KR20080104663A - 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결방법 - Google Patents

가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20080104663A
KR20080104663A KR1020070051736A KR20070051736A KR20080104663A KR 20080104663 A KR20080104663 A KR 20080104663A KR 1020070051736 A KR1020070051736 A KR 1020070051736A KR 20070051736 A KR20070051736 A KR 20070051736A KR 20080104663 A KR20080104663 A KR 20080104663A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
visible light
communication
mobile node
communication link
access point
Prior art date
Application number
KR1020070051736A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100876725B1 (ko
Inventor
신홍석
정대광
최정석
이경우
신동재
박성범
현유정
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 KR1020070051736A priority Critical patent/KR100876725B1/ko
Publication of KR20080104663A publication Critical patent/KR20080104663A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100876725B1 publication Critical patent/KR100876725B1/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
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W60/00—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration
    • H04W60/04—Affiliation to network, e.g. registration; Terminating affiliation with the network, e.g. de-registration using triggered events
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결 방법에 있어서, 모바일 노드(Mobile Node)가 엑세스 포인트(Access Point)에서 발생 되는 가시광 신호를 수신 가능한지 판단하는 과정과, 모바일 노드에서 엑세스 포인트와 동기화(Synchronization) 작업을 수행하는 과정과, 모바일 노드 내의 가시광 송신부에서 통신 링크 정렬을 위한 지시광을 발생시키는 과정과, 지시광을 이용하여 업링크(Uplink) 방향의 통신 링크를 설정하는 과정을 포함한다.
가시광 통신, LED, XID, 링크, 무선 랜

