KR20080064425A - 가시광 통신에서의 전력 제어 방법 및 이를 이용한 수신장치 - Google Patents

가시광 통신에서의 전력 제어 방법 및 이를 이용한 수신장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20080064425A
KR20080064425A KR1020070001333A KR20070001333A KR20080064425A KR 20080064425 A KR20080064425 A KR 20080064425A KR 1020070001333 A KR1020070001333 A KR 1020070001333A KR 20070001333 A KR20070001333 A KR 20070001333A KR 20080064425 A KR20080064425 A KR 20080064425A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
visible light
light communication
received signal
error rate
bit error
Prior art date
Application number
KR1020070001333A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100856195B1 (ko
Inventor
안종훈
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020070001333A priority Critical patent/KR100856195B1/ko
Publication of KR20080064425A publication Critical patent/KR20080064425A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100856195B1 publication Critical patent/KR100856195B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/11—Arrangements specific to free-space transmission, i.e. transmission through air or vacuum
    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
    • H04B10/116—Visible light communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/18—TPC being performed according to specific parameters
    • H04W52/20—TPC being performed according to specific parameters using error rate
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00—Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04—TPC
    • H04W52/54—Signalisation aspects of the TPC commands, e.g. frame structure
    • H04W52/56—Detection of errors of TPC bits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은 가시광 통신에서의 전력 제어 방법에 있어서, 가시광 통신 송신기와 가시광 통신 수신기 간의 통신을 수행하는 과정과, 가시광 통신 송수신기 간의 통신 중에 가시광 통신 수신기에서 수신 신호의 비트 오율을 측정하는 과정과, 측정한 수신 신호의 비트 오율에 따라 상기 가시광 통신 수신기가 상기 가시광 통신 송신기로 전력 제어를 요청하는 과정을 포함한다.
Figure P1020070001333
가시광통신, 전력 제어, 비트 오율

