KR102314777B1

KR102314777B1 - 가시광 무선 통신 장치 및 이를 이용한 방법

Info

Publication number: KR102314777B1
Application number: KR1020150139693A
Authority: KR
Inventors: 장일순; 강태규; 김명순; 임상규; 정진두
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2015-10-05
Filing date: 2015-10-05
Publication date: 2021-10-19
Also published as: US20170099103A1; US9900094B2; KR20170040560A

Abstract

본 발명은 LED 조명을 이용하여 가시광 무선 통신을 수행하는 방법으로 저속의 데이터 전송과 조명의 디밍을 위해 VPPM을 사용하고, VPPM ON 구간에서는 OFDM 변조 방식을 사용하여 고속의 데이터를 전달하는 방식이다.

Description

가시광 무선 통신 장치 및 이를 이용한 방법{VISIBLE LIGHT COMMUNICATION DEVICE AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 LED 조명을 이용하여 가시광 무선 통신을 수행하는 방법으로, 조명의 밝기를 조절하면서 데이터를 전달하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

가시광선이란 전자기파 중에서 사람의 눈에 보이는 범위의 파장을 가지는 광선으로 파장으로는 380nm~780nm에 해당한다. 가시광선 내에서는 파장에 따른 성질의 변화가 각각 색깔로 나타나며 빨강색으로부터 보라색으로 갈수록 파장이 짧아진다. 빨강색보다 파장이 긴 빛을 적외선이라 하고, 보라색보다 파장이 짧은 빛을 자외선이라고 한다. 단색광인 경우 700∼610㎚는 빨강, 610∼590㎚는 주황, 590∼570㎚는 노랑, 570∼500㎚는 초록, 500∼450㎚는 파랑, 450∼400㎚는 보라로 보인다. 각 파장의 색들의 혼합으로 다양한 색으로 보인다.

가시광 무선 통신은 이러한 가시영역 380nm ~ 780nm 사이의 파장을 이용하는 무선 통신 기술로 적외선통신과 유사하나 이용되는 파장 영역이 다르다. 이러한 통신 영역에서의 빛을 이용한 통신 기술에는 적외선 영역을 사용하는 적외선 데이터 무선 통신(IrDA), 가시광선을 이용한 가시광 무선 통신, 광섬유를 이용한 광통신 등이 있다.

적외선 데이터 통신(IrDA: Infrared Data Association)은 적외선 데이터 통신의 규격을 제정하기 위해 1993년에 설립된 민간 표준 단체이나 일반적으로는 IrDA가 정한 통신 규격을 가리키는 경우가 많다. PC에서 이용되는 주요 규격으로는 최대 데이터 전송 속도가 2.4~115.2kbps인 IrDA1.0 및 1.152Mbps와 4Mbps의 IrDA1.1이 있다. 이러한 적외선 통신은 앞서 설명한 850nm~900nm의 파장을 가지는 적외선 영역을 사용하여 통신을 하는 기술이다.

가시광 무선 통신은 380nm~780nm 영역의 파장을 이용하는 통신 기술로 IEEE 802.15 WPAN (Wireless Personal Area Network)에서 Study Group으로 표준화가 진행 중이며, 국내에서는 한국정보통신기술협회(TTA)에서 가시광 무선 통신 실무반이 운영 중이다.

가시광선은 자외선과 적외선과 달리 사람이 볼 수 있는 빛으로서 이를 발산하는 조명은 정확한 색 표현 등 다양한 요구사항을 가지고 있다. 그 중에 하나가 깜박임이 없어야 한다는 것이다. 하지만 인간은 초당 200회 이상의 깜박임은 인식할 수 없기 때문에 LED를 이용한 조명은 LED의 빠른 점멸 성능을 이용하여 조명의 수명 연장과 에너지 절약을 위하여 PWM(Pulse Width Modulation)을 이용하여 깜박이고 있다.

미국공개특허 제2014-0010540호는 가시광 통신에서 조명 및 데이터 송신을 위해 VPPM(Variable Pulse Position Modulation)을 사용하여 조명의 밝기 조절과 데이터를 동시에 전송하는 기술을 소개하고 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 VPPM 전송 방식을 사용한 가시광 무선 통신 기술은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)방식을 융합하지 못하여 상대적으로 데이터 전송률이 저조하다는 한계를 보여주고 있다.

