KR20090009484A - 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드변경 방법 - Google Patents

가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드변경 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가시광 통신을 이용한 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드(Duplex mode) 변경 방법에 있어서, 엑세스 포인트(Access Point)와 모바일 노드(Mobile Node) 간에 송수신 동작시의 비트 에러 확률과 미리 설정된 목표 비트 에러 확률을 비교하여 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정과, 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다고 판단한 경우, 프레임 내의 특정 타임 슬롯을 테스트 슬롯(Test Slot)으로 할당하는 과정과, 테스트 슬롯에서 새로운 듀플렉스 모드를 사용시의 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 낮으면 새로운 송수신 방식으로 변경하는 과정을 포함한다.
가시광 통신, TDMA, 엑세스 포인트, 모바일 노드, 반이중, 전이중

Description

가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법{METHOD FOR CHANGING DUPLEX MODE IN WIRELESS LOCAL AREA NETWORK USING VISIBLE LIGHT COMUNICATION}
본 발명은 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 시스템에 관한 것으로서, 특히 가시광 통신을 사용하는 무선(Wireless) 랜(LAN: Local Area Network) 시스템에서 반이중(Half-Duplex)방식과 전이중(Full-Duplex)방식을 사용하는 모바일 노드(Mobile Node)를 모두 지원하기 위한 방법에 관한 것이다.
한국 산업 자원부에서는 2015년까지 현재의 조명 대신에 LED(Light Emmiting Diode)가 그 자리를 대신 할 것이라고 예고하고 있다. 최근 들어, 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 보편화되어가고 있다. 또한 최근에는 RF(Radio Frequency) 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 가 시광 LED를 이용한 가시광 무선통신에 대한 연구가 여러 기업 및 연구소 등에서 진행되고 있다.
현재 형광등이나 백열등을 사용하고 있는 가정이나 사무실 및 공공장소의 조명등은 향후 성능이 좋고 수명이 긴 LED로 대체될 것이다. 조명등으로 사용되는 LED에 인가하는 전류를 변조하면 조명 LED를 통신용 광원으로 활용할 수 있다. 즉, 추가적인 광원 없이 조명 LED만으로 방송 및 데이터 전송이 가능해 진다. LED 조명이 있는 곳에서 단말기나 노트북을 사용하는 사용자는 가시광 무선 광 송수신 모듈을 이용하여 무선랜 형태의 데이터 통신을 할 수 있다.
기존의 통신 시스템의 듀플렉스 방식(Duplex mode)은 전송 미디어의 특성에 따라 결정된다. 즉 송신과 수신 전송 미디어가 공유될 경우에는 신호 송신 구간과 신호 수신 구간으로 나누어 사용하는 반이중(Half-Duplex) 방식이 사용되고, 송신과 수신의 전송 미디어가 공유되지 않을 경우에는 송수신이 동시 가능한 전이중(Full-Duplex) 방식이 사용된다.
무선 가시광 통신에서 사용하는 미디어인 가시광은 강한 빛의 직진성으로 인하여 주변 간섭이나 반사를 무시할 경우에는 송신과 수신의 전송 미디어가 공유되지 않으나 가시광 통신의 특성상 빛의 반사나 주변의 간섭이 있을 경우 그 미디어의 특성이 변경될 수 있다. 예를 들어 모바일 노드(Mobile Node)의 송신기에서 전송한 빛이 엑세스 포인트(Access Point)에서 반사되어 다시 모바일 노드의 수신기로 들어올 경우 모바일 노드는 신호를 동시 송수신할 수 없다. 따라서 일부 모바일 노드는 동시에 송수신이 불가능한 반이중 방식을 사용하여 동작하여야 하고, 일 부 모바일 노드는 송수신이 동시에 가능한 전이중 방식을 사용하여 동작하여야 한다.
종래의 송수신 시스템에서는 반이중 방식을 사용하는 모바일 노드와 전이중 방식을 사용하는 모바일 노드가 동시에 존재하는 경우가 발생하지 않았기 때문에 이를 효율적으로 지원하기 위한 알고리즘이 개발되지 않았다.
반이중 방식을 이용하여 반이중 모바일 노드와 전이중 모바일 노드를 동시에 지원할 경우에는 전이중 모바일 노드는 데이터를 동시 송수신 가능함에도 불구하고 이를 활용하지 못하게 되므로 자원의 효율적 이용이 불가능하게 되고, 전이중 방식을 이용하여 반이중 모바일 노드와 전이중 모바일 노드를 동시에 지원할 경우에는 반이중 모바일 노드는 데이터 송수신이 불가능할 뿐만 아니라 반복된 재전송을 요구하여 시스템의 오버헤드를 증가시키고, 시스템의 자원도 낭비하게 되는 단점이 있다.
따라서 반이중 모바일 노드와 전이중 모바일 노드를 모두 서비스해야 하는 가시광 통신에서 자원의 낭비 없이 두 가지 듀플렉스 모드를 지원할 수 있는 효율적인 알고리즘의 개발이 필요하다.
본 발명은 가시광 통신을 사용하는 무선 랜 시스템에서 엑세스 포인트가 반이중(Half-Duplex) 방식을 사용하는 모바일 노드와 전이중(Full-Duplex) 방식을 사용하는 모바일 노드를 모두 지원하기 위해 모바일 노드의 상태에 따라 듀플렉스(Duplex) 모드를 안정적으로 변경하는 방법을 제공하고자 한다.
이를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따르면, 가시광 통신을 이용한 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드(Duplex mode) 변경 방법에 있어서, 엑세스 포인트(Access Point)와 모바일 노드(Mobile Node) 간에 송수신 동작시의 비트 에러 확률과 미리 설정된 목표 비트 에러 확률을 비교하여 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정과, 상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다고 판단한 경우, 프레임 내의 특정 타임 슬롯을 테스트 슬롯(Test Slot)으로 할당하는 과정과, 상기 테스트 슬롯에서 새로운 듀플렉스 모드를 사용시의 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 낮으면 새로운 송수신 방식으로 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 하며,
