KR102152529B1 - 광 신호 통신 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

광 신호 통신 방법 및 장치가 개시된다. 광 신호 통신 방법을 수행하는 광 신호 수신 장치는, 광 신호 전송 장치로부터 광 신호를 수신하는 통신부 및 수신한 광 신호를 복조하여 광 신호에 대응하는 데이터를 획득하는 복조부를 포함하고, 광 신호는, 시작 펄스와 종료 펄스를 포함하고, 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격은 데이터의 데이터 값에 기초하여 결정된다.

Description

광 신호 통신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPTICAL SIGNAL COMMUNICATION}
아래 실시예들은 광 신호 통신 기술에 관한 것이다.
고령화 인구의 지속적인 증가로 인하여 의료비 및 사회 보장비와 관련한 지출의 급격한 증가가 사회적 및 경제적으로 큰 이슈가 되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 최근에는 ICT(Information and Communication Technology) 기술을 활용한 의료기기가 등장하고 있다. ICT 기술을 통한 의료기기는 신체에 부착하거나 직접 착용할 수 있는 형태는 물론이고 인체에 삽입할 수 있는 등 다양한 형태로 구현되고 있다. 이러한 의료 기기는 생체의 여러 신호를 감지하고, 외부 장치에 감지한 신호들을 전송하며, 실시간으로 진단 및 치료가 가능한 기능을 갖추고 있다.
편의성, 안정성 및 정확성 측면에서 인체 삽입형 의료기기의 역할이 다양해지고 이에 따라 인체 삽입형 의료기기의 활용도가 높아지며, 중요성이 커지고 있으나, 기존의 RF(Radio Frequency) 기반의 무선 통신 모듈을 포함한 의료기기는 많은 전력을 소비하여, 전력 소비에 따라 배터리가 빠르게 소모된다는 한계를 가지고 있다. 인체 내에 의료기기를 삽입하는 시술을 받은 환자는 의료기기의 배터리가 소모되었을 경우, 배터리를 교체하는 시술을 받아야 하는데, 배터리를 교체하는 시술은 환자에게 큰 불편과 위험을 초래할 수 있다. 따라서, 이러한 한계점들을 해결할 수 있는 연구가 필요한 실정이다.
일 실시예에 따른 광 신호 통신 방법을 수행하는 광 신호 전송 장치는, 광 신호로 변조할 입력 데이터를 수신하는 수신부; 상기 수신한 입력 데이터를 광 신호로 변조하는 변조부; 및 상기 광 신호를 광 신호 수신 장치에 전송하는 통신부를 포함하고, 상기 광 신호는, 시작 펄스와 종료 펄스를 포함하고, 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스 간의 시간 간격은 상기 입력 데이터의 데이터 값에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 광 신호는, 상기 시작 펄스 및 종료 펄스만 포함하고, 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스 사이에 다른 펄스는 포함하지 않을 수 있다.
일 실시예에 따른 광 신호 통신 방법을 수행하는 광 신호 수신 장치는, 광 신호 전송 장치로부터 광 신호를 수신하는 통신부; 및 상기 수신한 광 신호를 복조하여 상기 광 신호에 대응하는 데이터를 획득하는 복조부를 포함하고, 상기 광 신호는, 시작 펄스와 종료 펄스를 포함하고, 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스 간의 시간 간격은 상기 데이터의 데이터 값에 기초하여 결정될 수 있다.
상기 광 신호 수신 장치는, 상기 광 신호 전송 장치로부터 수신한 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스 간의 시간 간격에 기초하여 상기 광 신호에 대응하는 데이터를 결정할 수 있다.
상기 광 신호는, 광 신호의 오류 여부를 판단하기 위한 오류 검출 정보 및 광 신호의 오류를 복구하기 위한 오류 정정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스의 너비는 상이할 수 있다.
상기 광 신호 수신 장치는, 상기 광 신호에 포함된 신호 펄스의 너비에 기초하여 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스를 인식할 수 있다.