본 발명의 목적은 OFDM의 데이터 고속 전달의 장점과 VPPM 전송에서 제공되는 조명 디밍의 장점을 동시에 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 목적은 전송된 신호를 별도의 전용 가시광 무선 통신 수신기를 구비하지 않고도 기존에 이미지 센서를 구비한 장치, 예를 들어 카메라를 장착한 스마트폰으로 수신하여 데이터 통신을 가능하게 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 전용 가시광 무선 통신 수신기를 구비하여 고속으로 데이터의 송수신을 가능하게 하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 장치는 조명의 밝기를 조절하는 밝기 제어 신호를 출력하는 밝기 제어부; 제1신호와 상기 밝기 제어 신호를 입력 받아 상기 제1신호를 변조하여 제1변조신호로 출력하는 제1변조부; 제2신호와 상기 제1변조신호를 입력 받아 상기 제1변조신호가 특정 레벨일 때 상기 제2신호를 변조하여 제2변조신호로 출력하는 제2변조부; 및 상기 제2변조신호를 입력 받아 가시광 무선 통신 신호로 송출하는 광신호 송신부를 포함한다.

이 때, 상기 제1변조부는 제1신호를 상기 밝기 제어 신호에 따라 펄스의 폭을 제어하는 VPPM 방식으로 변조하여 제1변조신호로 출력할 수 있다.

이 때, 상기 제2변조부는 상기 제1변조신호가 온(on) 레벨일 때 상기 제2신호를 OFDM 방식으로 변조하여 제2변조신호로 출력할 수 있다.

이 때, 상기 광신호 송신부는 발광부가 LED를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제2변조부는 선형 디지털-아날로그 컨버터 (digital - to - analogue converter)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 가시광 무선 통신 장치는 가시광 무선 통신 신호를 수신하여 원시수신신호를 출력하는 광신호 수신부; 상기 원시수신신호에서 제1수신신호를 추출하여 출력하는 신호 추출부; 상기 제1수신신호를 복조하여 제1신호로 수신하는 제1복조부; 및 상기 제1수신신호가 특정 레벨일 때 상기 원시신호를 복조하여 제2신호로 수신하는 제2복조부를 포함한다.

이 때, 상기 신호 추출부는 상기 원시수신신호에서 VPPM 신호를 추출하여 제1수신신호로 출력할 수 있다.

이 때, 상기 제1복조부는 상기 제1수신신호를 VPPM 방식으로 복조하여 제1신호로 수신할 수 있다.

이 때, 상기 제2복조부는 상기 제1수신신호가 온(on) 레벨일 때 상기 원시수신신호를 OFDM 방식으로 복조하여 제2신호로 수신할 수 있다.

이 때, 상기 광신호 수신부는 수광부에 포토 다이오드를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 광신호 수신부는 수광된 광신호로부터 노이즈 신호를 제거하는 노이즈 제거부를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제2복조부는 선형 아날로그-디지털 컨버터(analogue - to - digital converter)를 포함할 수 있다.

이 때, 상기 신호 추출부는 로우 패스 필터를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 방법은 밝기 제어 신호를 생성하는 단계; 상기 밝기 제어 신호를 고려하여 제1신호를 제1변조신호로 변조하는 단계; 상기 제1변조신호가 특정 레벨일 때 제2신호를 제2변조신호로 변조하는 단계; 및 상기 제2변조신호를 가시광 무선 통신 신호로 송출하는 단계를 포함한다.

이 때, 상기 제1신호를 변조하는 단계는 제1신호를 상기 밝기 제어 신호에 따라 펄스의 폭을 제어하는 VPPM 방식으로 변조할 수 있다.

이 때, 상기 제2신호를 변조하는 단계는 상기 제1변조신호가 온(on) 레벨일 때 상기 제2신호를 OFDM 방식으로 변조할 수 있다.

이 때, 가시광 무선 통신 신호를 원시수신신호로 수신하는 단계; 상기 원시수신신호에서 제1수신신호를 추출하는 단계; 제1수신신호를 복조하여 제1신호로 수신하는 단계; 및 상기 제1수신신호가 특정 레벨일 때 상기 원시수신신호를 복조하여 제2신호로 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 제1수신신호를 추출하는 단계는 상기 원시수신신호에서 VPPM 신호를 추출할 수 있다.

이 때, 상기 제1신호를 수신하는 단계는 상기 제1수신신호를 VPPM 방식으로 복조하여 제1신호로 수신할 수 있다.

이 때, 상기 제2신호를 수신하는 단계는 상기 제1수신신호가 온(on) 레벨일 때 상기 원시수신신호를 OFDM 방식으로 복조하여 제2신호로 수신할 수 있다.

