KR102545284B1 - C-ook 및 ofdm에 기반한 occ 하이브리드 파형을 수신하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 장치는 하이브리드 파형을 이용하는 신호 수신 장치로서, 광 신호를 수신하는 롤링 셔터(rolling-shutter) 방식으로 영상을 생성하는 카메라, 적어도 하나의 프로세서 및 프로세서와 전기적으로 연결되고, 프로세서에서 수행되는 적어도 하나의 코드(code)가 저장되는 메모리를 포함하고, 메모리는 프로세서를 통해 실행될 때 프로세서가 카메라로 하여금 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 복수의 이미지 프레임들을 생성하도록 제어하고, 이미지 프레임에 기초하여 생성한 1차원의 합성 신호와 미리 설정된 프리앰블(preamble) 패턴의 컨벌루션 결과에 기초하여 합성 신호에서 프리앰블 위치를 판단하고, 프리앰블 위치 및 합성 신호에 기초하여 C-OOK(Camera- On-Off Keying) 복조 방식에 따라 제1 신호를 복조하고, OFDM(Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing) 복조 방식에 따라 제2 신호를 복조하도록 야기하는 코드를 저장할 수 있다.

Description

C-OOK 및 OFDM에 기반한 OCC 하이브리드 파형을 수신하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD RECEIVING OCC HYBRID WAVEFORM BASED ON C-OOK AND OFDM}

본 발명은 C-OOK(Camera On-Off Keying) 및 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 직교 주파수 분할 다중화)에 기반한 하이브리드 파형에 관한 것으로, 보다 상세하게는 C-OOK에 기반하여 변조된 펄스파 신호와 OFDM 신호가 합성된 하이브리드 파형의 합성신호를 이용하여 서로 다른 정보를 광학 카메라 통신(Optical Camera Communication, OCC)으로 동시에 수신하는 기술에 관한 것이다.

이하에서 기술되는 내용은 본 발명의 실시 예와 관련되는 배경 정보를 제공할 목적으로 기재된 것일 뿐이고, 기술되는 내용들이 당연하게 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

최근 백열전구와 형광등과 같은 조명이 반도체 LED(Light Emitting Diode) 조명으로 교체되는 인프라를 이용하여 가시광 파장에 통신기능을 부가한 무선 통신 기술인 가시광 통신(Visible Light Communication; VLC) 기술이 활발히 연구되고 있다.

선행기술은 포토 디텍터에 기반하여 OOK 및 다중화 방식에 의해 통신하는 기술을 개시하고 있으나, 포토 디텍터에 기반하는 방식으로서 카메라 기반의 본 발명과 다르게 별도의 수신 장치가 필요하고, OOK 변조된 데이터 자체를 확산 처리한 후 이를 다중화하는 기술로서, 즉 서로 다른 정보가 아닌 동일한 정보를 OOK 변조 후 멀티플렉싱하여, 서로 다른 두 가지의 데이터를 서로 다른 변조 방식으로 변조하지 않고 있다. 또한 선행기술은 카메라 기반의 OOK가 아닌 포토 디텍터에 기반한 OOK 복조를 이용하고 있다.

선행기술: 한국 등록특허공보 제 10-0899031호(2009.05.21. 공고)

본 개시의 일 실시 예는 카메라 기반 광학 통신에 있어서 고속 데이터와 저속 데이터를 동시에 수신 가능한 장치 및 방법을 제공한다.

본 개시의 다른 실시 예는 카메라 기반 통신 기술을 통해 C-OOK 변조된 펄스파 신호와 OFDM 변조 신호를 이용하여 서로 다른 데이터를 동시에 수신 가능한 장치 및 방법을 제공한다.

본 개시의 다른 실시 예는 카메라 기반 통신 기술을 통해 C-OOK 변조된 펄스파 신호와 OFDM 변조 신호를 이용하여 서로 다른 데이터를 동시에 수신시 카메라 프레임 레이트로 인한 패킷 수신의 누락을 검증 가능한 장치 및 방법을 제공한다.

본 개시의 다른 실시 예는 카메라 기반 통신 기술을 통해 C-OOK 변조된 펄스파 신호와 OFDM 변조 신호를 이용하여 서로 다른 데이터를 동시에 전송시 카메라 프레임 레이트로 인한 패킷 수신의 누락을 검증 가능하면서 불 필요한 데이터의 중복을 방지 가능한 장치 및 방법을 제공한다.

본 개시의 다른 실시 예는 카메라 기반 통신 기술을 통해 C-OOK 변조된 펄스파 신호와 OFDM 변조 신호를 이용하여 서로 다른 데이터를 동시에 수신시, 장거리인 경우에도 C-OOK 펄스파를 정확하게 복조 가능한 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

본 개시의 다른 실시 예는 롤링 카메라에 기반하여 서로 다른 두 정보가 각각 C-OOK 및 OFDM에 기반하여 변조되어 하나의 파형에 합성된 신호를 수신하는 신호 수신 장치 및 방법을 제공한다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 장치는 하이브리드 파형을 이용하는 신호 수신 장치로서, 광 신호를 수신하는 롤링 셔터(rolling-shutter) 방식으로 영상을 생성하는 카메라, 적어도 하나의 프로세서 및 프로세서와 전기적으로 연결되고, 프로세서에서 수행되는 적어도 하나의 코드(code)가 저장되는 메모리를 포함하고, 메모리는 프로세서를 통해 실행될 때 프로세서가 카메라로 하여금 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 복수의 이미지 프레임들을 생성하도록 제어하고, 이미지 프레임에 기초하여 생성한 1차원의 합성 신호와 미리 설정된 프리앰블(preamble) 패턴의 컨벌루션 결과에 기초하여 합성 신호에서 프리앰블 위치를 판단하고, 프리앰블 위치 및 합성 신호에 기초하여 C-OOK(Camera- On-Off Keying) 복조 방식에 따라 제1 신호를 복조하고, OFDM(Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing) 복조 방식에 따라 제2 신호를 복조하도록 야기하는 코드를 저장할 수 있다.