상기 광 신호 수신 장치는, 제1 시작 펄스 다음에 제2 시작 펄스가 연속으로 인식되는 경우, 제1 시작 펄스에 기초한 광 신호는 복조하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
상기 광 신호 수신 장치는, 상기 시작 펄스가 인식된 시점과 상기 종료 펄스가 인식된 시점 간의 시간 간격이 임계값보다 클 경우, 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스에 기초한 광 신호는 복조하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 광 신호 수신 장치에 의해 수행되는 광 신호 통신 방법은, 광 신호 전송 장치로부터 광 신호를 수신하는 단계; 및 상기 수신한 광 신호를 복조하여 상기 광 신호에 대응하는 데이터를 획득하는 단계를 포함하고, 상기 광 신호는, 시작 펄스와 종료 펄스를 포함하고, 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스 간의 시간 간격은 상기 입력 데이터의 데이터 값에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인체 삽입형 메디컬 생체 모니터링 기기를 위한 초저전력 무선데이터 전송 통신 모듈을 개발할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 인체 삽입형 극초저전력 무선데이터 전송 통신 모듈을 개발하여, 환자가 통신 모듈의 배터리 교체를 위한 시술을 받아야하는 불편함을 최소화할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 시작 펄스와 종료 펄스의 간격으로 정보를 표시함으로써, 광원이 빛을 출력하는 시간을 단축시켜 에너지 소모를 절감시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 종료 펄스의 수신 시점이 정확하지 않더라도 인접한 정보로 인식할 수 있으므로 정보 송수신에 있어서, 오류의 발생을 최소화할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전송하고자 하는 정보에 오류 검출 정보 및 오류 정정 정보를 삽입하여 정보 전달의 정확성을 높일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 시작 펄스와 종료 펄스의 너비를 다르게 설정함으로써 광 신호 수신 장치가 시작 펄스와 종료 펄스를 구분할 수 있고, 이에 따라 신호 송수신 중에 오류가 발생하더라도 이후에 송수신될 신호에 영향을 주지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 시작 펄스를 수신한 이후에 종료 펄스를 수신할 수 있는 시간 간격의 최댓값을 설정함으로써, 신호 송수신 중에 오류가 발생하더라도 이후에 송수신될 신호에 영향을 주는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 광 신호 통신 시스템의 개요를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 광 신호 전송 방법의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 광 신호 수신 방법의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 광 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 광 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 오류 검출 정보 및 오류 정정 정보가 추가된 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 시작 펄스 및 종료 펄스의 너비가 상이한 광 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 임계값을 가진 광 신호를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 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 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 광 신호 통신 시스템의 개요를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 광 신호 통신 시스템은 전원이 켜져 있을 경우에 한해서 전력이 소모되는 특징을 가진 LED(Light Emitting Diode)를 이용하여 저전력 무선 통신을 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 광 신호 통신 방법은 광 신호 전송 장치(100) 및 광 신호 수신 장치(140)를 통해 수행될 수 있다. 광 신호 전송 장치(100)는 입력 데이터를 광 신호로 변조하여 광 신호 수신 장치(140)로 전송할 수 있다. 또한, 광 신호 수신 장치(140)는 광 신호 전송 장치(100)로부터 수신한 광 신호를 복조하여 광 신호에 대응하는 데이터를 획득할 수 있다.
광 신호 전송 장치(100)는 광 신호 전송 장치(100)가 광 신호를 광 신호 수신 장치(140)에 전송할 때, 광원이 빛을 출력하는 시간을 최소화하여 전력 소모를 절감시킬 수 있고, 입력 데이터를 빛이 출력되는 시간 간격이 상이한 시작 펄스 및 종료 펄스만으로 구성된 광 신호로 변조하여, 광 신호가 전송 및 수신되는 과정에서 오류를 최소화할 수 있다.
광 신호 수신 장치(140)는 광 신호의 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격에 기초하여 광 신호에 대응하는 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 광 신호 수신 장치(140)는 광 신호에 대응하는 시작 펄스와 종료 펄스의 상이한 너비, 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격에 대응하는 임계값 및 광 신호에 포함된 오류 검출 정보 또는 오류 정정 정보 중 적어도 하나를 통해 광 신호를 수신하는 데 있어서, 오류를 최소화할 수 있다. 여기서, 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격에 대응하는 임계값은 시작 펄스가 인식된 시점으로부터 종료 펄스가 인식될 수 있는 시점 간의 시간 간격의 최댓값을 의미할 수 있다. 광 신호 수신 장치(140)는 시작 펄스를 수신한 시점과 종료 펄스를 수신한 시점 간의 시간 간격이 임계값보다 클 경우, 시작 펄스와 종료 펄스에 기초한 광 신호는 무시할 수 있다.