본 발명에 따르면 기존 VPPM 방식의 가시광 무선 통신에서 제공하는 조명의 디밍을 조절할 수 있는 장점을 가지고 있음은 물론, OFDM 방식을 통해 기존 가시광 무선 통신에 비해 고속의 데이터 전송이 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면 전송된 신호를 별도의 전용 가시광 무선 통신 수신기를 구비하지 않고도 기존에 이미지 센서를 구비한 장치, 예를 들어 카메라를 장착한 스마트폰으로 수신하여 데이터 통신이 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면 전용 가시광 무선 통신 수신기를 구비한 경우 고속의 데이터 송수신이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 송신기를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 수신기를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 송신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 수신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.
도 5는 VPPM 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 6은 VPPM-OFDM 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 7은 VPPM-OFDM 신호의 파형에서 VPPM 신호만을 수신하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 8는 VPPM 신호의 밝기를 조절 방법을 나타낸 도면이다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 송신기를 나타낸 블록도이다.

도 1을 참조하면, 가시광 무선 통신 송신기는 밝기제어부(100), VPPM 변조부(110), VDDM-OFDM 변조부(120), 및 광신호 송신부(130)를 포함한다.

밝기 제어부(100)는 밝기 제어 신호(140)를 VPPM 변조부(110)로 전송한다. 밝기 제어 신호(140)는 VPPM 신호의 펄스의 폭을 결정하게 되며, 밝기 제어 신호가 x라는 것은 조명이 계속 켜진 상태를 1이라 할 때 x의 밝기를 방출함을 의미한다.

VPPM 변조부(110)는 제1신호와 밝기 제어 신호(140)을 입력 받고, 밝기 제어 신호(140) x에 따라 제1신호의 데이터가 1이면 0<t<(1-x)T 구간에서 오프(off) 신호를, (1-x)T<t<T 구간에서 온(on) 신호를 출력한다. 제1신호의 데이터가 0이면 0<t<xT 구간에서 온(on) 신호를, xT<t<T 구간에서 오프(off)신호를 출력한다.

VPPM-OFDM 변조부(120)는 VPPM 변조부(110)에서 출력된 VPPM 신호(150)와 제2신호를 입력 받는다. 이 때, VPPM-OFDM 변조부는 VPPM 신호(150)가 온(on)인 구간에서 제2신호를 OFDM 방식으로 변조하여 출력한다. VPPM 신호(150)가 오프(off)인 구간에서는 그대로 오프(off) 신호를 출력한다.

따라서 VPPM 신호의 듀티 사이클(duty cycle)에 따라 VPPM-OFDM 신호(160)의 데이터 레이트(data rate)가 결정된다. VPPM 신호는 한 사이클 이내에서 펄스의 천이를 기준으로 0과 1을 결정하므로 온(on)인 상태가 항상 존재한다.

VPPM 신호의 듀티 사이클은 앞서 설명한 바와 같이 밝기 제어에 직접적으로 영향을 받게 된다. 즉, 조명이 밝을수록 데이터 레이트(data rate)가 높아지며 반대로 조명이 어두워질수록 데이터 레이트가 감소하게 된다.

이 때, OFDM 변조는 다음의 순서에 의해 진행된다.

제2신호 스트림(stream)을 다수의 병렬 서브 스트림(sub-stream)으로 분할한다.

각각의 서브 스트림은 QAM, PSK 등의 컨스틸레이션 매핑(constellation mapping)과정을 거친다.

역 패스트 푸리에 변환(inverse Fast Fourier Transform)을 통해 실수부와 허수부로 분할한다.

실수부, 허수부 각각을 디지털-아날로그 컨버터를 통해 아날로그 신호로 변환한다.

실수부를 제1반송파에 곱하고, 허수부는 제1반송파의 위상과 90도 차이나는 제2반송파에 곱하여 출력한다.

광신호 송신부(130)는 VPPM-OFDM 신호(160)를 입력 받아 해당 신호에 따라 광을 방출시킨다. 발광 소자로는 LED를 사용할 수 있으며, 고속의 깜박임이 가능한 발광체라면 다른 소자를 사용하여도 무방하다.

VPPM-OFDM 변조부(120)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 전환해주기 위한 디지털-아날로그 컨버터(Digital-to-Analog Converter, DAC)를 포함할 수 있다. 이 때, 디지털-아날로그 컨버터는 OFDM 통신에 사용되므로 선형성을 갖추는 것이 바람직하다.