Description

가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결 방법{METHOD FOR COMMUNICATION LINK IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK USING VISIBLE LIGHT COMMUNICATION}
도 1은 종래의 적외선을 이용한 무선 통신 시스템의 구성도
도 2는 종래의 적외선을 이용한 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 과정에 대한 흐름도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 송수신 장치의 블록 구성도
도 4는 본 발명이 적용되는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템 구성도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결 동작 흐름도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크의 연결 과정을 나타내는 흐름도
본 발명은 가시광 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication)을 사용하는 무선(Wireless) 랜(LAN: Local Area Network) 시스템에서 엑세스 포인트(AP: Access Point, 이하 'AP'라 칭하기로 한다)와 모바일 노드(Mobile Node)간의 통신 링크 연결 방법에 관한 것이다.
LED(Light Emitting Diode)의 발광 효율이 개선되고 가격이 떨어짐에 따라 휴대기기, 디스플레이, 자동차, 신호등, 광고판 등의 특수 조명 시장뿐만 아니라 형광등 백열등과 같은 일반 조명 시장에서도 LED가 보편화되고 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 여러 기업 및 연구소 등에서 진행되고 있다.
핸드폰이나 PDA와 같은 휴대용 모바일 기기, 디지털 카메라나 mp3 플레이어와 같은 소형 디지털 제품의 경우 적외선을 기반으로 하는 IrDA(Infrared Data Association) 모듈을 장착해서 기기간 통신을 하는 주변기기 인터페이스(Peripheral Interface)에 대해서는 이미 많은 연구가 진행되었고 관련 제품도 개발되어 상용화되어 있다. 블루투스(Bluetooth)나 지그비(Zigbee) 등의 RF(Radio Frequency) 통신과 달리 적외선 무선 통신은 기기간 혼선이 없고 보안이 확실하며 저전력으로 구현 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 적외선을 이용한 무선 통신 시스템의 구성도이다. 도 1에 도 시된 바와 같이, 적외선을 이용한 무선 통신 시스템은 주로 개개의 제1 및 제2적외선 통신 장치(101, 102) 간의 통신(PtoP : Peer to Peer)에 사용되며, 각각의 적외선 통신 단말기(101, 102)는 적외선 송신을 위한 LED(Light Emiiting Diode)와 광 변조부로 이루어진 송신부(Transmitter), 포토 다이오드(Photo Diode)와 복조부로 이루어진 수신부(Receiver)를 포함하는 적외선 송수신기(103, 104)를 장착하여 사용한다. 그리고, 적외선 송수신기(101, 102)간을 마주보게 하여 적외선 연결(110)을 형성한다.
그런데, 이와 같은 종래의 적외선 통신에서는 다중 접속이 필요한 어플리케이션을 고려하지 않았기 때문에 적외선 통신 프로토콜에서는 하나의 단말과 통신중에 다른 단말과의 연결을 할 수단이 없었다.
도 2는 종래의 적외선을 이용한 무선 통신 시스템에서 데이터 전송 과정에 대한 흐름도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따르면 상기한 바와 같은 적외선 무선 통신 시스템에서는 데이터를 전송할 때 1. Irda Activation(적외선 통신활성화), 2. Device Discovery(외부 적외선 통신장치 탐색), 3. Negotiation(통신 방식 결정), 4. Connection(연결), 5. Data Transfer(데이터 전송), 6. Disconnection(연결 해제), 7. Irda DeActivation(적외선 통신 해제)의 과정들과 같이 1~7의 과정을 거쳐서 하나의 데이터 패킷을 보내도록 되어 있다.
이러한 1~7에 대한 과정을 이용한 데이터 전송에 있어서 제1적외선 통신 장치(101)는 사용자가 적외선 통신의 링크를 설정하기 위해 정렬할 때 적외선이 불연속적 시간 간격(Time delay)을 두고 출력되어 주변에 적외선 무선 인터페이스 장치 즉 제2적외선 통신 장치(102)가 존재하는지 탐색하게 된다. 이렇게 불연속적으로 출력되는 적외선은 사용자가 통신 링크를 정렬하는데 아무런 역할을 하지 않으며 사용자는 적외선 통신 장치를 대략적으로 지향하여 통신 링크를 정렬하게 된다.