광 신호 전송 장치(100)는 수신부(110), 변조부(120) 및 통신부(130)를 포함할 수 있고, 광 신호 수신 장치(140)는 통신부(150) 및 복조부(160)를 포함할 수 있다. 광 신호 전송 장치(100)는 수신부(110)를 통해 입력 데이터를 수신할 수 있고, 변조부(120)를 통해 입력 데이터를 광 신호로 변조할 수 있다. 통신부(130)는 광 신호를 광 신호 수신 장치(140)로 전송할 수 있다. 광 신호 수신 장치(140)는 광 신호 전송 장치(100)가 전송한 광 신호를 통신부(150)를 통해 수신할 수 있다. 복조부(160)는 광 신호를 복조하여 광 신호에 대응하는 데이터를 획득할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 광 신호 전송 방법의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 단계(210)에서, 광 신호 전송 장치는 광 신호로 변조할 입력 데이터를 수신할 수 있다. 일 실시예에서 광 신호 전송 장치에 포함된 수신부는 입력 데이터를 수신할 수 있다. 입력 데이터는 예를 들어, 8비트의 2진수 형태의 데이터 값을 가질 수 있다.
단계(220)에서 광 신호 전송 장치는 수신한 입력 데이터를 광 신호로 변조할 수 있다. 여기서, 광 신호는 시작 펄스와 종료 펄스를 포함할 수 있고, 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격은 광 신호에 대응하는 데이터의 데이터 값에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 시간 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격은 광 신호에 대응하는 데이터의 데이터 값을 의미할 수 있다. 또한, 시작 펄스는 광 신호의 시작을 의미할 수 있고, 종료 펄스는 광 신호의 종료를 의미할 수 있다. 펄스는 논리 레벨이 1로 유지되는 신호를 의미할 수 있다. 본 발명에서는 광 신호 전송 장치가 출력한 빛을 논리 레벨이 1로 유지되는 신호라고 할 수 있다.
단계(230)에서 광 신호 전송 장치는 광 신호를 광 신호 수신 장치에 전송할 수 있다. 광 신호 전송 장치가 광 신호 수신 장치에 전송하는 광 신호는 시작 펄스와 종료 펄스만 포함할 수 있다. 시작 펄스와 종료 펄스 사이에 또는 외에 다른 펄스는 포함하지 않을 수 있다. 광 신호 전송 장치는 광 신호를 전송할 때 시작 펄스와 종료 펄스에 대응하는 빛만, 광 신호에 대응하는 데이터 값에 의해 결정된 간격에 기초하여 출력하면, 데이터에 대응하는 광 신호를 광 신호 수신 장치에 전송할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 광 신호 수신 방법의 동작을 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면 단계(310)에서 광 신호 수신 장치는 광 신호 전송 장치로부터 광 신호를 수신할 수 있다. 또한, 단계(320)에서 광 신호 수신 장치는 수신한 광 신호를 복조하여 광 신호에 대응하는 데이터를 획득할 수 있다.
일 실시예에서, 광 신호 전송 장치가 데이터를 광 신호로 변조하였기 때문에, 광 신호 수신 장치는 광 신호의 복조 과정을 통해 광 신호로부터 광 신호에 대응하는 데이터를 획득할 수 있다. 광 신호는 시작 펄스와 종료 펄스를 포함할 수 있는데, 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격은 데이터의 데이터 값에 기초하여 결정될 수 있다. 따라서, 광 신호 수신 장치는 광 신호 전송 장치로부터 수신한 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격에 기초하여 광 신호에 대응하는 데이터를 결정할 수 있다.
다른 실시예에서, 광 신호에 대응하는 시작 펄스와 종료 펄스의 너비는 상이할 수 있다. 여기서, 펄스의 너비는 신호 값이 유지되는 시간 구간 또는, 논리 레벨 1로 유지되는 시간 구간을 의미할 수 있다. 본 발명에서의 펄스의 너비는 광 신호 전송 장치가 빛을 출력하는 것을 유지하는 시간 구간을 의미할 수도 있다. 광 신호에 대응하는 시작 펄스와 종료 펄스의 너비는 상이하기 때문에, 광 신호 수신 장치는 광 신호에 포함된 신호 펄스의 너비에 기초하여 시작 펄스와 종료 펄스를 인식할 수 있다. 따라서, 광 신호 수신 장치가 하나의 광 신호에 대응하는 시작 펄스를 수신한 이후에, 하나의 광 신호에 대응하는 종료 펄스를 수신하지 못한 상태에서, 다른 광 신호에 대응하는 시작 펄스를 수신하더라도 오류 없이 다른 광 신호를 수신할 수 있다. 이 경우, 광 신호 수신 장치는 하나의 광 신호에 대응하는 종료 펄스를 수신하지 못하였기 때문에, 하나의 광 신호에 대해서는 복조를 수행하지 않을 수 있다.