Description

가시광 통신에서의 전력 제어 방법 및 이를 이용한 수신 장치{METHOD FOR POWER CONTROL IN VISIBLE LIGHT COMMUNICATION AND RECEIVING APPARATUS USING THE SAME}
도 1은 일반적인 가시광 통신 수신기의 일 예시 블록 구성도
도 2는 일반적인 가시광 통신의 전력 제어 동작 흐름도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신 수신기의 블록 구성도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신의 전력 제어 동작 흐름도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광 통신 수신기의 블록 구성도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광 통신의 전력 제어 동작 흐름도
본 발명은 가시광 통신 시스템에서 가시광 통신 송수신기 간의 송수신 동작 중에 가시광 통신 송신기에서 전송하는 가시광의 전력 제어 방법 및 이를 이용한 수신 장치에 관한 것이다.
최근들어, LED(Light Emitting Diode)의 발광 효율이 개선되고 가격이 떨어 짐에 따라 휴대기기, 디스플레이, 자동차, 신호등, 광고판 등의 특수 조명 시장뿐만 아니라 형광등 백열등과 같은 일반 조명 시장에서도 LED가 보편화되어가고 있다. 특히 백색 LED의 발광 효율은 이미 백열등을 추월하였으며 형광등보다도 우수한 제품들이 출현하고 있다. 또한 최근에는 RF 대역 주파수 고갈, 여러 무선 통신 기술 간의 혼선 가능성, 통신의 보안성 요구 증대, 4G 무선 기술의 초고속 유비쿼터스 통신 환경 도래 등으로 인하여 RF 기술과 상호 보완적인 광무선 기술에 대한 관심이 증가하고 있어 가시광 LED를 이용한 가시광 무선통신에 대한 연구가 여러기업 및 연구소 등에서 진행되고 있다.
눈에 보이는 가시광선을 이용해서 정보를 전달하는 가시광 통신은 그 사용대역이 넓고 규제를 받지 않고 자유롭게 사용할 수 있다는 점 외에도 광이 발생되는 장소나 진행하는 방향을 볼 수 있기 때문에 정보의 수신범위를 정확하게 알 수 있다는 장점이 있다. 따라서 보안 측면에서도 신뢰할 수 있고, 전력소모 측면에서도 저전력으로 구동시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 가시광 통신 수신기의 일 예시 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 가시광 통신 수신기는 크게 가시광 신호를 수신하는 부분과 가시광 신호를 송신하는 부분을 포함하여 구성되어 있다. 먼저 가시광 신호를 수신하는 부분은 포토다이오드(Photodiode)로 구성되어 가시광 신호를 수신하는 광감지기(101)와, 상기 광감지기(101)에서 수신된 신호를 복조하는 복조기(105)와, 상기 복조기(105)에서 복조된 수신 신호를 받아서 채널 디코딩을 수행하여 데이터를 복원하는 복호화기(107)와, 상기 광감지기(101)에서 수신한 가시광 신호의 강도를 측 정하는 수신 신호 강도 측정기(103)를 포함한다.
다음으로, 가시광 신호를 송신하는 부분은 송신할 데이터를 채널 코딩하는 부호화기(117)와, 상기 부호화기(117)에서 채널 코딩한 데이터를 변조하는 변조기(119)와, LED(Light Emitting Diode)로 구성되어 상기 변조기(119)에서 변조된 데이터를 가시광 신호로 송신하는 광발생기(121)를 포함한다. 또한 가시광 통신 수신기는 가시광 신호를 수신하는 부분과 송신하는 부분의 각 구성요소들을 제어하는 조종기(109)를 포함한다. 상기 조종기(109)는 상기 수신 신호 강도 측정기(103)에서 측정한 결과를 바탕으로 수신 신호를 전송한 송신기로 전력 제어를 요청한다.
상기에 기술한 가시광 통신 수신기의 각 구성을 바탕으로 상기 가시광 통신 송수신기 간의 전력 제어 방식을 상세히 설명하기로 한다. 상기 수신 신호 강도 측정기(103)는 광감지기(101)에서 수신된 가시광 신호의 전력 강도를 측정하여 그 결과를 상기 조종기(109)로 보낸다. 상기 조종기(109)는 가시광 신호의 강도 측정 결과를 근거로 수신된 가시광 신호의 강도가 정해진 임계 범위 이상일 경우에는 신호를 송신한 송신기로 출력 전력을 낮추어 줄 것을 요청하고, 만일 수신 신호의 강도가 정해진 임계 범위 이하일 경우에는 신호를 송신한 송신기로 출력 전력을 높여 줄 것을 요청하고, 수신 신호의 강도가 정해진 임계 범위에 속할 때는 현상태를 유지하게 된다. 상기 가시광 통신 수신기에서 상기 가시광 통신 송신기로 보내는 전력 제어 요청은 상기 가시광 통신 수신기내의 조종기(109)의 제어에 따라 부호화기(117)와 변조기(119), 광발생기(121)를 거쳐 전송된다. 또한 반대로 가시광 통신 수신기가 가시광 통신 송신기로부터 전력 제어 요청을 받게 되는 경우에는 조종 기(109)에서 변조기(119)로 전력 제어 신호를 보내 출력 신호의 강도를 조정해준다. 상기 과정을 반복하여 가시광 통신 송수신 장치는 전력 제어 동작을 수행하게 된다.