본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 방법은 롤링 카메라가 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 이미지 프레임을 생성하는 단계, 이미지 프레임에 기초하여 1차원의 합성 신호를 생성하는 단계, 합성 신호와 미리 설정된 프리앰블(preamble) 패턴의 컨벌루션 결과에 기초하여 합성 신호에서 프리앰블 위치를 판단하는 단계, 및 프리앰블 위치 및 합성 신호에 기초하여 C-OOK(Camera- On-Off Keying) 복조 방식에 따라 제1 신호를 복조하고, OFDM(Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing) 복조 방식에 따라 제2 신호를 복조하는 단계를 포함할 수 있다.

본 개시의 실시 예에 따른 신호 수신 기술은 변조된 펄스파 신호와 OFDM 변조 신호를 이용하여 서로 다른 데이터를 동시에 수신 가능함으로써, 카메라 기반 광학 통신에서 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다.

본 개시의 실시 예에 따른 신호 수신 기술은 C-OOK 변조된 펄스파 신호와 OFDM 변조 신호를 하나의 파형인 하이브리드 파형에 합성하는 장치 및 방법을 제공함으로써, 서로 다른 두 가지의 데이터를 동시에 수신할 수 있다.

본 개시의 실시 예에 따른 신호 수신 기술은 C-OOK 변조된 펄스파 신호와 OFDM 변조 신호를 이용하여 서로 다른 데이터를 동시에 전송시 카메라 프레임 레이트로 인한 패킷 수신의 누락을 검증 가능하면서 불 필요한 데이터의 중복을 방지할 수 있다.

본 개시의 실시 예에 따른 신호 수신 기술은 C-OOK 변조된 펄스파 신호와 OFDM 변조 신호를 이용하여 서로 다른 데이터를 동시에 수신시, 장거리인 경우에도 C-OOK 펄스파를 정확하게 복조 가능한 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 전송 장치 및 신호 수신 장치의 통신을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 전송 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3는 본 개시의 일 실시 예에 따른 C-OOK 변조 신호를 생성하기 위한 데이터 패킷 구조를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 OFDM 심볼을 전송하기 위한 데이터 패킷 구조를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 C-OOK 변조 신호 및 OFDM 변조 신호를 합성하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 송신 장치가 C-OOK 변조에 의해 생성된 펄스파에 OFDM 변조에 의해 생성된 OFDM 신호를 혼합하여 생성한 하이브리드 파형을 도시한 도면이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 송신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 장치가 이미지 프레임에서 복조한 신호의 예시도이다.
도 11은 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 장치가 이미지 프레임에서 복조한 신호의 예시도이다.
도 12는 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 장치가 이미지 프레임에서 복조한 신호와 프리앰블 패턴의 컨벌루션 연산 결과를 설명하는 도면이다.
도 13은 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 장치가 이미지 프레임에서 복조한 신호의 예시도이다.
도 14는 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 장치의 미리 설정된 정합 필터의 예시도이다.
도 15는 본 개시의 다른 실시 예에 따른 신호 수신 방법을 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

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.

도 1을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 전송 장치 및 신호 수신 장치 사이의 통신을 설명한다.

도 1을 참조하면, 신호 송신 장치(100)는 서로 다른 두 개의 데이터를 각각 C-OOK 및 OFDM에 기반하여 변조하고 이를 합성기(130)에서 하나의 파형으로 합성하여 최종 전송 신호를 생성한 후, 생성된 최종 전송 신호를 LED 광원을 포함하는 동일한 통신 채널(140)로 전송하도록 구성될 수 있다.

본 개시의 실시 예에 있어서, 최종 전송 신호의 하이브리드 파형은 광학 카메라 통신(Optical Camera Communication, OCC) 기술에 기반하여 C-OOK 방식으로 생성된 펄스파 신호에 OFDM 신호를 합성한 신호이다.

종래의 OOK(On-Off Keying) 방식에 기반한 펄스파 신호는 로우(low) 신호의 진폭(amplitude)이 0인데 반하여, 본 개시의 실시 예에 따른 하이브리드 파형은 높은 진폭 값을 갖는 하이(high) 및 낮은 진폭 값을 갖는 로우로 구성된 펄스파에 OFDM 신호가 합성된 신호이다.

따라서, 본 개시의 실시 예에 따른 신호 송신 장치는 펄스파의 하이 듀티(본 명세서에서는 펄스파의 어느 한 하이 또는 로우 부분을 듀티(duty)로 명명한다.) 뿐만 아니라 로우 듀티에도 OFDM 신호를 합성할 수 있고, 전체 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다.

일 실시 예에서, 서로 다른 두 개의 데이터가 아날로그 데이터인 경우 신호 송신 장치(100)는 이를 디지털 변조한 후, 각각 C-OOK 인코더(110) 및 OFDM 인코더(120)에 입력할 수 있다.

일 실시 예에서, 서로 다른 두 개의 데이터는 각각 저속 데이터 및 고속 데이터일 수 있다.

일 실시 예에서, 통신 채널(140)에 포함된 LED 광원은 적어도 하나 이상의 LED 광원을 포함할 수 있다.

신호 수신 장치(200)는 신호 송신 장치(100)가 전송한 최종 전송 신호를 롤링 셔터(rolling-shutter) 카메라(210)로 수신하고, 카메라의 이미지 센서의 각 열 또는 행에서 생성한 신호들을 롤링 셔터에 기반하여 디코딩한 후 각각 C-OOK 디코더(230) 및 OFDM 디코더(240)에서 복조함으로써 원래의 서로 다른 데이터들을 추출할 수 있다.