이렇게 종래의 적외선 통신의 경우 통신 링크가 성립하기 전에는 적외선이 송신되지 않으며, 적외선 통신 장치들의 탐색, 탐색 이후 두 장치 간(101, 102)에 링크 연결 과정 또는 두 장치 간(101, 102)에 데이터가 전송되는 과정에서 중간에 링크가 끊어져도 사용자가 알 수 있는 방법이 없다.
따라서, 앞으로의 근거리 무선 통신 시스템은 가시광선을 이용한 방식이 주도할 것으로 예상되며, 적외선 IrDA(Infrared Data Association) 모듈 대신 기술 측면과 가격 측면에서 큰 발전을 하고 있는 가시광 LED를 사용하여 통신을 하는 방법이 제안되고 있다. 이처럼 가시광 통신과 다른 무선 RF 통신들과의 가장 큰 차이점은 데이터의 송수신 과정을 사용자가 확인할 수 있고, 또한 통신 보안성을 시각적으로 확인할 수 있다는 점이다. 즉, 송수신 단의 위치를 사용자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있으며, 통신의 경로를 눈으로 확인할 수 있다. 이러한 성질을 이용하면 사용자가 직접 눈으로 확인하면서 송수신단 사이의 통신 경로를 열어 줄 수 있다.
하지만 실제 가시광 통신이 이루어질 때, 다수 단말의 동시에 접속으로 인한 충돌이 발생할 가능성도 존재한다. 충돌이 일어나게 되면 접속 지연이 발생할 뿐만 아니라, 자원의 낭비가 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 가시광 무선 랜 프로 토콜의 호 설정 프로시저(call setup procedure)를 제공하고자 한다. 또한 사용자가 가시광의 위치와 범위를 시각적으로 확인하여 통신 링크를 정렬할 수 있도록 하기 위한 방법을 제공하고자 한다.
이를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따르면, 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결 방법에 있어서, 모바일 노드(Mobile Node)가 엑세스 포인트(Access Point)에서 발생 되는 가시광 신호를 수신 가능한지 판단하는 과정과, 상기 모바일 노드에서 상기 엑세스 포인트와 동기화(Synchronization) 작업을 수행하는 과정과, 상기 모바일 노드 내의 가시광 송신부에서 통신 링크 정렬을 위한 지시광을 발생시키는 과정과, 상기 지시광을 이용하여 업링크(Uplink) 방향의 통신 링크를 설정하는 과정을 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 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기에서 설명한 것처럼 가시광 통신 시스템에서는 다수 단말의 동시에 접 속으로 인한 충돌 발생의 가능성이 존재한다. 충돌이 일어나면 접속 지연이 발생할 뿐만 아니라, 자원의 낭비가 발생하게 된다. 이러한 상황에서는 단순히 빛이 들어온다고 해서 통신을 시작하는 것이 아니라 충돌을 최소화하면서도 자원의 낭비를 줄일 수 있는 초기 접속 과정이 포함된 적절한 호 설정 프로시저(Call Setup Procedure)에 따라서 통신을 시작해야 한다. 또한, 초기 접속을 시도할 경우 해당 광원을 적절하게 제어하여, 다른 접속자의 통신 신호를 방해하지 않도록 설계해야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 송수신 장치의 블록 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 가시광 통신 장치(200)는 제어부(210), 가시광 통신 송신부(212)와 가시광 통신 수신부(214), 펄스 생성부(222) 및 펄스 복구부(224), 변조부(232), 복조부(234)를 포함하여 구성된다.
제어부(210)는 가시광 통신 장치(200)의 전반적인 제어 동작을 수행한다. 특히 본 발명에서 제어부(210)는 가시광 통신 모드 수행 시 통신 링크가 성립되기 전에 가시광 통신 송신부(212)에서 미리 설정된 350~700nm의 파장을 가지는 가시광 신호를 연속 또는 불연속적 시간 간격(30ms이하)으로 출력되도록 제어한다. 또한, 가시광 통신을 통해 수신된 데이터를 메모리부(240)에 저장한다.
우선, 가시광 통신 장치에서 데이터를 전송하는 동작에 대하여 도 3의 구성을 참조하여 살펴보도록 한다.
먼저, 제어부(210)의 제어 하에 펄스 생성부(222)는 전송을 위한 데이터에 대응되는 펄스 신호를 생성하여 변조부(232)로 출력한다. 그러면, 변조부(232)는 입력되는 펄스 신호를 가시광 통신에 적합한 신호로 변조하여 가시광 통신 송신부(212)로 출력한다.
이때, 가시광 통신 송신부(212)는 제어부(210)의 제어 신호에 따라 해당 가시광 신호를 출력한다. 이러한 가시광 통신 송신부(212)는 350~700nm의 파장을 가지는 광원으로 LD(Laser Diode), LED(Light Emitting Diode) 또는 이들의 집합(Array)으로 구성될 수 있다. 그러면 다음으로, 가시광 통신 장치(200)에서 데이터를 수신하는 동작에 대하여 도 3의 구성을 참조하여 살펴보도록 한다.