도 2는 일반적인 가시광 통신의 전력 제어 동작 흐름도이다. 도 2를 참조하여 가시광 통신의 전력 제어 동작의 흐름을 살펴보기로 한다. 처음 송수신 동작이 시작되면, 210단계에서 가시광 통신 수신기는 가시광 신호를 수신한다. 220단계에서 상기 가시광 통신 수신기는 가시광 신호를 수신하면서 수신 신호 강도 측정기(103)를 사용하여 수신된 가시광 신호의 강도를 측정한다. 수신된 가시광 신호의 강도 측정 결과에 따라 230단계에서 수신 신호의 강도가 정해진 임계 범위보다 큰 경우에는 240단계로 진행하여 가시광 통신 송신기로 출력 신호의 강도를 낮추어 줄 것을 요청한다. 250단계에서는 수신 신호의 강도 측정 결과 수신 신호의 강도가 정해진 임계 범위보다 작은 경우 260단계로 진행하여 가시광 통신 송신기로 출력 신호의 강도를 높여 줄 것을 요청한다. 상기 가시광 통신 송신기로 전력 제어를 요청하는 단계(240단계, 260단계)를 마친 후에는 다시 210단계로 진행하여 송수신 동작을 수행한다. 이후 270단계에서 송수신 동작이 종료될지 판단하여, 종료될 경우에는 가시광 통신의 송수신 동작이 종료되고, 종료되지 않을 경우에는 다시 210단계로 진행하여 동작이 종료될 때까지 반복하여 송수신 동작을 수행한다.
상기의 가시광 통신 장치의 송수신 동작에서 나타난 것처럼, 전력 제어란 송수신기 간의 거리 및 환경의 변화가 발생하여 전송되는 신호의 강도가 변화되는 경우에, 수신기의 피드백 정보에 따라서 송신기에서 송신하는 신호의 전력의 강도를 조절하여, 수신기에서 수신되는 신호의 강도가 일정한 전력 수준을 유지할 수 있도록 제어 해주는 것을 말한다. 전력 제어는 전력 사용이 제한적일 때 요구되는 최소한의 전력으로 송수신을 하기 원하는 경우 혹은, CDMA(Code-Division Multiple Access) 시스템에서 최대 용량을 유지하기 위해서 사용되는 경우에는 중요한 고려 사항이다.
일반적으로 수신 신호 강도 측정 결과에 따라 전력 제어를 해주는 종래의 방식은 주어진 채널 자원을 해당 시스템이 전용한다는 가정 하에 성립된다. 수신된 신호의 전력을 측정하는 수신기는 현재 감지되고 있는 신호가, 해당 수신기가 수신해야하는 신호라고 판단하고 수신 신호의 강도를 측정하여 그 결과에 따라 전력 제어동작을 수행하게 된다. 예를 들면 800MHz 대역을 할당받은 2세대 이동통신의 경우 수신기는 800MHz의 채널 자원으로 들어오는 신호를 검출해서 해당 수신 신호의 강도를 측정하게 된다. 하지만 다른 시스템의 신호가 같은 주파수로 전송되는 경우에는 전력 제어 동작에 문제가 생길 수 있다. 수신기는 본래 수신할 신호의 강도뿐만 아니라 간섭 혹은 잡음으로 작용하는 다른 시스템의 신호의 강도까지 포함하여 수신 신호의 강도로 판단하게 되어 전력 제어 동작에 문제가 발생 할 수 있다.
본 발명이 적용되는 가시광 통신 시스템의 경우에는 가시광을 이용하는 고유한 특성 때문에 정보를 싣고 있는 가시광 이외에도 잡음으로 작용할 수 있는 주변광이 존재하게 된다. 그래서 RF(Radio Frequency) 통신과 같이 특정 시스템이 일정 파장 대역을 독점하도록 허용 할 수가 없다. 따라서 종래기술을 가시광 통신에 적용할 경우, 잡음으로 작용하는 주변광이 많아서 전송된 정보가 성공적으로 복원될 수 없는 상황에도 수신기는 충분한 강도의 신호를 수신하고 있는 것으로 판단할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 가시광 통신 시스템에서 가시광 통신 송수신기 간의 송수신 동작을 수행하는 중에 수신 신호의 전력 강도를 보다 정확하게 제어하는 방법 및 이를 이용한 수신 장치를 제공하고자 한다.