또한, 광 신호 수신 장치는 시작 펄스와 종료 펄스를 구분할 수 있기 때문에, 제1 시작 펄스 다음에 제2 시작 펄스가 연속으로 인식되는 경우, 제1 시작 펄스에 기초한 광 신호를 송수신하는 과정에서 오류가 발생하였다고 판단하여, 제1 시작 펄스에 기초한 광 신호는 복조하지 않는 것으로 결정할 수 있다.
다른 실시예에서, 광 신호는, 광 신호 수신 장치가 광 신호의 오류 여부를 판단하기 위한, 오류 검출 정보 및 광 신호 수신 장치가 광 신호의 오류를 복구하기 위한, 오류 정정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
광 신호 수신 장치는, 오류 검출 정보에 기초하여, 수신한 광 신호를 통해 추출한 데이터에 오류가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 광 신호 전송 장치는 입력 데이터를 광 신호로 변조하는 과정에서 광 신호에 오류 검출 정보를 포함시킬 수 있다. 또한, 광 신호 전송 장치가 입력 데이터를 수신할 때부터 이미 입력 데이터에 오류 검출 정보가 포함되어 있을 수도 있다. 오류 검출 정보는 예를 들어 패리티 비트(Parity bit)가 될 수 있다.
또한, 광 신호 수신 장치는, 오류 정정 정보에 기초하여, 수신한 광 신호를 통해 추출한 데이터의 오류를 정정할 수 있다. 오류 정정 정보에는 광 신호에 대응하는 데이터와 관련된 정보가 포함되어 있어, 광 신호 수신 장치는 오류 정정 정보에 포함된 정보에 기초하여 광 신호로부터 추출한 데이터의 오류를 정정할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 오류 정정 정보를 통해, 광 신호로부터 추출한 데이터에서 오류를 발견하더라도, 추가적인 송수신 과정 없이 데이터의 오류를 스스로 정정할 수 있다.
다른 실시예에서, 광 신호 수신 장치는, 시작 펄스가 인식된 시점과 종료 펄스가 인식된 시점 간의 시간 간격이 임계값보다 클 경우, 시작 펄스와 종료 펄스에 기초한 광 신호는 복조하지 않는 것으로 결정할 수 있다. 임계값은 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격의 최댓값을 의미할 수 있다. 광 신호 전송 장치는 광 신호 수신 장치가 정상적으로 광 신호를 수신할 수 있도록, 광 신호의 시작 펄스를 광 신호 수신 장치에 전송한 시점으로부터 임계값에 대응하는 시간이 흐르기 전에 광 신호의 종료 펄스를 광 신호 수신 장치에 전송해야 한다. 임계값은 광 신호 전송 장치가 결정하여 광 신호 수신 장치에 공유할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 일 실시예에 따른 광 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 광 신호는 시작 펄스와 종료 펄스를 포함할 수 있다. 광 신호 전송 장치는 입력 데이터의 데이터 값에 기초하여, 시작 펄스가 전송되는 시점과 종료 펄스가 전송되는 시점 간의 시간 간격을 결정할 수 있다. 광 신호 전송 장치가 전송하는 광 신호에는 시작 펄스 및 종료 펄스만이 포함될 수 있다. 또한, 광 신호 전송 장치는 시작 펄스를 전송할 때와 종료 펄스를 전송하는 시점에만 빛을 출력하여 전력 소모를 최소화할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 시작 펄스가 수신되는 시점과 종료 펄스가 수신되는 시점 간의 시간 간격에 기초하여 광 신호에 대응하는 데이터를 결정할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 일 실시예에서 광 신호 전송 장치가 시작 펄스를 전송하거나, 광 신호 수신 장치가 시작 펄스를 수신한 시점과, 광 신호 전송 장치가 종료 펄스를 전송하거나, 광 신호 수신 장치가 종료 펄스를 수신한 시점 사이의 시간 간격은 네 칸이 될 수 있다. 여기서 시작 펄스와 종료 펄스의 사이에 존재하는 각각의 칸은, 실시예에 따라 미리 정해진 일정한 시간 간격을 의미할 수 있다. 이 경우, 광 신호에 대응하는 데이터의 데이터 값은 4가 될 수 있고, 광 신호 수신 장치는 시작 펄스와 종료 펄스를 수신한 시점 간의 시간 간격에 기초하여 데이터 값을 4로 결정할 수 있다. 실시예에 따라 광 신호 수신 장치는 데이터 값을 8비트의 2진수로 복조하여 처리할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 일 실시예에서 광 신호 전송 장치가 시작 펄스를 전송하거나, 광 신호 수신 장치가 시작 펄스를 수신한 시점과, 광 신호 전송 장치가 종료 펄스를 전송하거나, 광 신호 수신 장치가 종료 펄스를 수신한 시점 사이의 시간 간격은 13칸이 될 수 있다. 이 경우, 광 신호에 대응하는 데이터의 데이터 값은 13이 될 수 있고, 광 신호 수신 장치는 시작 펄스와 종료 펄스를 수신한 시점 간의 시간 간격에 기초하여 데이터 값을 13으로 결정할 수 있다.