도 2를 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 송신 장치(100)의 구성을 설명한다.

신호 송신 장치(100)는 C-OOK 인코더(110), OFDM 인코더(120), 합성기(130) 및 LED 광원을 포함하는 통신 채널(140)을 포함할 수 있고, 클럭(clock) 신호를 발생시키는 클럭 제너레이터를 포함할 수 있다.

C-OOK 인코더(110)는 획득한 제1 정보를 C-OOK에 기반하여 펄스파로 변조할 수 있고, 펄스파는 하이 듀티 및 로우 듀티로 구성되고 하이 듀티 및 로우 듀티 모드 모두 양의 진폭 값을 가질 수 있다.

C-OOK 인코더(110)는 FEC(Forward Error Correction) 인코더, Ab 비트(asynchronous bits) 삽입부 및 제1 정보에 포함된 정보 비트를 C-OOK에 기반하여 각 정보 비트에 대응하는 0 또는 1의 비트를 할당하는 C-OOK 맵핑부를 포함할 수 있다.

또한, C-OOK 인코더(110)는 FEC 인코딩 된 데이터를 전송을 위한 패킷 구조, 예를 들어, 미리 설정된 크기대로 데이터를 분리하고, 각 패킷의 프리앰블(preamble)을 삽입하여 패킷을 생성할 수 있다. 이 경우, C-OOK 인코더(110)는 패킷의 순서에 따라 시퀀스 넘버(Sequence Number)를 삽입할 수 있고 아래에서 자세히 설명한다.

OFDM 인코더(120)는 획득한 제2 정보를 병렬로 변환하는 시리얼/패러럴 변환기(serial to parallel), FEC 인코더, 각 정보 비트에 따라 QAM(Quadrature amplitude modulation) 변조하는 QAM 변조부, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 변환부 및 OFDM 심볼들이 비 허수 값을 갖도록 하는 Hermitian 맵핑부 등을 포함할 수 있다.

도 3을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 C-OOK 인코더(110)의 제1 정보를 변환한 패킷들의 구조를 설명한다.

제1 정보를 변환한 패킷들은 복수의 데이터 패킷들(i-1, i, i+1)을 포함할 수 있다.

복수의 데이터 패킷들(i-1, i, i+1)은 각각 복수의 데이터 서브 패킷들(예를 들어, 데이터 패킷(i)는 데이터 서브 패킷들(i1, i2, i3)을 포함하고, 각 데이터 서브 패킷은 할당된 제1 정보의 부분에 대응하는 정보 비트들로 구성된 페이로드(payload)를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 수신 측 카메라의 가변적인 프레임 레이트로 인한 패킷 누락을 방지하기 위해, 하나의 데이터 패킷에 포함된 데이터 서브 패킷들은 동일한 정보 비트들로 구성된 동일한 페이로드를 포함할 수 있다.

아래의 신호 수신 장치에 대한 설명에서 자세히 기술하겠지만, 롤링(rolling) 카메라는 LED 광원의 점멸을 서로 다른 시간에 연속적으로 복수 회 촬영하고, 각 촬영한 신호를 이미지 센서의 한 칼럼 또는 로우에 저장하여 이미지 프레임을 생성한다. 이 때, 카메라의 프레임 레이트는 디바이스의 설정 등에 따라 가변적이거나 또는 데이터 패킷 전송률에 비해 낮을 수 있다. 따라서, 신호 송신 장치는 롤링 카메라의 프레임 레이트 한계로 인한 패킷 수신의 누락을 방지하기 위해 동일한 페이로드를 포함하는 데이터 서브 패킷을 중복으로 포함하도록 데이터 패킷을 구성할 수 있다. 즉, 도 3의 데이터 서브 패킷들(i1, i2, i3)는 동일한 페이로드를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 신호 수신 장치에서 패킷 누락을 감지하거나 중복된 패킷의 구분을 위해서 C-OOK 인코더(110)는 각각의 데이터 패킷 또는 데이터 서브 패킷에 시퀀스 넘버(Sequence Number)를 부여할 수 있으며, 시퀀스 넘버는 연속한 데이터 패킷에 대해 연속한 번호로 할당될 수 있다.

일 실시 예에서, 각각의 데이터 서브 패킷(i1, i2, i3)은 해당 데이터 패킷(i)의 시퀀스 넘버 및 해당 데이터 패킷(i)에 할당된 제1 정보의 부분에 대응하는 정보 비트들인 동일한 페이로드를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 시퀀스 넘버는 패킷의 전단에 삽입되거나, 다른 실시 예에서 패킷의 전단 및 후단 양쪽에 삽입될 수 있다. 도 3은 패킷의 전단 및 후단 양쪽에 시퀀스 넘버가 삽입되는 실시 예를 도시한다. 시퀀스 넘버가 패킷의 전단 및 후단 양쪽에 삽입되는 경우, 신호 수신 장치는 아래에서 자세히 설명하는 것처럼 도 10과 같이 이미지 프레임 한 장에서 프리앰블 한 개를 발견하는 경우 프리앰블 전 후의 시퀀스 넘버를 고려하여 포워드 디코딩(forward decoding) 및 백워드 디코딩(backward decoding)으로 패킷을 구성할 수 있다.

하나의 데이터 패킷에 포함된 데이터 서브 패킷들은 동일한 시리얼 번호를 가질 수 있다. 따라서, 특정 데이터 서브 패킷 일부의 수신이 누락되더라도 정보가 복사된 복수의 데이터 서브 패킷에 의해 정보 손실을 막아 정보 전달 오류를 방지할 수 있도록 한다. 아울러, 시퀀스 넘버를 통해 중복으로 수신된 신호들은 제거될 수 있고, 수신된 신호에 누락이 있는지도 판단될 수 있다.