특수한 경우로서 밝기 제어 신호(180)가 1, 즉 발광 소자가 항상 온(on)일 때에는 펄스의 천이가 없어 VPPM 신호를 활용할 수 없게 되어 제1신호를 전송할 수 없게 되지만, VPPM-OFDM 신호의 데이터 레이트가 최대화 되어 제2신호를 고속으로 전송할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 수신기를 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 가시광 무선 수신기는 광신호 수신부(200), 신호 추출부(210), VPPM 복조부(220), 및 VPPM-OFDM 복조부(230)를 포함한다.

광신호 수신부(200)는 광신호 송신부(130)으로부터 송신된 VPPM-OFDM 신호를 수신하여 이를 출력한다.

광신호 수신부의 수광부는 포토 다이오드 및 이와 유사한 작용을 하는 CDS, 포토 트랜지스터 등을 포함할 수 있다.

광신호 수신부(200)는 노이즈 제거부, 신호 증폭부 등 일반적인 통신 수신기로서 갖추어야 할 구성들을 포함할 수 있다.

신호 추출부(210)는 광신호 수신부(200)를 통해 수신된 VPPM-OFDM 신호(240) 중 VPPM 신호(250)를 분리하여 출력한다. VPPM 신호는 OFDM 신호에 비하여 주파수가 낮은 특징을 가지고 있으므로, 이를 분리하기 위한 신호 추출부(210)는 로우 패스 필터(LPF, Low-Pass Filter) 또는 이와 유사한 형태로 구성될 수 있다.

VPPM 복조부(220)는 신호 추출부(210)를 통해 분리된 VPPM 신호(250)를 입력 받아 이를 복조함으로써 제1신호를 출력한다.

이 때 VPPM 복조는 한 구간의 사이클 이내에서 펄스가 1(High)->0(Low)로 천이(transition)하는 경우 0의 데이터 값을, 0(Low)->1(High)로 천이하는 경우 1의 데이터 값을 출력함으로써 이루어진다.

VPPM-OFDM 복조부(230)는 수신된 VPPM-OFDM 신호(240)와 신호 추출부에서 출력된 VPPM 신호(250)를 입력 받는다. VPPM-OFDM 복조부(230)는 VPPM 신호(250)가 오프(off)일 때에는 대기하며, VPPM 신호(250)가 온(on)일 때에는 OFDM 방식으로 복조하여 제2신호를 출력한다.

이 때, OFDM 방식의 복조는 다음과 같은 과정을 통해 이루어진다.

VPPM-OFDM 신호에 제1반송파를 곱하여 실수부를, 제1반송파와 위상이 90도 차이 나는 제2반송파를 곱하여 허수부를 복구한다.

실수부, 허수부 각각을 필터링 한 후 아날로그-디지털 컨버터를 통해 디지털 신호로 변환한다.

변환된 실수부, 허수부를 패스트 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 통해 다수의 서브 스트림을 분리한다.

각각의 서브 스트림을 심볼 디텍터(Symbol detector)를 통해 매핑된 서브 스트림으로 변환한다.

각각의 매핑된 서브 스트림을 조합하여 제2신호를 수신한다.

VPPM-OFDM 복조부(230)는 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환해주기 위한 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter, ACD)를 포함할 수 있다. 이 때, 아날로그-디지털 컨버터는 OFDM 통신에 사용되므로 선형성을 갖추는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 송신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 송신 방법은사용자가 원하는 밝기에 따라 밝기 제어 신호를 생성한다.

또한, 상기 밝기 제어 신호와 제1신호를 입력 받아 제1변조신호로 변조한다(S400).

이 때, 제1신호를 상기 밝기 제어 신호에 따라 펄스의 폭을 제어하는 VPPM 방식으로 제1변조신호로 변조할 수 있다.

즉, 밝기 제어 신호를 x라고 할 때 이에 따라 제1신호의 데이터가 1이면 0<t<(1-x)T 구간에서 오프(off) 신호를, (1-x)T<t<T 구간에서 온(on) 신호를 출력하고, 제1신호 데이터가 0이면 0<t<xT 구간에서 온(on) 신호를, xT<t<T 구간에서 오프(off)신호를 출력함으로써 제1신호를 VPPM 신호로 변조할 수 있다.

또한, 상기 제1변조신호가 특정 레벨인지 판단한다 (S410).