도 5a 및 도 5b는 일 실시예에 따른 광 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 광 신호 전송 장치는 곡선 형태로 이루어지고, 10진수 형태를 가지는 연속적인 입력 데이터에 기초하여, 광 신호에 대응하는 시작 펄스와 종료 펄스의 전송 시점을 결정할 수 있다. 광 신호 전송 장치는 입력 데이터를 부호화 할 수 있다. 또한, 광 신호 전송 장치는 부호화된 데이터를 광 신호로 변조할 수 있다. 광 신호는 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격을 통해 입력 데이터에 대응하는 데이터의 데이터 값을 표현할 수 있다.
도 5a와 도 5b에서 시작 펄스와 종료 펄스 사이에는 일정한 간격으로 나눠진 칸이 존재할 수 있으며, 광 신호 수신 장치는 칸의 개수를 통해 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격을 인식할 수 있다. 또한, 일정한 간격으로 나눠진 칸은 1024개가 존재할 수 있다.
일 실시예에서, 광 신호 전송 장치는 입력 데이터의 데이터 값에 기초하여 시작 펄스가 전송되는 시점과 종료 펄스가 전송되는 시점 간의 시간 간격을 결정할 수 있다. 또한, 광 신호 전송 장치는 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격에 기초하여 종료 펄스가 전송되는 시점을 결정할 수 있다.
도5a에서, 광 신호 전송 장치는 제1 광 신호를 광 신호 수신 장치로 전송하기 위하여, 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(510)를 광 신호 수신 장치로 전송할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(510)를 수신한 시점부터 시간 카운트를 시작할 수 있다. 광 신호 전송 장치는 광 신호에 대응하는 데이터 값에 기초하여 시작 펄스(510)와 종료 펄스(520) 간의 시간 간격을 결정할 수 있다. 광 신호 전송 장치는 시작 펄스(510)와 종료 펄스(520) 간의 시간 간격에 기초하여, 시작 펄스(510)를 광 신호 수신 장치로 전송한 시점 이후에 종료 펄스(520)를 광 신호 수신 장치로 전송할 시점을 결정할 수 있다. 광 신호 전송 장치는 종료 펄스(520)를, 결정된 전송 시점에 기초하여 광 신호 수신 장치로 전송할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 광 신호 전송 장치로부터 수신한 종료 펄스(520)를 수신한 시점에 시간 카운트를 종료할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 시간을 카운트한 결과에 기초하여 제1 광 신호에 대응하는 데이터를 추출할 수 있다.
또한 도 5b에서, 광 신호 전송 장치는 제2 광 신호를 광 신호 수신 장치로 전송하기 위하여, 제2 광 신호에 대응하는 시작 펄스(530)를 광 신호 수신 장치로 전송할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 제2 광 신호에 대응하는 시작 펄스(530)를 수신한 시점부터 시간 카운트를 시작할 수 있다. 광 신호 전송 장치는 광 신호에 대응하는 데이터 값에 기초하여 시작 펄스(530)와 종료 펄스(540) 간의 시간 간격을 결정할 수 있다. 광 신호 전송 장치는 시작 펄스(530)와 종료 펄스(540) 간의 시간 간격에 기초하여, 시작 펄스(530)를 광 신호 수신 장치로 전송한 시점 이후에 종료 펄스(540)를 광 신호 수신 장치로 전송할 시점을 결정할 수 있다. 광 신호 전송 장치는 종료 펄스(540)를, 결정된 전송 시점에 기초하여 광 신호 수신 장치로 전송할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 광 신호 전송 장치로부터 수신한 종료 펄스(540)를 수신한 시점에 시간 카운트를 종료할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 시간을 카운트한 결과에 기초하여 제2 광 신호에 대응하는 데이터를 추출할 수 있다.