이를 달성하기 위하여 본 발명의 일 견지에 따르면, 본 발명은 가시광 통신에서의 전력 제어 방법에 있어서, 가시광 통신 송신기와 가시광 통신 수신기 간의 통신을 수행하는 과정과, 상기 가시광 통신 송수신기 간의 통신 중에 상기 가시광 통신 수신기에서 수신 신호의 비트 오율을 측정하는 과정과, 상기 측정한 수신 신호의 비트 오율에 따라 상기 가시광 통신 수신기가 상기 가시광 통신 송신기로 전력 제어를 요청하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 견지에 따르면, 가시광 통신에서의 전력 제어 방법을 이용한 수신 장치에 있어서, 가시광 신호를 감지하는 광감지기와, 상기 광감지기에서 수신된 신호를 복조하는 복조기와, 상기 복조기에서 복조된 수신 신호를 받아서 채널 디코딩을 수행하여 데이터를 복원하는 복호화기와, 상기 복조기에서 복조된 수신 신호의 비트 오율을 측정하는 BER(Bit Error Rate) 측정기와, 송신할 데이터를 채널 코딩하는 부호화기와, 상기 부호화기에서 채널 코딩한 데이터를 변조하는 변조기와, 가시광 신호를 발생시키는 광발생기와, 가시광 통신 송수신기의 각 구성 요 소들을 제어하고, 상기 BER 측정기에서 측정한 결과를 바탕으로 전력 제어를 요청하는 조종기를 포함함을 특징으로 한다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신 수신기의 블록 구성도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가시광 통신 수신기는 크게 가시광 신호를 수신하는 부분과 가시광 신호를 송신하는 부분을 포함하여 구성되어 있다. 먼저 가시광 신호를 수신하는 부분은 포토다이오드(Photodiode)로 구성되어 가시광 신호를 수신하는 광감지기(301)와, 상기 광감지기(301)에서 수신된 신호를 복조하는 복조기(305)와, 상기 복조기(305)에서 복조된 수신 신호를 받아서 채널 디코딩을 수행하여 데이터를 복원하는 복호화기(307)와, 본 발명의 특징에 따라 상기 복조기(305)에서 복조된 수신 신호의 비트 오율을 측정하는 BER(Bit Error Rate) 측정 기(309)를 포함한다.
다음으로, 가시광 신호를 송신하는 부분은 송신할 데이터를 채널 코딩하는 부호화기(319)와, 상기 부호화기(319)에서 채널 코딩한 데이터를 변조하는 변조기(321)와, LED(Light Emitting Diode)로 구성되어 상기 변조기(321)에서 변조된 데이터를 가시광 신호로 송신하는 광발생기(303)를 포함한다. 또한 가시광 통신 수신기는 가시광 신호를 수신하는 부분과 송신하는 부분의 각 구성요소들을 제어하는 조종기(311)를 포함한다. 상기 조종기(311)는 상기 BER 측정기(309)에서 측정한 결과를 바탕으로 수신 신호를 전송한 송신기로 전력 제어를 요청한다.
상기에 기술한 가시광 통신 수신기의 각 구성을 바탕으로 본 발명이 제안하는 상기 가시광 통신 송수신기 간의 전력 제어 방식을 상세히 설명하기로 한다. 상기 BER 측정기(309)는 상기 복조기(305)에서 복원된 수신 신호의 비트 오율을 측정하여 그 결과를 상기 조종기(311)로 보낸다. 비트 오율을 측정하기 위해서 BER 측정기(309)는 수신되는 신호의 참값을 알아야 하는데, 이 문제는 동기 획득 및 채널 추정(channel estimation)의 용도로 사용되는 프리앰블(preamble), 미드앰블(midamble)과 같은 수신기에게 알려져 있는 시퀀스(sequence)를 이용해서 해결할 수 있다. 상기 조종기(311)는 수신 신호의 비트 오율 측정 결과를 근거로 가시광 통신 송신기로 전력 제어 요청을 하게 된다. 수신 신호의 비트 오율이 정해진 임계 범위 이상일 경우에는 상기 가시광 통신 송신기로 출력 전력을 높여 줄 것을 요청하고, 수신 신호의 비트 오율이 정해진 임계 범위 이하일 경우는 상기 가시광 통신 송신기로 출력 전력을 낮춰 줄 것을 요청하고, 수신 신호의 비트 오율이 정해진 임 계 범위에 속할 때는 현상태를 유지하게 된다. 가시광 통신 수신기에서 상기 가시광 통신 송신기로 보내는 전력 제어 요청은 상기 조종기(311)의 제어에 따라 부호화기(319), 변조기(321), 광발생기(303)를 통하여 상기 가시광 통신 송신기로 전송된다. 또한 반대로 상기 가시광 통신 수신기가 전력 제어 요청을 받게 되는 경우에는 조종기(311)에서 변조기(321)로 전력 관련 제어 신호를 보내 출력 신호의 강도를 조종해주게 된다. 상기 과정을 반복하여 상기 가시광 통신 장치는 최소한의 전력 소모로 안정적인 송신을 할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신의 전력 제어 동작 흐름도이다. 