일 실시 예에서, C-OOK 변조된 제1 신호의 패킷 또는 데이터 서브 패킷은 패킷의 사이즈 등의 메타 정보를 포함하는 프리앰블(preamble)인 헤더부를 포함할 수 있다.

다른 실시 예에서, 프리앰블은 패킷의 시작을 알리는 비트 코드로서 신호 전송 장치 및 신호 수신 장치에 미리 알려진 비트 코드일 수 있다.

도 4를 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 OFDM 인코더(120)의 제2 정보를 변환한 패킷들의 구조를 설명한다.

제2 정보를 변환한 패킷들은 복수의 데이터 패킷들(j-1, j, j+1)을 포함할 수 있다.

복수의 데이터 패킷들(j-1, j, j+1)은 각각 복수의 데이터 서브 패킷(예를 들어, 데이터 패킷(j)는 데이터 서브 패킷들(j1, j2, j3))을 포함하고, 각 데이터 서브 패킷은 할당된 제2 정보의 부분에 대응하는 정보 비트들(OFDM 심볼)로 구성된 페이로드(payload)를 포함할 수 있다.

앞서 설명한 C-OOK 데이터 패킷과 마찬가지로 OFDM 패킷 수신의 누락을 방지하기 위해 동일한 페이로드를 포함하는 데이터 서브 패킷을 중복으로 포함하도록 OFDM 데이터 패킷을 구성할 수 있다. 즉, 도 4의 데이터 서브 패킷들(j1, j2, j3)은 동일한 페이로드를 포함할 수 있다.

다만, 앞서 설명한 C-OOK 데이터 패킷과 다르게 OFDM 패킷의 데이터 서브 패킷들(j1, j2, j3)은 동일한 페이로드를 포함함에도 불구하고 프리앰블 및 시퀀스 넘버를 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 서로 다른 정보를 하나의 하이브리드 파형에 합성하여 전송하면서 불 필요한 비트코드의 중복을 방지할 수 있다. 도 5를 참조한 합성기(130)의 최종 신호 생성 시 자세히 설명한다.

도 5를 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 합성기(130)가 제1 신호 및 제2 신호를 합성하여 최종 전송 신호를 생성하는 것을 설명한다.

합성기(130)는 제1 정보가 변조된 제1 신호에 OFDM에 기반하여 생성된 제2 신호를 제1 신호의 시퀀스 넘버에 기반해 제1 신호에 합성하여 최종 전송 신호를 생성할 수 있다.

일 실시 예에서, 동일한 시퀀스 넘버를 갖는 제1 신호의 패킷들에는 동일한 페이로드를 갖는 제2 신호의 패킷들을 합성하여 최종 전송 신호를 생성할 수 있다.

예를 들어, 도 5를 참조하면, 제1 신호의 패킷(i)에 포함된 데이터 서브 패킷들(i1, i2, i3)는 동일한 페이로드(i) 및 동일한 시퀀스 넘버를 가질 수 있고, 제1 신호의 데이터 서브 패킷들(i1, i2, i3)에 서로 동일한 페이로드(j)를 갖는 제2 신호의 데이터 서브 패킷들(j1, j2, j3)를 합성하여 최종 전송 신호를 생성할 수 있다.

후술하겠지만, 신호 수신 장치는 제1 신호의 프리앰블 및 시퀀스 넘버에 기반하여 제2 신호의 패킷 누락 또는 중복을 판단할 수 있으므로, 프리앰블 및 시퀀스 넘버가 중복으로 제1 신호 및 제2 신호에 포함되는 것을 방지하여 데이터 전송 효율을 향상시킬 수 있다.

도 6을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 신호 수신 장치(200)를 설명한다.

신호 수신 장치(200)는 이미지 센서에서 획득한 영상을 1차원 신호로 다운 샘플링하는 다운 샘플러(220), 1차원 신호로부터 C-OOK 복조 방식에 기반하여 제1 신호를 복조하는 C-OOK 디코더(230) 및 1차원 신호로부터 OFDM 복조 방식에 기반하여 제2 신호를 복조하는 OFDM 디코더(240)를 포함할 수 있다.

다운 샘플러(220)는 이미지 센서에서 롤링 셔터(rolling shutter) 방식으로 획득한 영상으로부터, 영상의 라인 별 픽셀 인텐시티(pixel intensity) 값을 진폭으로 하는 1차원 신호를 생성할 수 있다. 1차원 신호는 C-OOK 신호와 OFDM 신호가 합성된 합성 신호일 수 있다.

일 실시 예에서, C-OOK 디코더(230)는 로우 패스 필터를 이용하여 C-OOK 변조 신호를 검출하는 로우 패스 필터부(미도시), C-OOK 변조 신호에서 프리앰블 및 시퀀스 넘버를 검출하는 헤더 검출부, 시퀀스 넘버에 기반하여 동일한 패킷에 속한 페이로드를 판단하여 제1 신호로부터 분리하는 포워드/백워드 디코더부, 패킷의 누락을 검출하고 패킷들을 결합하는 패킷 결합부, 결합된 패킷 데이터들을 FEC 디코딩하는 FEC 디코더부를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 신호 수신 장치는 제1 신호 또는 로우 패스 필터를 제1 신호에 적용한 결과를 스캔하여 C-OOK 변조 신호의 하이 듀티의 진폭 값과 로우 듀티의 진폭 값을 결정할 수 있고, 그 중간 값을 하이 듀티와 로우 듀티를 판단하기 위한 기준 값으로 결정할 수 있다. 신호 수신 장치는 결정된 기준 값 또는 미리 설정된 기준 값에 따라 비트 스트림을 생성할 수 있다.

일 실시 예에서, C-OOK 디코더(230)는 이미지 센서에서 생성한 영상을 스캔하여 펄스파의 하이 듀티의 진폭 값과 로우 듀티의 진폭 값을 결정할 수 있고, 그 중간 값을 하이 듀티와 로우 듀티를 판단하기 위한 기준 값으로 결정할 수 있다.