도 5a와 도 5b를 비교하면, 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(510)와 종료 펄스(520) 간의 시간 간격이 제2 광 신호에 대응하는 시작 펄스(530)와 종료 펄스(540) 간의 시간 간격보다 넓다는 것을 알 수 있다. 이에 기초하여, 제1 광 신호에 대응하는 데이터 값의 크기는 제2 광 신호에 대응하는 데이터 값의 크기보다 크다고 판단될 수 있다. 즉, 일 실시예에서 하나의 광 신호에 대응하는 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격이 다른 광 신호에 대응하는 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격보다 클 경우에는, 하나의 광 신호에 대응하는 데이터 값은 다른 광 신호에 대응하는 데이터 값보다 크다고 판단될 수 있다. 반면에, 하나의 광 신호에 대응하는 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격이 다른 광 신호에 대응하는 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격보다 작은 경우에는, 하나의 광 신호에 대응하는 데이터 값은 다른 광 신호에 대응하는 데이터 값보다 작다고 판단될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 오류 검출 정보 및 오류 정정 정보가 추가된 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 광 신호 전송 장치는 데이터(610)를 수신할 수 있다. 광 신호 전송 장치는, 오류의 발생을 방지하기 위하여, 수신한 데이터(610)에 오류 검출 정보(620) 및 오류 정정 정보(630) 중 적어도 하나를 추가할 수 있다.
광 신호 전송 장치는, 데이터(610)를 수신한 광 신호 수신 장치가 데이터(610)의 오류 여부를 판단할 수 있도록, 데이터(610)에 오류 검출 정보(620)를 추가할 수 있다. 오류 검출 정보(620)는 예를 들어, 패리티 비트가 될 수 있다. 광 신호 수신 장치는 오류 검출 정보(620)에 대응하는 패리티 비트에 기초하여 수신한 데이터(610)에 오류가 있는지 여부를 판단할 수 있다.
또한, 광 신호 전송 장치는 오류가 있는 데이터(610)를 수신한 광 신호 수신 장치가 데이터(610)를 정정할 수 있도록 데이터(610)에 오류 정정 정보(630)를 추가할 수 있다. 오류 정정 정보(630)는 오류를 정정할 수 있는 정보는, 예를 들어 BCH 코딩(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem Coding)가 될 수 있다. 광 신호 수신 장치는 오류 정정 정보(630)에 대응하는 BCH 코딩에 기초하여 데이터(610)의 크기 및 관련 정보 등을 획득할 수 있고, 획득한 정보에 기초하여 데이터(610)에 오류가 있을 경우, 데이터(610)의 오류를 정정할 수 있다.
실시예에 따라 오류 검출 정보(620) 및 오류 정정 정보(630) 중 적어도 하나는 광 신호 전송 장치가 데이터(610)에 추가할 수 있고, 또한 광 신호 전송 장치가 수신한 입력 데이터에 이미 오류 검출 정보(620) 및 오류 정정 정보(630)중 적어도 하나가 추가되어 있을 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 시작 펄스 및 종료 펄스의 너비가 상이한 광 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 광 신호 전송 장치는 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(710)와 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스(720)를 전송할 수 있다. 일 실시예에서 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(710)와 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스(720) 간의 시간 간격은 6칸으로서, 광 신호 수신 장치는 제1 광 신호로부터 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(710)와 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스(720) 간의 시간 간격 6칸에 대응하는 데이터 값을 추출할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스(720)를 수신한 이후에 다음 광 신호에 대응하는 시작 펄스를 수신할 때까지 대기할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 제2 광 신호에 대응하는 시작 펄스(730)를 수신할 수 있고, 수신에 응답하여 제2 광 신호에 대응하는 종료 펄스를 수신할 때까지 카운트를 시작할 수 있다.
광 신호 수신 장치는 시작 펄스(710 및 730)와 종료 펄스(720)의 너비가 상이한 특징을 통해, 시작 펄스(710 및 730)와 종료 펄스(720)를 인식 및 구분할 수 있다. 여기서 각각의 펄스의 너비는 신호 값이 유지되는 시간 구간 또는, 논리 레벨 1로 유지되는 시간 구간을 의미할 수 있다. 즉, 펄스의 너비는 광 신호 전송 장치가 빛을 출력하는 것을 유지하는 시간 구간을 의미할 수 있다.