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신의 전력 제어 동작의 흐름을 살펴보기로 한다. 송수신 동작이 시작되면, 410단계에서 가시광 통신 수신기는 가시광 신호를 수신한다. 420단계에서 가시광 통신 수신기는 가시광 신호를 수신하면서 BER 측정기(309)를 사용하여 수신 신호의 프리앰블 혹은 미드앰블과 같은 알려진 시퀀스(known sequence)를 사용하여 가시광 신호의 비트 오율을 측정한다. 수신 신호의 비트 오율 측정 결과에 따라 430단계에서 수신 신호의 비트 오율이 정해진 임계 범위보다 큰 경우에는 440단계로 진행하여 가시광 통신 송신기로 출력 신호의 강도를 높여 줄 것을 요청한다. 450단계에서 수신 신호의 강도 측정 결과 수신 신호의 강도가 정해진 임계 범위보다 작은 경우에는 460단계로 진행하여 가시광 통신 송신기로 출력 신호의 강도를 낮추어 줄 것을 요청한다. 상기 가시광 통신 송신기로 전력 제어를 요청하는 단계(440단계, 460단계)를 마친 후에는 다시 410단계로 진행하여 송수신 동작을 수행하고, 가시광 통신 수신기가 알려진 시퀀 스(known sequence)를 수신한 경우에는 420단계로 진행하여 비트 오율 측정 동작을 수행한다. 이후 470단계에서 송수신 동작이 종료될지 판단하여, 종료될 경우에는 가시광 통신의 송수신 동작이 종료되고(480단계), 종료되지 않을 경우에는 다시 410단계로 진행하여 동작이 종료될 때까지 반복하여 송수신 동작을 수행한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광 통신 수신기의 블록 구성도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 가시광 통신 송수신기는 크게 가시광 신호를 수신하는 부분과 가시광 신호를 송신하는 부분을 포함하여 구성되어 있다. 먼저 가시광 신호를 수신하는 부분은 포토다이오드(Photodiode)로 구성되어 가시광 신호를 수신하는 광감지기(501)와, 상기 광감지기(501)에서 수신된 신호를 복조하는 복조기(503)와, 상기 복조기(503)에서 복조된 수신 신호를 받아서 채널 디코딩을 수행하여 데이터를 복원하는 복호화기(507)와, 본 발명의 특징에 따라 상기 광감지기(501)에서 수신한 가시광 신호의 강도를 측정하는 수신 신호 강도 측정기(505)와, 상기 복조기(503)에서 복조된 수신 신호의 비트 오율을 측정하는 BER(Bit Error Rate) 측정기(509)를 포함한다.
다음으로, 가시광 신호를 송신하는 부분은 송신할 데이터를 채널 코딩하는 부호화기(519)와, 상기 부호화기(519)에서 채널 코딩한 데이터를 변조하는 변조기(521)와, LED(Light Emitting Diode)로 구성되어 상기 변조기(521)에서 변조된 데이터를 가시광 신호로 송신하는 광발생기(523)를 포함한다. 또한 가시광 통신 수신기는 가시광 신호를 수신하는 부분과 송신하는 부분의 각 구성요소들을 제어하는 조종기(511)를 포함한다. 상기 조종기(511)는 상기 수신 신호 강도 측정기(505)와, 상기 BER 측정기(509)에서 측정한 결과를 바탕으로 수신 신호를 전송한 송신기로 전력 제어를 요청한다.
상기 기술한 가시광 통신 수신기의 각 구성을 바탕으로 본 발명이 제안하는 상기 가시광 통신 송수신기 간의 전력 제어 방식을 상세히 설명하기로 한다. 상기 수신 신호 강도 측정기(505)는 수신 신호의 강도를 측정하여 그 결과를 상기 조종기(511)로 보낸다. 또한 BER 측정기(509)도 상기 복조기(503)에서 복원된 수신 신호의 비트 오율을 측정하여 그 결과를 상기 조종기(511)로 보낸다. 비트 오율을 측정하기 위해서 BER 측정기(509)는 수신되는 신호의 참값을 알아야 하는데, 이 문제는 동기 획득 및 채널 추정의 용도로 사용되는 프리앰블, 미드앰블과 같은 수신기에게 알려져 있는 시퀀스를 이용해서 해결할 수 있다. 상기 조종기(511)는 수신 신호의 강도 측정 결과와 비트오율을 근거로 적절한 대응책을 판단하여 가시광 통신 송신기로 전력 제어 요청을 하게 된다. 상기 조종기(511)의 전력 제어 대응책을 판단하는 방식은 후술하는 전력 제어 동작 흐름도를 바탕으로 설명하기로 한다. 가시광 통신 수신기에서 가시광 통신 송신기로 보내는 전력 제어 요청은 상기 조종기(511)의 제어에 따라 부호화기(519), 변조기(521), 광발생기(523)를 통하여 상기 가시광 통신 송신기로 전송한다. 만일 역으로 가시광 통신 수신기가 전력 제어 요청을 받게 되는 경우에는 조종기(511)에서 변조기(521)로 전력 관련 제어 신호를 보내 출력 신호의 강도를 조종해주게 된다. 상기 과정을 통해서 상기 가시광 통신 송수신기는 최소한의 전력 소모로 안정적인 송신을 할 수 있게 된다. 또한 출력 전력의 급격한 변화가 생기는 경우에도 안정적인 정보전달이 가능해진다.