다른 가시광 통신 장치로부터 전송되는 가시광 신호가 가시광 통신 수신부(214)로 입력되면, 가시광 통신 수신부(214)는 입력된 가시광 신호를 전기 신호로 변환하여 출력한다. 이때, 가시광 통신 수신부(214)는 외부에 빛이 입력되면 전기적인 신호로 변환하는 포토 다이오드(Photo Diode)로 구성될 수 있다.
한편, 복조부(234)는 입력받은 전기 신호를 가시광 통신 방식에 따른 데이터로 복조한 후 펄스 복구부(224)로 출력한다. 그러면, 펄스 복구부(224)는 입력되는 전기 신호를 펄스 신호로 복구하여 제어부(210)로 출력한다.
그러면, 상기의 도 3과 같이 구성되는 가시광 통신 장치를 사용하는 무선 랜 시스템에 대하여 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 통신 링크 연결 방법에서 호 설정 프로시저(Call Setup Procedure)는 모바일 노드 준비(Mobile device preparation) 단계, 다운링크 연결 설정(Down-link connection setup) 단계, 업링크 연결 설정(Up-link connection setup) 단계를 포함하여 구성된다.
상기 도 2에서 설명한 것처럼 사용자가 적외선 통신의 링크를 정렬할 때 적외선은 시간 간격을 두고 불연속적으로 송신되어 주변에 적외선 무선 인터페이스 장치가 존재하는지 찾게 된다. 이렇게 불연속적으로 송출되는 적외선은 사용자가 통신 링크를 정렬하는데 아무런 역할을 하지 않는다. 따라서 사용자는 적외선 장치를 대략적으로 지향하여 통신 링크를 정렬하게 된다.
도 4는 본 발명이 적용되는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템의 구성도이다. 도 4를 참조하면, 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템은 엑세스 포인트(AP: Access point, 이하 'AP'라 칭하기로 한다)(310)와 모바일 노드(Mobile Node)(320, 330)를 포함하여 구성된다. 상기 AP(310)는 유선 랜과 연결되어 통신 가능 공간 내에 존재하는 모바일 노드(320, 330)와 무선 통신을 수행한다. 통신 수단으로 사용되는 광은 직진성이 있기 때문에 물리적으로 비교적 명확하게 모바일 노드에 포함된 가시광 통신 모듈의 방향에 따라 다음과 같이 세 가지 상태로 나뉠 수 있다. 즉, 업링크와 다운링크가 모두 형성되지 않아 서로간에 데이터 통신이 불가능한 제1상태와, 업링크는 형성되지 않았으나 다운링크가 형성되어 AP(310)가 송신하는 신호는 모바일 노드가 수신할 수 있지만 모바일 노드(330)가 송신하는 신호는 AP(310)가 수신하지 못하는 제2상태와, 그리고 업링크와 다운링크가 모두 형성되어 AP(310)와 모바일 노드(330)가 서로 신호를 주고받을 수 있는 제3상태로 구분할 수 있다.
모바일 노드가 초기에 AP에 접속할 때에는 아직 할당된 자원이 없기 때문에 경쟁기반의 방식으로 패킷(Packet)을 전송하여야 한다. 이 경우에는 모바일 노드의 송신기에서 출력된 가시광의 위치를 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 통신 링크가 성립되기 전에 가시광을 출력하는 과정이 존재한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결 동작 흐름도이다. 도 5는 가시광 무선 랜 시스템의 프로토콜의 호 설정 프로시저(call setup procedure)의 동작 순서를 나타낸다. 현재 제 1 모바일 노드가 이미 AP와 연결되어 통신 중이고, 제 2 모바일 노드가 새로이 AP에 접속을 시도한다고 가정할 경우, 405단계에서 AP의 다운링크(Down-link)를 위한 송신부의 LED(Light Emitting Diode)는 이미 작동되고 있는 중이다. 410단계에서 제 2 모바일 노드가 통신을 하기 위한 준비를 하고, 415단계에서 유효한 다운링크를 통해 데이터를 수신할 수 있는지 판별한다. 여기서 다운링크를 통해 데이터를 수신할 수 없으면 상기에서 설명한 도 4의 제1상태에 해당하고, 수신할 수 있으면 제2상태에 해당한다.
만약 수신할 수 없는 상황이면(제1상태) 420단계로 진행하여 모바일 노드는 LED를 ON상태로 바꿔서 방향 정렬을 위한 지시광으로 사용하기 위해 가시광 신호를 발생시킨다. 425단계로 진행하여 사용자는 모바일 노드에 포함된 가시광 통신 모듈을 조정하여 가시광 송신부를 향해 방향을 정렬한다. 이때 사용자는 시각적으로 가시광(지시광)의 위치와 범위를 인식하고 능동적으로 가시광 장치를 지향하여 통신 링크의 정렬을 시도하게 된다. 이때는 가시광이 연속적으로 출력되므로 사용자가 가시광을 인식하기 용이하다 혹은 불연속적으로 출력될 경우에도 30ms의 작은 시간 간격으로 출력되기 때문에 시각적으로 인지하기 쉽다.