광 신호 수신 장치는 시작 펄스(710 및 730)와 종료 펄스(720)의 너비가 상이한 특징에 기초하여, 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(710)를 수신하면 제1 광 신호 수신의 시작을 인식할 수 있다. 제1 광 신호 수신의 시작을 인식한 광 신호 수신 장치는 시간 카운트를 시작할 수 있다. 광 신호 수신 장치가 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스(720)의 수신을 기다리는 중에 제2 광 신호에 대응하는 시작 펄스(730)를 수신하였을 경우, 광 신호 수신 장치는 제1 광 신호에 대응하는 시간 카운트는 멈추고, 제2 광 신호에 대응하는 시간 카운트를 시작할 수 있다. 광 신호 수신 장치가 시작 펄스(710 및 730)와 종료 펄스(720)를 구분할 수 있기 때문에, 하나의 광 신호가 송수신 되는 과정에서 오류가 발생하더라도, 광 신호 수신 장치가 수신하는 다음 광 신호를 처리하는 데 있어서, 오류의 영향을 최소화할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 임계값을 가진 광 신호를 설명하기 위한 도면이다.
일 실시예에서 광 신호 전송 장치는 광 신호에 대한 임계값을 설정하여 광 신호 수신 장치에 공유할 수 있다. 여기서 광 신호에 대한 임계값은 광 신호의 시작 펄스와 종료 펄스 간의 시간 간격의 최댓값을 의미할 수 있다.
도 8을 참조하면, 일 실시예에서 광 신호 전송 장치는 임계값을 결정하여 광 신호 수신 장치에 공유할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(810)를 수신하고, 이후에 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스(820)를 수신할 수 있다. 광 신호 수신 장치는, 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(810)를 수신한 이후, 임계값 만큼의 시간 카운트가 되기 전에 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스(820)를 수신하여 정상적으로 제1 광 신호를 수신할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스(820)를 수신한 이후, 제2 광 신호에 대응하는 시작 펄스(830)를 수신할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 제2 광 신호를 정상적으로 수신하기 위해 제2 광 신호에 대응하는 종료 펄스의 수신을 기다릴 수 있다.
만약, 시작 펄스(810 및 830)와 종료 펄스(820)의 너비가 동일하여 광 신호 수신 장치가 펄스의 너비만으로는 시작 펄스 및 종료 펄스를 구분하지 못할 경우, 하나의 펄스를 수신하는 데 있어서 오류가 발생한다면, 한 번의 오류는 광 신호 수신 장치가 다음 광 신호를 수신하는 데에도 영향을 미칠 수 있다. 특히, 임계값이 존재하지 않는다면, 광 신호 수신 장치가 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(810)를 수신한 이후에, 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스(820)를 수신하지 못하였을 경우, 광 신호 수신 장치는 제2 광 신호에 대응하는 시작 펄스(830)를 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스로 인식하여 광 신호 전송 장치로부터 수신한 광 신호들로부터 잘못된 데이터를 추출할 수 있다.
반면에, 다른 실시예에서 임계값이 존재한다면, 광 신호 수신 장치가 제1 광 신호에 대응하는 종료 펄스(820)를 수신하지 못하였을 경우, 광 신호 수신 장치는 임계값에 기초하여 제1 광 신호 수신에 오류가 발생하였다고 판단할 수 있다. 광 신호 수신 장치는 제2 광 신호에 대응하는 시작 펄스(830)를 제1 광 신호에 대응하는 시작 펄스(810)를 수신한 시점부터 임계값에 대응하는 시간 간격만큼 지난 이후에 수신하였기 때문에, 제2 광 신호에 대응하는 시작 펄스(830)를 오류의 영향 없이 인식할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 광 신호 통신 방법을 수행하는 광 신호 전송 장치에 있어서,
    광 신호로 변조할 입력 데이터를 수신하는 수신부;
    상기 수신한 입력 데이터를 광 신호로 변조하는 변조부; 및
    상기 광 신호를 광 신호 수신 장치에 전송하는 통신부를 포함하고,
    상기 광 신호는, 시작 펄스와 종료 펄스를 포함하고,
    상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스 간의 시간 간격은 상기 입력 데이터의 데이터 값에 기초하여 결정되고,
    상기 광 신호 전송 장치는, 임계값을 설정하여 상기 광 신호 수신 장치에 전송하고,
    상기 광 신호 수신 장치는,
    상기 시작 펄스를 수신한 이후, 상기 임계값에 대응하는 시간 카운트가 완료되기 전에 상기 종료 펄스를 수신하지 못한 경우, 상기 시작 펄스를 포함하는 광 신호의 수신에 오류가 발생한 것으로 결정하고,
    상기 시작 펄스가 인식된 시점과 상기 종료 펄스가 인식된 시점 간의 시간 간격이 상기 임계값보다 클 경우, 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스에 기초한 광 신호는 복조하지 않는 것으로 결정하고,
    상기 임계값은, 상기 시작 펄스가 인식된 시점으로부터 상기 종료 펄스가 인식될 수 있는 시점 간의 시간 간격의 최댓값인,
    광 신호 전송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 신호는,
    상기 시작 펄스 및 종료 펄스만 포함하고, 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스 사이에 다른 펄스는 포함하지 않는,
    광 신호 전송 장치.