일 실시 예 에서, 포워드/백워드 디코더부는 도 10과 같이 한 장의 이미지 프레임에서 하나의 프리앰블이 검출된 경우, 시퀀스 넘버를 고려하여 프리앰블의 앞 페이로드(포워드 페이로드, forward payload) 및 뒤 페이로드(backward payload)를 동일한 패킷에 속한 페이로드로 판단할 수 있다.

다른 실시 예 에서, 시퀀스 넘버를 패킷의 전단에만 삽입하는 경우 디코더부는 가장 최근의 시퀀스 넘버를 변수에 저장하고 발견되는 시퀀스 넘버를 변수와 비교하여 중복되는 패킷인지 확인할 수 있다. 또는 한 장의 한 장의 이미지 프레임에서 하나의 프리앰블 및 시퀀스 넘버가 검출된 경우 변수와 비교하여 앞 페이로드 및 뒤 페이로드를 동일한 패킷에 속한 페이로드로 판단할 수 있다.

일 실시 예에서, 패킷 결합부는 재 구성된 패킷의 시퀀스 넘버를 확인하여 패킷의 누락을 검출하고, 누락이 없는 경우 패킷들을 결합하여 C-OOK 복조 신호의 최종 패킷 데이터를 생성할 수 있고, FEC 디코더부는 최종 패킷 데이터를 FEC 디코딩하여 제1 데이터 스트림을 생성할 수 있다.

일 실시 예에서, OFDM 디코더(240)는 하이 패스 필터를 이용하여 OFDM 변조 신호를 검출하는 하이 패스 필터부(미도시), 사이클릭 프리픽스를 제거한 후 FFT(Fast Fourier Transform)을 수행하는 FFT 변환부, 진폭 디포메이션을 감소시키는 이퀄라이저(equalizer), Hermitian 맵핑부, QAM 복조부, 패킷의 누락을 검출하고 패킷들을 결합하는 패킷 결합부, 결합된 패킷 데이터들을 FEC 디코딩하는 FEC 디코더부를 포함할 수 있다.

OFDM 디코더(240)의 패킷 결합부는 패킷의 누락을 검출하고 패킷들을 결합하기 위하여 C-OOK 디코더(230)가 추출한 시퀀스 넘버를 이용할 수 있다.

일 실시 예에서, OFDM 디코더(240)의 패킷 결합부는 OFDM 패킷을 추출한 C-OOK 패킷의 시퀀스 넘버가 동일한 복수의 OFDM 패킷들은 동일한 페이로드를 포함하는 것으로 판단할 수 있다.

이후, OFDM 패킷 결합부는 재 구성된 패킷들에 대하여 C-OOK 패킷의 시퀀스 넘버 (또는 C-OOK 패킷의 시퀀스 넘버로부터 생성한 OFDM 패킷의 시퀀스 넘버일 수 있다)를 확인하여 패킷의 누락을 검출하고, 누락이 없는 경우 패킷들을 결합하여 OFDM 복조 신호의 최종 패킷 데이터를 생성할 수 있고, FEC 디코더부는 최종 패킷 데이터를 FEC 디코딩하여 제2 데이터 스트림을 생성할 수 있다.

제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림은 서로 다른 정보로서, 신호 송신 장치가 신호 수신 장치에 전달하여 신호 수신 장치가 처리 및 이용하는 정보들이다.

제1 데이터 스트림 및 제2 데이터 스트림의 데이터 레이트(data rate)는 서로 다를 수 있고, 일 실시 예에서, 제1 데이터 스트림의 데이터 레이트는 제2 데이터 스트림의 데이터 레이트보다 낮을 수 있다. 따라서, 실시 예들에 따라 메타 정보 등의 정보량이 낮은 데이터는 제1 데이터 스트림으로 전송하고 정보량이 높은 데이터는 제2 데이터 스트림으로 전송할 수 있다.

C-OOK 디코더(230) 또는 OFDM 디코더(240)는 제1 신호 또는 제2 신호의 패킷 누락을 발견하면, 신호 수신 장치(200)로 하여금 카메라의 촬영 프레임 레이트(frame rate)를 증가시키도록 요청할 수 있다.

데이터 패킷은 동일한 페이로드로 구성된 복수의 데이터 서브 패킷들을 포함할 수 있으므로, C-OOK 디코더(230) 또는 OFDM 디코더(240)의 패킷 결합부는 중복되는 데이터 서브 패킷은 제외하여 최종 데이터 스트림을 생성할 수 있다.

도 7을 참조하여 본 개시의 일 실시 예에 따른 합성기(130)에서 생성하는 C-OOK에 기반하여 생성된 펄스파에 OFDM 신호를 합성하여 생성한 하이브리드 파형으로서, 신호 수신 장치(200)에서 수신하는 하이브리드 파형을 설명한다.

상술된 방식을 통해 C-OOK 방식으로 변조된 펄스파와 OFDM 방식으로 변조된 OFDM 신호를 합성하면 도 7과 같은 하이브리드 파형의 최종 전송 신호(710)가 생성되어 신호 수신 장치(200)가 수신할 수 있다.

도 7을 참조하면, 최종 전송 신호(710)의 펄스파의 하이 듀티 및 로우 듀티 모두에 OFDM 신호(720)가 합성되고, 하이 듀티 및 로우 듀티 모두 양의 진폭을 갖도록 최종 전송 신호가 생성 및 수신될 수 있다.