단계(S410)의 판단 결과, 상기 제1변조신호가 온(on)인 경우 제2신호를 OFDM 방식으로 변조하여 제2변조신호로 출력한다(S430).

이 때, OFDM 변조는 다음의 순서에 의해 진행된다.

단계(S410)의 판단 결과, 상기 제1변조신호가 오프(off)인 경우 그대로 오프(off)신호를 제2변조신호로 출력한다(S420).

또한 제2변조신호를 가시광 신호로 송신(S440)한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 수신 방법을 나타낸 동작 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 수신 방법은, 가시광 무선 통신 신호를 원시수신신호로 수신한다(S500).

또한, 상기 원시수신신호에서 제1수신신호를 추출한다(S510).

이 때, 상기 원시수신신호에서 VPPM 신호를 제1수신신호로 추출할 수 있다.

이 때, 제1수신신호를 VPPM 방식을 통해 제1신호로 복조할 수 있다(S530)

이 때, VPPM 복조는 한 구간의 사이클 이내에서 펄스의 전이가 어떻게 이루어졌는지 판단한다(S570).

단계(S570)의 판단 결과, 펄스가 1(High)->0(Low)로 천이(transition)하는 경우 제1신호의 값으로 오프(off)신호를 출력한다.

단계(S570)의 판단 결과, 펄스가 0(Low)->1(High)로 천이하는 경우 제1신호의 값으로 온(on)신호를 출력한다.

또한, 상기 추출된 제1수신신호가 특정 레벨인지 판단한다(S520).

단계(S520)의 판단 결과, 상기 제1수신신호가 온(on)인 경우 상기 원시수신신호를 OFDM 방식으로 복조하여 제2신호를 수신한다(S540).

단계(S520)의 판단 결과, 상기 제1수신신호가 오프(off) 인 경우 온(on) 신호가 올 때까지 대기한다(S550).

도 5는 VPPM 신호의 파형을 나타낸 도면이다.

VPPM 변조 방식은 IEEE 802.15.7 표준으로 채택된 전송 방식으로 조명의 디밍과 데이터 전송이 가능한 변조 방식이다. VPPM 신호는 한 구간의 사이클 이내에서 펄스가 1(High)->0(Low)로 천이(transition)하는 경우 0의 데이터 값을, 0(Low)->1(High)로 천이하는 경우 1의 데이터 값을 가지게 된다.

도 6은 VPPM-OFDM 신호의 파형을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 가시광 무선 통신 송신기의 송신 파형인 VPPM-OFDM 신호는 VPPM 신호가 온(on)일 때 OFDM 신호가 송신되는 형태를 가진다. 따라서 VPPM 신호에 비해서 고속의 데이터 전송이 가능함과 동시에 VPPM 신호와 마찬가지로 조명의 밝기를 조절할 수 있게 된다.

도 7은 VPPM-OFDM 신호의 파형에서 VPPM 신호만을 수신하는 경우를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, VPPM-OFDM 신호를 수신하는 수신기의 반응속도가 VPPM 신호의 천이를 감지할 수 있지만 OFDM 신호의 고주파 변동을 인지하지 못하는 경우, 해당 수신기는 포락선 검파만을 하게 되며, 결과적으로 VPPM 신호만을 수신하게 된다. 일반적인 스마트폰의 카메라 모듈, 웹캠, 디지털 카메라 등이 이에 해당한다.

도 8는 VPPM 신호의 밝기를 조절 방법을 나타낸 도면이다.

VPPM 신호는 사이클 이내에서 천이의 형태에 따라 신호가 결정되므로, 펄스의 길이는 데이터에 영향을 주지 않는다. 따라서 사이클 T이내에서 펄스의 길이를 조절하게 되면 데이터에 영향을 주지 않으면서도 밝기를 조절할 수 있게 된다. 이 때 조명이 계속 켜진 상태를 1이라 할 때 x의 밝기를 유지하기 위해서는 다음과 같이 펄스의 길이를 조절하면 된다.

즉, 데이터가 1이면 0<t<(1-x)T 구간에서 조명을 오프(off)하고 (1-x)T<t<T 구간에서 조명을 온(on)하면 된다. 데이터가 0이면 0<t<xT 구간에서 조명을 온(on)하고 xT<t<T 구간에서 조명을 오프(off)하면 된다.

