기 비트당 픽셀 수로 나눈 값보다 작거나 동일한 값인 송신 노드.The method according to claim 1,
The one or more instructions,
Receive a response message from the receiving node, the response message including information on the number of pixels per bit of any of the images photographed by the camera included in the receiving node; And
Further to set the size of the data subframe based on the size of the LED array and the number of pixels per bit,
And the size of the data subframe is less than or equal to the size of the LED array divided by the number of pixels per bit indicated in the response message.
프로세서(processor);
상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory); 및
상기 프로세서에 의해 실행되는 명령에 따라 송신 노드의 LED 어레이(Light Emitting Diode array)의 점멸 상태의 이미지들을 촬영하는 카메라를 포함하며;
상기 하나 이상의 명령들은,
상기 LED 어레이의 점멸 상태의 이미지들로부터, 각각 동일한 시퀀스 넘버(sequence number)와 동일한 페이로드(payload)가 포함된 미리 설정된 개수의 데이터 서브 프레임(data sub frame)들을 포함하는 복수의 데이터 프레임(data frame)들을 획득하고;
상기 카메라의 프레임 속도와 상기 LED 어레이의 점멸 속도를 비교하여 오버 샘플링 발생 여부를 판단하고;
상기 오버 샘플링이 발생한 경우, 상기 데이터 서브 프레임들의 시퀀스 넘버를 비교하여, 서로 다른 시퀀스 넘버를 포함하는 데이터 서브 프레임들을 획득하고;
상기 오버 샘플링이 발생하였다는 정보를 포함하는 응답 메시지를 상기 송신 노드에 전송하고; 그리고,
상기 서로 다른 시퀀스 넘버를 포함하는 데이터 서브 프레임들에 포함된 페이로드들을 획득하고, 상기 페이로드들을 상기 시퀀스 넘버의 순서대로 병합하여 상기 데이터 프레임들을 복호하도록 실행되는 수신 노드.As a receiving node of an optical camera communication system,
A processor;
A memory in which one or more instructions executed by the processor are stored; And
A camera for capturing images of a blinking state of an LED array (Light Emitting Diode array) of a transmitting node in accordance with a command executed by the processor;
The one or more instructions,
A plurality of data frames including a preset number of data subframes each having the same sequence number and the same payload from the flashing images of the LED array; obtain frames);
Comparing the frame rate of the camera with the blinking rate of the LED array to determine whether oversampling has occurred;
When the oversampling occurs, comparing the sequence numbers of the data subframes to obtain data subframes having different sequence numbers;
Send a response message to the transmitting node containing information that the oversampling has occurred; And,
And receiving payloads included in data subframes including the different sequence numbers, merging the payloads in the order of the sequence numbers, and decoding the data frames.
상기 하나 이상의 명령들은,
상기 송신 노드로부터 상기 송신 노드에 포함된 LED 어레이의 크기를 지시하는 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하고;
상기 카메라가 촬영한 이미지들 가운데 임의의 이미지의 비트당 픽셀 수를 검출하고; 그리고,
상기 LED 어레이의 크기 및 상기 비트당 픽셀 수를 기초로, 상기 데이터 서브 프레임의 크기를 설정하도록 실행되고,
상기 데이터 서브 프레임의 크기는 상기 응답 메시지에서 지시하는 LED 어레이의 크기를 상기 비트당 픽셀 수로 나눈 값보다 작거나 동일한 값인 수신 노드.The method according to claim 5,
The one or more instructions,
Receive a response message from the transmitting node, the response message including information indicating the size of the LED array included in the transmitting node;
Detect the number of pixels per bit of any of the images taken by the camera; And,
Based on the size of the LED array and the number of pixels per bit, to set the size of the data subframe,
And the size of the data subframe is less than or equal to the size of the LED array indicated by the response message divided by the number of pixels per bit.
상기 하나 이상의 명령들은,
상기 픽셀 수를 상기 프로세서의 기준 클록의 주기에 비례하고 상기 카메라의 프레임 레이트에 반비례하게 설정하도록 더 실행되는 수신 노드.The method according to claim 7,
The one or more instructions,
And further configured to set the pixel number proportional to the period of the reference clock of the processor and inversely proportional to the frame rate of the camera.
프로세서(processor);
상기 프로세서에 의해 실행되는 하나 이상의 명령들이 저장된 메모리(memory); 및
상기 프로세서에 의해 실행되는 명령에 따라 송신 노드의 LED 어레이(Light Emitting Diode array)의 점멸 상태의 이미지들을 촬영하는 카메라를 포함하며;
상기 하나 이상의 명령들은,
상기 LED 어레이의 점멸 상태의 이미지들로부터, 각각 동일한 시퀀스 넘버(sequence number)와 동일한 페이로드(payload)가 포함된 미리 설정된 개수의 데이터 서브 프레임(data sub frame)들을 포함하는 복수의 데이터 프레임(data frame)들을 획득하고;
상기 송신 노드로부터 상기 송신 노드에 포함된 LED 어레이의 크기를 지시하는 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하고;
상기 카메라가 촬영한 이미지들 가운데 임의의 이미지의 비트당 픽셀 수를 검출하고;
상기 LED 어레이의 크기 및 상기 비트당 픽셀 수를 기초로, 상기 데이터 서브 프레임의 크기를 설정하고;
상기 카메라의 프레임 속도와 상기 LED 어레이의 점멸 속도를 비교하여 언더 샘플링 발생 여부를 판단하고;
상기 언더 샘플링이 발생한 경우, 상기 데이터 서브 프레임들의 상기 시퀀스 넘버를 비교하여 누락된 데이터 프레임을 검출하고;
상기 누락된 데이터 프레임을 재전송 할 것을 요청하는 정보가 포함된 재전송 요청 메시지를 상기 송신 노드에 전송하고;
상기 획득한 데이터 프레임들을 복호하도록 실행되고; 그리고,
상기 데이터 서브 프레임의 크기는 상기 응답 메시지에서 지시하는 LED 어레이의 크기를 상기 비트당 픽셀 수로 나눈 값보다 작거나 동일한 값인 수신 노드.As a receiving node of an optical camera communication system,
A processor;
A memory in which one or more instructions executed by the processor are stored; And
A camera for capturing images of a blinking state of an LED array (Light Emitting Diode array) of a transmitting node in accordance with a command executed by the processor;
The one or more instructions,
A plurality of data frames including a preset number of data subframes each having the same sequence number and the same payload from the flashing images of the LED array; obtain frames);
Receive a response message from the transmitting node, the response message including information indicating the size of the LED array included in the transmitting node;
Detect the number of pixels per bit of any of the images taken by the camera;
Set the size of the data subframe based on the size of the LED array and the number of pixels per bit;
Comparing the frame rate of the camera with the blinking rate of the LED array to determine whether under sampling occurs;
When the undersampling occurs, comparing the sequence numbers of the data subframes to detect missing data frames;
Send a retransmission request message containing information requesting to retransmit the missing data frame to the transmitting node;
Executed to decode the obtained data frames; And,
And the size of the data subframe is less than or equal to the size of the LED array indicated by the response message divided by the number of pixels per bit.
상기 하나 이상의 명령들은,
상기 픽셀 수를 상기 프로세서의 기준 클록의 주기에 비례하고 상기 카메라의 프레임 레이트에 반비례하게 설정하도록 더 실행되는 수신 노드.
The method according to claim 9,
The one or more instructions,
And further configured to set the pixel number proportional to the period of the reference clock of the processor and inversely proportional to the frame rate of the camera.
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- 2019-07-08 KR KR1020190082316A patent/KR102065888B1/en active IP Right Grant
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