일 실시 예에서, 최종 전송 신호(710)는 OFDM 신호가 가지는 최소값 및 최대값의 차이가 펄스파의 하이 듀티 및 로우 듀티 차이의 절반 미만이 되도록 OFDM 신호가 생성될 수 있다. 이는 C-OOK 및 OFDM에 기반해 합성된 하이브리드 파형에서 OFDM 신호가 큰 폭으로 변화하지 않도록 하여 수신 측에서 로우 듀티와 하이 듀티가 혼동되지 않도록 하기 위함이다. 펄스파에서 로우 듀티와 하이 듀티의 혼동을 줄이기 위해서 OFDM 신호의 진폭은 펄스파 진폭의 1/4, 1/6, 1/8 또는 1/10이 되도록 설정될 수 있다.

도 8을 참조하여 본 개시의 실시 예에 따라 하이브리드 파형을 이용하는 신호 송신 방법을 설명한다.

도 8을 참조하면, 본 개시의 실시 예에 따라 하이브리드 파형을 이용하는 신호 송신 방법은, 다음의 단계에 의해 수행될 수 있다.

신호 송신 장치는 서로 다른 두 정보에서 획득한 제1 정보 및 제 2 정보를 각각 서로 다른 변조 방법에 의해 변조할 수 있고, 이 경우 C-OOK 방식에 기반하여 제1 정보 및 시퀀스 넘버를 변조하여 펄스파인 제1 신호를 생성하고, OFDM 방식에 기반하여 제2 정보로부터 OFDM 신호인 제2 신호를 생성할 수 있다(S110).

일 실시 예에서, 신호 송신 장치는 제1 신호의 시퀀스 넘버에 기반하여 제2 신호를 제1 신호에 합성하여 최종 전송 신호를 생성할 수 있다(S120).

최종 전송 신호는 제1 신호의 하이 듀티 및 로우 듀티 모두에 제2 신호가 합성된 신호일 수 있고, 제1 신호의 동일한 시퀀스 넘버를 갖는 패킷들에는 서로 동일한 페이로드를 포함하는 제2 신호의 패킷들이 합성될 수 있다.

제1 정보 및 제2 정보는 각각 서로 다른 속도의 스트림 데이터에서 획득될 수 있다.

신호 송신 장치는 서로 다른 정보가 각각 서로 다른 변조 방식인 C-OOK 및 OFDM으로 변조되어 하나의 파형으로 합성된 최종 전송 신호를 한 개의 신호 송신 채널로 송신할 수 있고, 이 경우 LED 광원을 통하여 최종 전송 신호를 전송할 수 있다(S130).

도 9를 참조하여 본 개시의 실시 예에 따라 하이브리드 파형을 이용하는 신호 수신 방법을 설명한다.

도 9를 참조하면, 본 개시의 실시 예에 따라 하이브리드 파형을 이용하는 신호 수신 방법은, 다음의 단계에 의해 수행될 수 있다.

신호 수신 장치는 롤링 카메라의 이미지센서의 각 로우 또는 칼럼을 순차적으로 노출시킴으로써, 롤링 카메라의 이미지 센서의 한 칼럼 또는 로우에서 LED 광원의 점멸에 따라 LED 광원의 밝기에 대응하는 신호 값을 획득하고, 복수의 이미지 프레임들을 생성할 수 있다(S210).

신호 수신 장치는 각 로우마다 촬영된 광원의 밝기 값에 따라 이미지 센서에 캡쳐된 전하량에 기반하여 1차원의 밝기 신호를 생성할 수 있다. 밝기 신호는 모두 양의 진폭 값을 가지는 하이 듀티와 로우 듀티로 구성된 C-OOK 변조 신호 및 C-OOK 변조 신호의 하이 듀티와 로우 듀티 모두에 합성된 OFDM 변조 신호를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 신호 수신 장치는 밝기 신호에 로우 패스 필터를 적용하여 C-OOK 변조 신호인 제1 신호를 생성하고, 밝기 신호에 하이 패스 필터를 적용하여 OFDM 변조 신호인 제2 신호를 생성할 수 있다(S220).

신호 수신 장치는 제1 신호로부터 결정된 기준 값 또는 미리 설정된 기준 값에 따라 비트 스트림을 생성하고, 시퀀스 넘버에 기반하여 패킷의 누락을 검증하고 중복 패킷은 제거하여 최종 패킷 데이터를 생성하고, 최종 패킷 데이터를 FEC 디코딩하여 제1 데이터 스트림을 생성할 수 있다(S230).

신호 수신 장치는 제2 신호로부터 OFDM 복조 방식에 기반하여 비트 스트림을 생성하고, 제1 신호에서 추출한 시퀀스 넘버에 기반하여 패킷의 누락을 검증하고 중복 패킷은 제거하여 최종 패킷 데이터를 생성하고, 최종 패킷 데이터를 FEC 디코딩하여 제2 데이터 스트림을 생성할 수 있다(S230).

도 11 내지 도 14를 참조하여 본 개시의 다른 실시 예에 따른 신호 수신 장치(200)를 설명한다.

앞에서 설명한 부분과 중복되는 부분은 생략하고 앞의 실시 예와 다른 부분을 위주로 설명한다.

신호 수신 장치(200)는 롤링 카메라(210)의 이미지 센서에서 획득한 영상을 기초로 다운 샘플러(220)에서 생성한 합성 신호(1100)에서 프리앰블 위치를 판단할 수 있다.

이후 신호 수신 장치(200)는 프리앰블 위치에 기반하여 합성 신호(1100)에서 페이로드에 대응되는 합성신호의 부분을 분리하고, 페이로드에 대응되는 합성신호로부터 각각 C-OOK 변조 신호인 제1 신호를 생성하고, OFDM 변조 신호인 제2 신호를 생성할 수 있다. 또는 페이로드에 대응되는 합성신호로부터 바로 C-OOK 복조 방식에 따라 아래에서 자세히 설명한 정합 필터(matched filter)를 적용하여 C-OOK 변조 신호인 제1 신호를 복조한 제1 데이터 스트림을 생성하고, OFDM 변조 신호인 제2 신호를 생성할 수 있다.