가시광 무선 랜 환경의 물리적 구조에 의하여 모바일 노드는 송신부 방향을 AP의 수신부에 일치되는 제3상태 이전에 반드시 제2상태를 먼저 거치게 된다. 따라서 업링크가 형성되기 전에 반드시 다운링크가 먼저 형성되어야 한다.
다음 430단계로 진행하여 다운링크가 연결됐는지 판단하기 위하여 모바일 노드가 AP로부터 신호의 수신이 가능한지 판단한다. 신호의 수신이 불가능하면 다시 425단계로 진행하여 통신 링크 정렬을 다시 시도하고, 신호의 수신이 가능하면 435단계로 진행하여, 모바일 노드는 송신부의 LED를 OFF한다. 440단계에서는 모바일 노드에서 AP로부터 전달받은 정보를 분석하여 동기화(Synchronization) 작업을 수행하고 접속 시도를 위한 업링크(Up-link) 신호를 언제 송신할지를 파악한다. 그런 후 접속을 위해 할당된 시간이 돌아오면 445단계에서 다시 모바일 노드의 송신부 LED를 켜서 최초 접속에 필요한 가시광 신호를 발생시킨다. 만약 이러한 동기화 과정 없이 제3상태에 다다르게 되면 모바일 노드의 송신광은 AP의 수신부에 잡음으로 인식되어 기존의 업링크를 방해하게 된다.
제 2 모바일 노드가 다운링크를 수신할 수 있는 경우(제2상태)에는 415단계에서 바로 440단계로 진행하게 된다. 440단계에서 동기화 작업을 거친 후 할당된 시간에만 신호를 발송하게 된다. 445단계에서 모바일 노드 LED를 ON으로 바꾸고 통신 링크 정렬을 위한 지시광을 발생시킨다. 450단계로 진행하여 다시 시각적으로 확인할 수 있게 된 가시광 신호를 AP의 수신부에 맞추기 위해 가시광 통신 모듈을 회전한다. 사용자가 통신 링크를 정렬할 수 있도록 가시광을 출력할 때 가시광을 불연속적으로 출력하더라도 시간 간격이 충분히 작으면 사용자는 가시광이 연속적으로 출력되는 것으로 느끼게 된다. 다음 455단계에서 업링크가 연결됐는지 판단하기 위해 모바일 노드의 신호를 AP에서 받을 수 있는지 판단한다. AP에서 신호를 받을 수 없다면 다시 450단계로 진행하여 정렬과정을 반복하고, AP에서 신호를 받을 수 있다면 460단계로 진행하여 AP와 모바일 노드간의 통신 링크 정렬이 끝나면 업링크와 다운링크가 모두 형성되어 AP와 모바일 노드가 서로 통신 신호를 주고받을 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크의 연결 과정을 나타내는 흐름도이다. 도 6을 참조하면, Primary Device와 Secondary Device는 각각 AP와 모바일 노드에 해당한다. Primary Device가 통신을 시작한 이후 지속적으로 교환 식별(XID: Exchange Identification, 이하 'XID'라 칭하기로 한다) 메시지를 주기적으로 전송하게 된다. Secondary Device는 다운링크 연결을 설정하기 위해 Secondary Device의 LED를 ON하고 가시광의 가시성을 이용하여 Primary Device와 정렬을 시도한다. 정렬이 완료되어 Secondary Device가 XID 메시지를 받게 되면 Secondary Device의 LED를 OFF하고, 수신한 메시지를 사용하여 Primary Device와 동기화를 수행한다. Secondary Device의 동기화 작업이 끝나면 업링크 연결을 설정하기 위해 다시 LED를 ON하여 정렬 작업을 마무리할 수 있도록 가시성을 다시 제공한다. 업링크 연결이 완료되기 전에는 Secondary Device에서 내보내는 XID응답(Response)을 잃어버리다가, 정렬이 완료되면 Primary Device는 XID응답을 수신하게 된다. 초기 접속에 성공한 Secondary Device는 자신의 정보를 Primary Device에게 전달하여 Registration의 과정을 거치는 것을 표준 응답 모드 설정(SNRM: Set Normal Response Mode)과 긍정응답(UA: Unnumbered ACK)를 통해 수행한다. 채널이 준비되었음을 알려 주는 RR(Receive Ready) 과정은 선택사항(Optional)이며, 이후 상호 데이터를 전송한다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결 방법의 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.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명은 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 가시광 무선 랜 프로토콜의 호 설정 프로시저(call setup procedure)를 제공한다. 또한 가시광 LED를 사용하는 가시광통신의 특성을 이용하여 사용자가 가시광의 위치와 범위를 시각적으로 확인하여 통신 링크를 정렬할 수 있는 장점이 있다. 또한 통신 경로의 정렬이 쉬우므로 기존의 적외선 통신보다 광의 발산각을 줄일 수 있어서 고속 통신이나 저전력 구동을 구현할 수 있다.