  3. 광 신호 통신 방법을 수행하는 광 신호 수신 장치에 있어서,
    광 신호 전송 장치로부터 광 신호를 수신하는 통신부; 및
    상기 수신한 광 신호를 복조하여 상기 광 신호에 대응하는 데이터를 획득하는 복조부를 포함하고,
    상기 광 신호는, 시작 펄스와 종료 펄스를 포함하고,
    상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스 간의 시간 간격은 상기 데이터의 데이터 값에 기초하여 결정되고,
    상기 광 신호 전송 장치는, 임계값을 설정하여 상기 광 신호 수신 장치에 전송하고,
    상기 광 신호 수신 장치는,
    상기 시작 펄스를 수신한 이후, 상기 임계값에 대응하는 시간 카운트가 완료되기 전에 상기 종료 펄스를 수신하지 못한 경우, 상기 시작 펄스를 포함하는 광 신호의 수신에 오류가 발생한 것으로 결정하고,
    상기 시작 펄스가 인식된 시점과 상기 종료 펄스가 인식된 시점 간의 시간 간격이 상기 임계값보다 클 경우, 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스에 기초한 광 신호는 복조하지 않는 것으로 결정하고,
    상기 임계값은, 상기 시작 펄스가 인식된 시점으로부터 상기 종료 펄스가 인식될 수 있는 시점 간의 시간 간격의 최댓값인,
    광 신호 수신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광 신호 수신 장치는,
    상기 광 신호 전송 장치로부터 수신한 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스 간의 시간 간격에 기초하여 상기 광 신호에 대응하는 데이터를 결정하는,
    광 신호 수신 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 광 신호는,
    광 신호의 오류 여부를 판단하기 위한 오류 검출 정보 및 광 신호의 오류를 복구하기 위한 오류 정정 정보 중 적어도 하나를 포함하는,
    광 신호 수신 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스의 너비는 상이하고,
    상기 광 신호 수신 장치는,
    상기 광 신호에 포함된 신호 펄스의 너비에 기초하여 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스를 인식하는,
    광 신호 수신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광 신호 수신 장치는,
    제1 시작 펄스 다음에 제2 시작 펄스가 연속으로 인식되는 경우, 제1 시작 펄스에 기초한 광 신호는 복조하지 않는 것으로 결정하는,
    광 신호 수신 장치.
  8. 삭제
  9. 광 신호 수신 장치에 의해 수행되는 광 신호 통신 방법에 있어서,
    광 신호 전송 장치로부터 광 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 광 신호를 복조하여 상기 광 신호에 대응하는 데이터를 획득하는 단계를 포함하고,
    상기 광 신호는, 시작 펄스와 종료 펄스를 포함하고,
    상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스 간의 시간 간격은 상기 데이터의 데이터 값에 기초하여 결정되고,
    상기 광 신호 전송 장치는, 임계값을 설정하여 상기 광 신호 수신 장치에 전송하고,
    상기 광 신호 수신 장치는,
    상기 시작 펄스를 수신한 이후, 상기 임계값에 대응하는 시간 카운트가 완료되기 전에 상기 종료 펄스를 수신하지 못한 경우, 상기 시작 펄스를 포함하는 광 신호의 수신에 오류가 발생한 것으로 결정하고,
    상기 시작 펄스가 인식된 시점과 상기 종료 펄스가 인식된 시점 간의 시간 간격이 상기 임계값보다 클 경우, 상기 시작 펄스와 상기 종료 펄스에 기초한 광 신호는 복조하지 않는 것으로 결정하고,
    상기 임계값은, 상기 시작 펄스가 인식된 시점으로부터 상기 종료 펄스가 인식될 수 있는 시점 간의 시간 간격의 최댓값인,
    광 신호 통신 방법.
  10. 삭제
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