합성 신호(1100)은 도 3에서 설명한 제1 정보를 변환한 패킷들 및 도 4에서 설명한 제2 정보를 변환한 패킷들이 합성된 하이브리드 파형이 수신된 신호이다.

신호 수신 장치(200)는 미리 설정된 프리앰블 패턴과 합성 신호(1100)의 컨벌루션 연산 결과에 기초하여 상기 합성 신호에서 프리앰블 위치를 판단할 수 있다.

예를 들어, 신호 수신 장치(200)는 프리앰블 패턴이 '01000'인 경우, '01000'에 해당하는 패턴과 합성 신호(1100)의 컨벌루션 연산 결과가 극대 값을 갖는 위치를 프리앰블 위치로 결정할 수 있다.

도 12를 참조하면, 합성 신호(1100) 중 프리앰블이 위치하는 부분(1210, 1220, 1230, 1240)과 프리앰블 패턴의 컨벌루션 연산 결과가 복수의 위치에서 극대값(1211, 1221, 1231, 1241)을 갖고, 극대값(1211, 1221, 1231, 1241)에 대응되는 합성 신호(1100)의 위치를 프리앰블이 시작되는 곳으로 결정할 수 있다.

신호 수신 장치(200)는 프리앰블의 시작 위치에서 미리 설정된 프리앰블의 길이(110) 및 시퀀스 넘버의 길이(1120) 이후로부터 페이로드에 대응되는 부분(1130)으로 결정하여 페이로드에 대응되는 합성신호의 부분을 분리할 수 있다.

신호 수신 장치(200)는 각각 C-OOK 변조 신호인 제1 신호를 복조하기 위해서 정합 필터를 사용할 수 있다.

도 13을 참조하면, 장거리로 인한 신호 세기 감소로 인하여 C-OOK 펄스파의 하이 듀티 및 로우 듀티의 진폭 값의 차이가 좁아지고, 신호 수신 장치(200)가 펄스파의 하이 듀티 및 로우 듀티를 구별하기 어려울 수 있다. 특히, 하이 듀티 및 로우 듀티 모두에 OFDM 신호가 합성된 경우, 신호 수신 장치가 펄스파의 하이 듀티 및 로우 듀티를 구별하기 더욱 어려울 수 있다.

따라서, 신호 수신 장치(200)는 합성 신호(1100)에서 페이로드에 대응되는 부분(1130) 중 미리 설정된 길이만큼의 신호를 각각 도 14와 같은 정합 필터와 컨벌루션 연산할 결과에 기초하여 C-OOK 변조 신호인 제1 신호를 복조하고, 이 후 제1 신호로부터 C-OOK 복조에 기반하여 제1 데이터 스트림을 생성할 수 있다.

신호 수신 장치(200)가 페이로드에 대응되는 부분(1130)에서 OFDM 변조 신호인 제2 신호를 복조하여 제2 데이터 스트림을 생성하는 것은 앞서 설명한 부분과 중복되어 자세한 설명은 생략한다.

도 15를 참조하여 본 개시의 다른 실시 예에 따라 하이브리드 파형을 이용하는 신호 수신 방법을 설명한다.

도 15를 참조하면, 본 개시의 다른 실시 예에 따라 하이브리드 파형을 이용하는 신호 수신 방법은, 다음의 단계에 의해 수행될 수 있다.

신호 수신 장치는 롤링 카메라의 이미지센서의 각 로우 또는 칼럼을 순차적으로 노출시킴으로써, 롤링 카메라의 이미지 센서의 한 칼럼 또는 로우에서 LED 광원의 점멸에 따라 LED 광원의 밝기에 대응하는 신호 값을 획득하고, 복수의 이미지 프레임들을 생성할 수 있다(S1510).

신호 수신 장치는 각 로우마다 촬영된 광원의 밝기 값에 따라 이미지 센서에 캡쳐된 전하량에 기반하여 1차원의 합성 신호를 생성할 수 있다. 합성 신호는 모두 양의 진폭 값을 가지는 하이 듀티와 로우 듀티로 구성된 C-OOK 변조 신호 및 C-OOK 변조 신호의 하이 듀티와 로우 듀티 모두에 합성된 OFDM 변조 신호를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 신호 수신 장치는 밝기 신호에 로우 패스 필터를 적용하여 C-OOK 변조 신호인 제1 신호를 생성하고, 밝기 신호에 하이 패스 필터를 적용하여 OFDM 변조 신호인 제2 신호를 생성할 수 있다.

일 실시 예에서, 신호 수신 장치는 합성 신호에 미리 설정된 프리앰블 패턴을 컨벌루션 연산한 결과에 기초하여 프리앰블의 위치를 판단할 수 있다(S1520).

신호 수신 장치는 프리앰블 위치에 기반하여 합성 신호(1100)에서 페이로드에 대응되는 합성신호의 부분을 분리하고, 페이로드에 대응되는 합성신호로부터 C-OOK 방식으로 변조된 신호인 제1 신호 및 OFDM 방식으로 변조된 신호인 제2 신호를 생성할 수 있다(S1530). 일 실시 예에서, C-OOK 복조 방식에 따라 정합 필터를 적용하여 C-OOK 변조 신호인 제1 신호를 복조하고, OFDM 변조 신호인 제2 신호를 생성할 수 있다(S1530).

일 실시 예에서, 신호 수신 장치는 프리앰블의 시작 위치에서 미리 설정된 프리앰블의 길이 및 시퀀스 넘버의 길이 이후로부터 페이로드에 대응되는 부분으로 결정하여 페이로드에 대응되는 합성신호의 부분을 분리하고(S1530), 페이로드에 대응되는 부분 중 미리 설정된 길이만큼의 신호를 각각 도 14와 같은 정합 필터와 컨벌루션 연산할 결과에 기초하여 C-OOK 변조 신호인 제1 신호를 복조하고, 제1 신호로부터 제1 데이터 스트림을 생성할 수 있다(S1540).