Claims (9)

  1. 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결 방법에 있어서,
    모바일 노드(Mobile Node)가 엑세스 포인트(Access Point)에서 발생 되는 가시광 신호를 수신 가능한지 판단하는 과정과,
    상기 모바일 노드에서 상기 엑세스 포인트와 동기화(Synchronization) 작업을 수행하는 과정과,
    상기 모바일 노드 내의 가시광 송신부에서 통신 링크 정렬을 위한 지시광을 발생시키는 과정과,
    상기 지시광을 이용하여 업링크(Uplink) 방향의 통신 링크를 설정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 통신 링크 연결 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 판단 결과 수신 가능한 경우, 상기 동기화 작업을 수행하는 과정은,
    상기 모바일 노드에서 상기 엑세스 포인트로부터 수신한 가시광 신호를 분석하여 상기 엑세스 포인트와 동기화 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 링크 연결 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 판단 결과 수신 불가능한 경우, 상기 동기화 작업을 수행하는 과정은,
    다운링크(Downlink) 방향의 통신 링크를 설정하여 상기 엑세스 포인트로부터 가시광 신호를 수신하고, 상기 수신한 가시광 신호를 분석하여 상기 엑세스 포인트와 동기화 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 통신 링크 연결 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 다운링크 방향의 통신 링크 설정은,
    상기 모바일 노드 내의 가시광 송신부에서 통신 링크 정렬을 위한 지시광을 발생시키는 과정과,
    상기 지시광을 이용하여 다운링크 방향의 통신 링크를 설정하는 과정과,
    상기 지시광 발생을 중지하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 통신 링크 연결 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 지시광은 연속적 또는 불연속적으로 출력되며, 불연속적인 경우에는 30ms 이하의 시간 간격으로 출력되는 것을 특징으로 하는 통신 링크 연결 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 가시광 송신부는 광원으로써 LED(Light Emitting Diode), LD(Laser Diode) 또는 상기 LED와 상기 LD의 집합을 사용하는 것을 특징으로 하는 통신 링크 연결 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 가시광 신호 및 상기 지시광은 350nm ~ 700nm의 파 장을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 링크 연결 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 엑세스 포인트에서 표준 응답 모드 설정(SNRM: Set Normal Response Mode) 메시지를 상기 모바일 노드로 전송하고, 상기 모바일 노드에서 긍정응답(UA: Unnumbered ACK) 메시지를 상기 엑세스 포인트로 전송하여 등록(Registration) 절차를 수행하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 통신 링크 연결 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 엑세스 포인트와 상기 모바일 노드간에 RR(Receive Ready) 메시지를 주고 받음으로써 채널 준비 여부를 확인하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 통신 링크 연결 방법.
KR1020070051736A 2007-05-28 2007-05-28 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결방법 KR100876725B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070051736A KR100876725B1 (ko) 2007-05-28 2007-05-28 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070051736A KR100876725B1 (ko) 2007-05-28 2007-05-28 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080104663A true KR20080104663A (ko) 2008-12-03
KR100876725B1 KR100876725B1 (ko) 2008-12-31