100: 밝기 제어부 110: VPPM 변조부
120: VPPM-OFDM 변조부 130: 광신호 송신부
200: 광신호 수신부 210: 신호 추출부
220: VPPM 복조부 230: VPPM-OFDM 복조부

Claims

조명의 밝기를 조절하는 밝기 제어 신호를 출력하는 밝기 제어부;
제1신호와 상기 밝기 제어 신호를 입력 받아 상기 제1신호를 변조하여 제1변조신호로 출력하는 제1변조부;
제2신호와 상기 제1변조신호를 입력 받아 상기 제1변조신호가 특정 레벨일 때 상기 제2신호를 변조하여 제2변조신호로 출력하는 제2변조부; 및
상기 제2변조신호를 입력 받아 가시광 무선 통신 신호로 송출하는 광신호 송신부를 포함하되,
상기 제1변조부는
상기 제1신호를 상기 밝기 제어 신호에 따라 펄스의 폭을 제어하는 VPPM 방식으로 변조하여 상기 제1변조신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치.
삭제
청구항 1에 있어
상기 제2변조부는
상기 제1변조신호가 온(on) 레벨일 때 상기 제2신호를 OFDM 방식으로 변조하여 상기 제2변조신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치.
청구항 1에 있어
상기 광신호 송신부는
LED를 포함하는 발광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치.
청구항 1에 있어
상기 제2변조부는
선형 디지털-아날로그 컨버터(digital-to-analogue converter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치
가시광 무선 통신 신호를 수신하여 원시수신신호를 출력하는 광신호 수신부;
상기 원시수신신호에서 제1수신신호를 추출하여 출력하는 신호 추출부;
상기 제1수신신호를 복조하여 제1신호로 수신하는 제1복조부; 및
상기 제1수신신호가 특정 레벨일 때 상기 원시수신신호를 복조하여 제2신호로 수신하는 제2복조부를 포함하되,
상기 신호 추출부는
상기 원시수신신호에서 VPPM 신호를 추출하여 상기 제1수신신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치.
삭제
청구항 6에 있어
상기 제1복조부는
상기 제1수신신호를 VPPM 방식으로 복조하여 상기 제1신호로 수신하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치.
청구항 6에 있어
상기 제2복조부는
상기 제1수신신호가 온(on) 레벨일 때 상기 원시수신신호를 OFDM 방식으로 복조하여 상기 제2신호로 수신하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치.
청구항 6에 있어
상기 광신호 수신부는
포토 다이오드를 포함하는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치.
청구항 6에 있어
상기 광신호 수신부는
수광된 광신호로부터 노이즈 신호를 제거하는 노이즈 제거부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치.
청구항 6에 있어
상기 제2복조부는
선형 아날로그-디지털 컨버터(analogue-to-digital converter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치
청구항 8에 있어
상기 신호 추출부는
로우 패스 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 장치.
밝기 제어 신호를 생성하는 단계;
상기 밝기 제어 신호를 고려하여 제1신호를 제1변조신호로 변조하는 단계;
상기 제1변조신호가 특정 레벨일 때 제2신호를 제2변조신호로 변조하는 단계; 및
상기 제2변조신호를 가시광 무선 통신 신호로 송출하는 단계를 포함하되,
상기 제1신호를 변조하는 단계는
상기 제1신호를 상기 밝기 제어 신호에 따라 펄스의 폭을 제어하는 VPPM 방식으로 변조하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
삭제
청구항 14에 있어
상기 제2신호를 변조하는 단계는
상기 제1변조신호가 온(on) 레벨일 때 상기 제2신호를 OFDM 방식으로 변조하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
청구항 14에 있어
가시광 무선 통신 신호를 원시수신신호로 수신하는 단계;
상기 원시수신신호에서 제1수신신호를 추출하는 단계;
제1수신신호를 복조하여 제1신호로 수신하는 단계; 및
상기 제1수신신호가 특정 레벨일 때 상기 원시수신신호를 복조하여 제2신호로 수신하는 단계를 더 포함하는 가시광 무선 통신 방법.
청구항 17에 있어
상기 제1수신신호를 추출하는 단계는
상기 원시수신신호에서 VPPM 신호를 추출하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
청구항 17에 있어
상기 제1신호를 수신하는 단계는
상기 제1수신신호를 VPPM 방식으로 복조하여 제1신호로 수신하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.
청구항 17에 있어
상기 제2신호를 수신하는 단계는
상기 제1수신신호가 온(on) 레벨일 때 상기 원시수신신호를 OFDM 방식으로 복조하여 제2신호로 수신하는 것을 특징으로 하는 가시광 무선 통신 방법.