전술한 본 개시는, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 상기 컴퓨터는 각 장치의 프로세서를 포함할 수도 있다.

한편, 상기 프로그램은 본 개시를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 통상의 기술자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 프로그램의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함될 수 있다.

본 개시의 명세서(특히 특허청구범위에서)에서 "상기"의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 또한, 본 개시에서 범위(range)를 기재한 경우 상기 범위에 속하는 개별적인 값을 적용한 발명을 포함하는 것으로서(이에 반하는 기재가 없다면), 발명의 상세한 설명에 상기 범위를 구성하는 각 개별적인 값을 기재한 것과 같다.

본 개시에 따른 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 따라 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 본 개시에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예들 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 개시를 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 개시의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 인자(factor)에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 개시의 사상은 상기 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 개시의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 신호 전송 장치
200: 신호 수신 장치
1100: 합성 신호

Claims (9)

1. 롤링 카메라를 포함하는 신호 수신 장치의 프로세서가 각 단계의 적어도 일부를 수행하는 신호 수신 방법으로서,
   상기 롤링 카메라가 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 이미지 프레임을 생성하는 단계;
   상기 이미지 프레임에 기초하여 1차원의 합성 신호를 생성하는 단계;
   상기 합성 신호와 미리 설정된 프리앰블(preamble) 패턴의 컨벌루션 결과에 기초하여 상기 합성 신호에서 프리앰블 위치를 판단하는 단계; 및
   상기 프리앰블 위치 및 상기 합성 신호에 기초하여 C-OOK(Camera- On-Off Keying) 복조 방식에 따라 제1 신호를 복조하고, OFDM(Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing) 복조 방식에 따라 제2 신호를 복조하는 단계를 포함하는,
   신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
   
2. 제1 항에 있어서,
   C-OOK 복조 방식에 따라 상기 제1 신호를 복조하고, OFDM 복조 방식에 따라 상기 제2 신호를 복조하는 단계는,
   상기 프리앰블 위치에 기반하여 상기 합성 신호로부터 페이로드(payload)에 대응하는 제3 신호를 분리하는 단계를 더 포함하는,
   신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
   
3. 제2 항에 있어서,
   C-OOK 복조 방식에 따라 상기 제1 신호를 복조하고, OFDM 복조 방식에 따라 상기 제2 신호를 복조하는 단계는,
   상기 제3 신호 및 미리 설정된 정합 필터(matched filter)를 컨벌루션 연산하는 단계; 및
   상기 컨볼루션 연산의 결과에 기초하여 상기 제1 신호를 복조하는 단계를 더 포함하는,
   신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 합성 신호에서 상기 프리앰블 위치를 판단하는 단계는,
   상기 합성 신호와 상기 프리앰블 패턴의 컨벌루션 연산의 결과 중 극대 값을 갖는 위치를 상기 프리앰블 위치로 결정하는 단계를 더 포함하는,
   신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
   
5. 하이브리드 파형을 이용하는 신호 수신 장치로서,
   광 신호를 수신하는 롤링 셔터(rolling-shutter) 방식으로 영상을 생성하는 카메라;
   적어도 하나의 프로세서; 및
   상기 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 프로세서에서 수행되는 적어도 하나의 코드(code)가 저장되는 메모리를 포함하고,
   상기 메모리는 상기 프로세서를 통해 실행될 때 상기 프로세서가,
   상기 카메라로 하여금 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 복수의 이미지 프레임들을 생성하도록 제어하고, 상기 이미지 프레임에 기초하여 생성한 1차원의 합성 신호와 미리 설정된 프리앰블(preamble) 패턴의 컨벌루션 결과에 기초하여 상기 합성 신호에서 프리앰블 위치를 판단하고, 상기 프리앰블 위치 및 상기 합성 신호에 기초하여 C-OOK(Camera- On-Off Keying) 복조 방식에 따라 제1 신호를 복조하고, OFDM(Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing) 복조 방식에 따라 제2 신호를 복조하도록 야기하는 코드를 저장하는,
   신호 수신 장치.
   
6. 제5 항에 있어서,
   상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
   상기 프리앰블 위치에 기반하여 상기 합성 신호로부터 페이로드(payload)에 대응하는 제3 신호를 분리하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,
   신호 수신 장치.
   
7. 제6 항에 있어서,
   상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
   상기 제3 신호 및 미리 설정된 정합 필터(matched filter)를 컨벌루션 연산하고, 상기 컨볼루션 연산의 결과에 기초하여 상기 제1 신호를 복조하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,
   신호 수신 장치.
   
8. 제5 항에 있어서,
   상기 메모리는 상기 프로세서로 하여금,
   상기 합성 신호와 상기 프리앰블 패턴의 컨벌루션 결과 중 극대 값을 갖는 위치를 상기 프리앰블 위치로 결정하도록 야기하는 코드를 더 저장하는,
   신호 수신 장치.
   
9. 컴퓨터에서,
   롤링 카메라가 광원을 서로 다른 시간에 복수 회 촬영하여 이미지 프레임을 생성하는 단계;
   상기 이미지 프레임에 기초하여 1차원의 합성 신호를 생성하는 단계;
   상기 합성 신호와 미리 설정된 프리앰블(preamble) 패턴의 컨벌루션 결과에 기초하여 상기 합성 신호에서 프리앰블 위치를 판단하는 단계; 및
   상기 프리앰블 위치 및 상기 합성 신호에 기초하여 C-OOK(Camera- On-Off Keying) 복조 방식에 따라 제1 신호를 복조하고, OFDM(Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing) 복조 방식에 따라 제2 신호를 복조하는 단계를 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
   

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