Family

ID=40366245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070051736A KR100876725B1 (ko) 2007-05-28 2007-05-28 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100876725B1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101009614B1 (ko) * 2009-09-16 2011-01-21 숭실대학교산학협력단 Ｆｄｄ 기반의 가시광 무선 통신을 위한 매체 접근 제어구조 및 그 제어방법
CN102498682A (zh) * 2009-09-19 2012-06-13 三星电子株式会社 支持执行可见光通信的移动终端的移动性的装置和方法
US8792790B2 (en) 2009-09-19 2014-07-29 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for supporting mobility of a mobile terminal that performs visible light communication
KR101530096B1 (ko) * 2009-04-30 2015-06-18 삼성전자주식회사 가시광 무선 랜에서 상향 링크 상태 인식 방법 및 시스템
US9281894B2 (en) 2009-05-08 2016-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for generating visible signal according to amount of data transmission in visible light communication system
US9948392B2 (en) 2009-05-08 2018-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for generating visible signal according to amount of data transmission in visible light communication system
CN109245824A (zh) * 2018-11-21 2019-01-18 泰州市柯普尼通讯设备有限公司 基于Lifi技术的海洋通信系统
KR20200067457A (ko) * 2018-12-04 2020-06-12 한남대학교 산학협력단 스마트폰과 LED를 이용한 Li-Fi 시스템

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101530096B1 (ko) * 2009-04-30 2015-06-18 삼성전자주식회사 가시광 무선 랜에서 상향 링크 상태 인식 방법 및 시스템
US9281894B2 (en) 2009-05-08 2016-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for generating visible signal according to amount of data transmission in visible light communication system
US9948392B2 (en) 2009-05-08 2018-04-17 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for generating visible signal according to amount of data transmission in visible light communication system
KR101009614B1 (ko) * 2009-09-16 2011-01-21 숭실대학교산학협력단 Ｆｄｄ 기반의 가시광 무선 통신을 위한 매체 접근 제어구조 및 그 제어방법
CN102498682A (zh) * 2009-09-19 2012-06-13 三星电子株式会社 支持执行可见光通信的移动终端的移动性的装置和方法
US8792790B2 (en) 2009-09-19 2014-07-29 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for supporting mobility of a mobile terminal that performs visible light communication
CN102498682B (zh) * 2009-09-19 2015-01-28 三星电子株式会社 支持执行可见光通信的移动终端的移动性的装置和方法
US9031416B2 (en) 2009-09-19 2015-05-12 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for supporting mobility of a mobile terminal that performs visible light communication
CN109245824A (zh) * 2018-11-21 2019-01-18 泰州市柯普尼通讯设备有限公司 基于Lifi技术的海洋通信系统
KR20200067457A (ko) * 2018-12-04 2020-06-12 한남대학교 산학협력단 스마트폰과 LED를 이용한 Li-Fi 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR100876725B1 (ko) 2008-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100876725B1 (ko) 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 통신 링크 연결방법
JP5645944B2 (ja) 可視光通信システムにおける可視フレームの出力を決定する方法及び装置
KR101368166B1 (ko) 가시광 통신을 이용한 주변기기 인터페이스에서 재접속방법
US8380082B2 (en) Method and apparatus for outputting visibility frame in visible light communication system providing multiple communication modes
US8488976B2 (en) Apparatus and method for supporting mobility of a mobile terminal that performs visible light communication
US8565612B2 (en) Visible light communication method and apparatus
KR20080049506A (ko) 가시광 통신을 이용한 통신 링크 연결방법
US8452188B2 (en) Visible light communication method and system
KR101709351B1 (ko) 가시광 통신에 있어서 다중 토폴로지를 지원하기 위한 통신 방법 및 장치
US8457150B2 (en) Method and apparatus for notifying status of mobile node in a wireless local area network system using visible light communication
KR101364393B1 (ko) 가시광 통신에서 통신 링크의 정렬을 위한 장치 및 방법
US8792790B2 (en) Apparatus and method for supporting mobility of a mobile terminal that performs visible light communication
KR20090004071A (ko) 가시광 통신에서 가시성을 유지한 통신 링크 장치 및 방법
US8942254B2 (en) Method for transmitting/receiving data while supporting scalability in communication system
Alawadhi et al. A survey on IEEE 802.15. 7 MAC protocols for visible light communication
CN111431597B (zh) 一种基于逆反射装置通信的车联网数据通信网络及方法
KR101530096B1 (ko) 가시광 무선 랜에서 상향 링크 상태 인식 방법 및 시스템
KR20120028781A (ko) 가시광 통신을 수행하는 이동 단말기의 이동성을 지원하기 위한 장치 및 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: 20121129

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131128

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141127

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151127

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161129

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180226

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181220

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191127

Year of fee payment: 12