본 발명의 다른 실시예는 가시광 통신 송신기의 출력이 조명 용도로 사용되는 가시광 통신의 특성을 고려하여, 수신 신호의 강도가 조명 용도로 사용할 수 있는 기준 이하인 경우에는 허용되는 범위 내에서 송신 출력을 높여 달라고 요청할 수 있지만, 수신 신호의 강도가 조명 용도로 사용할 수 있는 기준 이상인 경우에는, 그 기준 이상으로 송신기의 출력을 높여 달라고 요청하는 것을 배재하기로 한다. 이는 가시광 통신 송신기의 출력이 조명용도로 사용되기 때문에 사용자의 시신경을 보호하기 위한 것(Eye safety)과 동시에 적절한 전력을 사용하여 송수신 동작을 수행하기 위한 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광 통신의 전력 제어 동작 흐름도이다. 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광 통신의 전력 제어 동작의 흐름을 살펴보기로 한다. 송수신 동작이 시작되면 605단계에서 가시광 통신 수신기는 가시광 신호를 수신한다. 610단계에서 가시광 통신 수신기는 가시광 신호를 수신하면서 수신 신호 강도 측정기(505)를 사용하여 수신된 가시광 신호의 강도를 측정한다. 615단계에서는 수신한 신호 중 프리앰블 혹은 미드앰블과 같은 알려진 시퀀스(known sequence)를 사용하여 수신 신호의 비트 오율을 측정한다. 625단계에서는 상기 수신 신호 강도 측정 결과에 따라 수신 신호의 강도가 정해진 임계 범위보다 큰 경우에는 630단계로 진행하여 비트 오율이 정해진 임계치보다 큰지 판단한다. 비트 오율이 정해진 임계치보다 큰 경우에는 잡음이 많은 상황으로 판단해서 635단계로 진행하여 가시광 통신 송신기의 출력을 유지하면서 안정적인 수신을 위해 가시광 통신 송신기로 부호화율을 높여 줄 것을 요청한다. 상기 630단계에서 비트 오율이 정해진 임계치보다 작은 경우에는 가시광 통신 송신기의 출력 신호 강도가 큰 것으로 판단해, 620단계로 진행하고 송신기의 출력 신호 강도를 낮추어 줄 것을 요청한다. 640단계에서는 수신 신호 강도가 정해진 임계 범위 보다 작은지 판단하여, 수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 작은 경우에는 645단계로 진행하여 비트 오율이 정해진 임계치보다 큰지 판단하며, 비트 오율이 정해진 임계치보다 큰 경우에는 출력 신호의 강도가 작은 것으로 판단해, 655단계로 진행하여 가시광 통신 송신기의 출력 신호 강도를 높여 줄 것을 요청한다. 상기 645단계에서 비트 오율이 임계치보다 작은 경우는 현 상태를 유지한다. 이후 650단계에서 송수신 동작이 종료될지 판단하여, 종료될 경우에는 가시광 통신의 송수신 동작이 종료되고(660단계), 종료되지 않을 경우에는 다시 605단계로 진행하여 동작이 종료될 때까지 반복하여 송수신 동작을 수행한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시광 통신의 전력 제어 방법에서 수신 신호의 강도와 수신 신호의 비트 오율에 따른 전력 제어의 판단 내용을 표 1에 정리하여 나타내었다.
비트 오율이 임계치보다 큰 경우 비트 오율이 임계치보다 작은 경우
수신 신호강도가 임계 범위보다 큰 경우 부호화율을 높여 줄 것을 요청 출력을 낮추어 줄 것을 요청
수신 신호강도가 임계 범위보다 작은 경우 출력을 높여 줄 것을 요청 현재 상태 유지
또한 상기 흐름도의 635단계에서 전력 제어 방안으로 부호화율을 변경해주는 것만 명시되어 있지만 전력 제어를 위해 변조율을 높여주는 방식을 추가하여 사용할 수 있다. 또한 안정적인 수신을 위해 다이버시티 기법을 도입할 수도 있다.
상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신에서 비트 오율 측정을 이용한 전력 제어 방법의 구성 및 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
본 발명을 가시광 수신기에 적용함에 따라 수신기는 전력 제어를 위해 필요한 정확한 정보를 얻을 수 있으며 수신기가 처해 있는 상황을 좀 더 정확히 판단해서 적절한 대응을 할 수 있다. 따라서 안정적인 전송을 위해서 최소한의 전력으로 전송이 가능하다.

Claims (14)

  1. 가시광 통신에서의 전력 제어 방법에 있어서,
    가시광 통신 송신기와 가시광 통신 수신기 간의 통신을 수행하는 과정과,
    상기 가시광 통신 송수신기 간의 통신 중에 상기 가시광 통신 수신기에서 수신 신호의 비트 오율을 측정하는 과정과,
    상기 측정한 수신 신호의 비트 오율에 따라 상기 가시광 통신 수신기가 상기 가시광 통신 송신기로 전력 제어를 요청하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 가시광 통신 수신기에서 수신 신호의 비트 오율을 측정하기 위하여 수신 신호의 참값을 알아내는 방식은 동기 획득 및 채널 추정의 용도로 사용되는 프리앰블(preamble) 및/또는 미드앰블(midamble)을 이용하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 가시광 통신 수신기가 상기 가시광 통신 송신기에게 전력 제어를 요청하는 판단 기준은,
    비트 오율이 정해진 임계 범위보다 큰 경우에는 가시광 통신 송신기의 출력 을 높여 줄 것을 요청하고,
    비트 오율이 정해진 임계 범위보다 작은 경우에는 가시광 통신 송신기의 출력을 낮춰 줄 것을 요청하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법.
  4. 가시광 통신에서의 전력 제어 방법에 있어서,
    가시광 통신 송신기와 가시광 통신 수신기 간의 통신을 수행하는 과정과,
    상기 가시광 통신 송수신기 간의 통신 중에 상기 가시광 통신 수신기에서 수신 신호의 강도를 측정하는 과정과,
    상기 가시광 통신 송수신기 간의 통신 중에 상기 가시광 통신 수신기에서 수신 신호의 비트 오율을 측정하는 과정과,
    상기 측정한 수신 신호의 강도와 비트 오율에 따라 상기 가시광 통신 수신기가 상기 가시광 통신 송신기로 전력 제어를 요청하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 가시광 통신 수신기에서 수신 신호의 비트 오율을 측정하기 위하여 수신 신호의 참값을 알아내는 방식은 동기 획득 및 채널 추정의 용도로 사용되는 프리앰블(preamble) 및/또는 미드앰블(midamble)을 이용하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 가시광 통신 수신기가 상기 가시광 통신 송신기에게 전력 제어를 요청하는 판단 기준은,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 크고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 큰 경우에는 상기 가시광 통신 송신기의 출력을 유지하면서 상기 가시광 통신 송신기의 부호화율을 높여 줄 것을 요청하고,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 크고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 작은 경우에는 상기 가시광 통신 송신기의 출력을 낮춰 줄 것을 요청하고,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 작고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 큰 경우에는 상기 가시광 통신 송신기의 출력을 높여 줄 것을 요청하고,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 작고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 작은 경우는 현 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 가시광 통신 수신기가 상기 가시광 통신 송신기에게 전력 제어를 요청하는 판단 기준은,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 크고, 비트 오율이 정해진 임계치보 다 큰 경우에는 상기 가시광 통신 송신기의 출력을 유지하면서 상기 가시광 통신 송신기의 부호화율과 변조율을 높여 줄 것을 요청하고,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 크고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 작은 경우에는 상기 가시광 통신 송신기의 출력을 낮춰 줄 것을 요청하고,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 작고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 큰 경우에는 상기 가시광 통신 송신기의 출력을 높여 줄 것을 요청하고,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 작고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 작은 경우는 현 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법.
  8. 제 4항에 있어서, 상기 가시광 통신 수신기가 상기 가시광 통신 송신기에게 전력 제어를 요청하는 판단 기준은,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 크고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 큰 경우에는 상기 가시광 통신 송신기로 다이버시티 기법을 사용하도록 요청하고,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 크고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 작은 경우에는 상기 가시광 통신 송신기의 출력을 낮춰 줄 것을 요청하고,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 작고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 큰 경우에는 상기 가시광 통신 송신기의 출력을 높여 줄 것을 요청하고,
    수신 신호 강도가 정해진 임계 범위보다 작고, 비트 오율이 정해진 임계치보다 작은 경우는 현 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법.
  9. 가시광 통신에서의 전력 제어 방법을 이용한 수신 장치에 있어서,
    가시광 신호를 감지하는 광감지기와,
    상기 광감지기에서 수신된 신호를 복조하는 복조기와,
    상기 복조기에서 복조된 수신 신호를 받아서 채널 디코딩을 수행하여 데이터를 복원하는 복호화기와,
    상기 복조기에서 복조된 수신 신호의 비트 오율을 측정하는 BER(Bit Error Rate) 측정기와,
    송신할 데이터를 채널 코딩하는 부호화기와,
    상기 부호화기에서 채널 코딩한 데이터를 변조하는 변조기와,
    가시광 신호를 발생시키는 광발생기와,
    가시광 통신 송수신기의 각 구성 요소들을 제어하고, 상기 BER 측정기에서 측정한 결과를 바탕으로 전력 제어를 요청하는 조종기를 포함함을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법을 이용한 수신 장치.
  10. 제 9항에 있어서, 가시광 신호를 감지하는 광감지기는 포토다이오드(Photodiode)로 구성되는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법을 이용한 수신 장치.
  11. 제 9항에 있어서, 가시광 신호를 발생시키는 광발생기는 LED(Light Emitting Diode)로 구성되는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법을 이용한 수신 장치.
  12. 가시광 통신에서의 전력 제어 방법을 이용한 수신 장치에 있어서,
    가시광 신호를 감지하는 광감지기와,
    상기 광감지기에서 수신된 신호를 복조하는 복조기와,
    상기 복조기에서 복조된 수신 신호를 받아서 채널 디코딩을 수행하여 데이터를 복원하는 복호화기와,
    수신한 가시광 신호의 강도를 측정하는 수신 신호 강도 측정기와,
    상기 복조기에서 복조된 수신 신호의 비트 오율을 측정하는 BER(Bit Error Rate) 측정기와,
    송신할 데이터를 채널 코딩하는 부호화기와,
    상기 부호화기에서 채널 코딩한 데이터를 변조하는 변조기와,
    가시광 신호를 발생시키는 광발생기와,
    가시광 통신 송수신기의 각 구성 요소들을 제어하고, 상기 수신 신호 강도 측정기와 BER 측정기에서 측정한 결과를 바탕으로 전력 제어를 요청하는 조종기를 포함함을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법을 이용한 수신 장치.
  13. 제 12항에 있어서, 가시광 신호를 감지하는 광감지기는 포토다이오드(Photodiode)로 구성되는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법을 이용한 수신 장치.
  14. 제 12항에 있어서, 가시광 신호를 발생시키는 광발생기는 LED(Light Emitting Diode)로 구성되는 것을 특징으로 하는 가시광 통신에서의 전력 제어 방법을 이용한 수신 장치.
KR1020070001333A 2007-01-05 2007-01-05 가시광 통신에서의 전력 제어 방법 및 이를 이용한 수신장치 KR100856195B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070001333A KR100856195B1 (ko) 2007-01-05 2007-01-05 가시광 통신에서의 전력 제어 방법 및 이를 이용한 수신장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070001333A KR100856195B1 (ko) 2007-01-05 2007-01-05 가시광 통신에서의 전력 제어 방법 및 이를 이용한 수신장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080064425A true KR20080064425A (ko) 2008-07-09
KR100856195B1 KR100856195B1 (ko) 2008-09-03

Family

ID=39815727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070001333A KR100856195B1 (ko) 2007-01-05 2007-01-05 가시광 통신에서의 전력 제어 방법 및 이를 이용한 수신장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100856195B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010095894A2 (en) 2009-02-20 2010-08-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for interference mitigation and channel selection for visible light communication
KR101331591B1 (ko) * 2009-12-03 2014-01-29 경희대학교 산학협력단 가시광 신호 송신 장치 및 그 방법
EP2942884A1 (fr) * 2014-05-07 2015-11-11 Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives Optimisation du debit dans un systeme li-fi

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101591556B1 (ko) * 2009-12-09 2016-02-03 가부시키가이샤 제이올레드 표시 장치 및 그 제어 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0548939B1 (en) 1991-12-26 2000-09-13 Nec Corporation Transmission power control system capable of keeping signal quality constant in mobile communication network
JPH0969817A (ja) * 1995-08-31 1997-03-11 Sony Corp 光通信装置
JP4725720B2 (ja) 2004-08-25 2011-07-13 東芝ライテック株式会社 照明システムの設定方法、設定器、照明装置および照明システム
KR100804739B1 (ko) * 2005-12-08 2008-02-20 한국광기술원 공간광통신 시스템의 성능 측정 장치

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010095894A2 (en) 2009-02-20 2010-08-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for interference mitigation and channel selection for visible light communication
WO2010095894A3 (en) * 2009-02-20 2010-11-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for interference mitigation and channel selection for visible light communication
KR20110132387A (ko) * 2009-02-20 2011-12-07 삼성전자주식회사 가시광 통신에서의 간섭 완화 및 채널 선택을 위한 장치 및 방법
EP2399352A2 (en) * 2009-02-20 2011-12-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for interference mitigation and channel selection for visible light communication
CN102326342A (zh) * 2009-02-20 2012-01-18 三星电子株式会社 用于可见光通信的干扰缓解和信道选择的装置和方法
US8521034B2 (en) 2009-02-20 2013-08-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for interference mitigation and channel selection for visible light communication
EP2399352A4 (en) * 2009-02-20 2015-02-18 Samsung Electronics Co Ltd DEVICE AND METHOD FOR INTERFERENCE SUPPRESSION AND CHANNEL SELECTION FOR VISIBLE LIGHT COMMUNICATION
KR101331591B1 (ko) * 2009-12-03 2014-01-29 경희대학교 산학협력단 가시광 신호 송신 장치 및 그 방법
EP2942884A1 (fr) * 2014-05-07 2015-11-11 Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives Optimisation du debit dans un systeme li-fi
FR3020908A1 (fr) * 2014-05-07 2015-11-13 Commissariat Energie Atomique Optimisation du debit dans un systeme li-fi
US9544053B2 (en) 2014-05-07 2017-01-10 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Optimizing the rate in a Li-Fi system

Also Published As

Publication number Publication date
KR100856195B1 (ko) 2008-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100866183B1 (ko) 가시광 통신에서 지시광을 이용한 전력 초기값 설정 방법및 이를 이용한 송수신 장치
EP2478650B1 (en) Apparatus and method for generating high resolution frames for dimming and visibility support in visible light communication
KR101709785B1 (ko) 가시광 통신 시스템에서 슬립 모드 설정에 따른 가시 프레임 전송 방법 및 장치
KR101412796B1 (ko) 무선 가시광 통신 시스템에서 데이터 전송 장치 및 방법
US8521034B2 (en) Apparatus and method for interference mitigation and channel selection for visible light communication
US7817920B2 (en) Short-distance communication method and apparatus using visible light
RU2487479C1 (ru) Устройство и способ для формирования видимого сигнала в соответствии с объемом передачи данных в системе связи через видимый свет
del Campo-Jimenez et al. A VLC-based beacon location system for mobile applications
KR100856195B1 (ko) 가시광 통신에서의 전력 제어 방법 및 이를 이용한 수신장치
KR101425964B1 (ko) 데이터 광 전송 방법 및 장치
KR100876725B1 (ko) 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결방법
KR101432250B1 (ko) 가시광 통신 시스템과, 그 시스템에서의 데이터 변조 방법 및 성능 정보 궤환 방법
US7583899B2 (en) Space optical transmission apparatus and space optical transmission system
KR20130014477A (ko) 가시광 신호 송신 장치 및 그 방법
Kocharoen Visible light communication: importance and Thai preparations
CN100435495C (zh) 无线信道控制方法及接收装置
KR20090016179A (ko) 잡음 제거 방법 및 광송수신기
KR20090009484A (ko) 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드변경 방법
Mustika et al. Analysis of Transmitter Half Angle and FOV Variations on Multiplexing Indoor Li-Fi Communication
KR101587732B1 (ko) 가시광 통신 시스템 및 그 제어 방법
Alhadiid et al. Indoor visible light communication system with diversity combining and repetition code
KR101315481B1 (ko) 가시광 통신 시스템 및 가시광 신호 송수신 방법
Wu et al. Implementation of Visible Light Communication System with Auto Gain Control
Dmitriev et al. Research of characteristics of Visible Light Communications system implemented on Arduino Uno platform
KR20160119632A (ko) 다중 경로 지연 시간에 따른 간섭을 보상하는 가시광 통신 시스템 및 그 시스템에서의 보호 구간 비율 제어 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120730

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130730

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140730

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150730

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160728

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170728

Year of fee payment: 10