상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정은, 전이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높은 경우, 또는 반이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮은 경우에 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하며,
상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서, 반이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높은 경우에는 미리 설정된 전송률 제어 범위 내에서 전송률을 낮추는 것을 특징으로 하며,
상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서, 전이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮은 경우에는 미리 설정된 전송률 제어 범위 내에서 전송률을 높이는 것을 특징으로 하며,
상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서, 상기 모바일 노드와 상기 엑세스 포인트 간의 송수신시 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높지 않으며, 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮지 않은 경우에는 기존의 듀플렉스 모드를 유지하는 것을 특징으로 하며,
상기 테스트 슬롯에서 반이중 방식을 테스트하여 전송시에 비트 에러 확률이 미리 설정된 목표 비트 에러 확률보다 높으면, 미리 설정된 전송률 제어 범위 내에서 전송률을 낮추는 것을 특징으로 하며,
상기 테스트 슬롯에서 전이중 방식을 테스트하여 전송시에 비트 에러 확률이 미리 설정된 목표 비트 에러 확률보다 높으면, 기존의 듀플렉스 모드를 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 가시광 통신을 이용한 TDMA 기반의 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법에 있어서, 엑세스 포인트와 모바일 노드 간에 송수신 동작시의 비트 에러 확률과 미리 설정된 목표 비트 에러 확률을 비교하여 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정과, 상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다고 판단한 경우, 프레임에서 해당 모바일 노드에 할당된 타임 슬롯의 듀플렉스 모드를 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 하며,
상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정은, 전이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높은 경우, 또는 반이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮은 경우에 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하며,
상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서, 반이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높은 경우에는 미리 설정된 전송률 제어 범위 내에서 전송률을 낮추는 것을 특징으로 하며,
상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서, 전이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮은 경우에는 미리 설정된 전송률 제어 범위 내에서 전송률을 높이는 것을 특징으로 하며,
상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서, 상기 모바일 노드와 상기 엑세스 포인트 간의 송수신시 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에 러 확률보다 높지 않으며, 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮지 않은 경우에는 기존의 듀플렉스 모드를 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 전이중 방식 모바일 노드와 반이중 방식 모바일 노드를 동시 지원할 수 있으며, 듀플렉스 모드 변경 시 발생하는 데이터 전송 에러를 최소화할 수 있다. 또한 모바일 노드 별로 반이중와 전이중를 지원할 수 있으므로 전송률 제어의 정교성(granularity)을 증가시킬 수 있고, 모바일 노드의 듀플렉스 모드 변경 시 주기적 슬롯 할당이 가능하므로 자원 할당의 안정성이 증가하는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구성하는 장치 및 동작 방법을 본 발명의 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 기존 통신시스템에서는 정의되지 않은 반이중(Half-Duplex) 방식을 사용하는 모바일 노드와 전이중(Full-Duplex) 방식을 사용하는 모바일 노드를 자원의 낭비 없이 효율적으로 지원하는 방법과, 모바일 노드가 안정적으로 듀플렉스(Duplex) 모드를 변경할 수 있는 방법을 제안한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템의 일 예시 구성도이다. 도 1를 참조하면, 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템은 엑세스 포인트(Access point)(110)와 모바일 노드(Mobile Node)(120, 130)를 포함하여 구성된다. 상기 엑세스 포인트(110)는 유선 랜과 연결되어 통신 가능 공간(140) 내에 존재하는 모바일 노드(120, 130)와 무선 통신을 수행한다. 다시 말하면 엑세스 포인트(310)는 엑세스 포인트(110)마다 자신의 통신 가능 영역(140)을 가지고 있고 상기 통신 가능 영역(140)에 위치한 모바일 노드(120, 130)와 통신을 수행할 수 있다. 상기 모바일 노드(120, 130)는 이동성을 가지며 상기 모바일 노드(120, 130)가 위치한 엑세스 포인트(110)의 통신 가능 영역(140)에 위치하여 가시광을 통신 매체로 사용하여 해당 엑세스 포인트(110)와 무선 통신을 수행한다. 본 발명이 적용되는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템은 가시광을 통신 매체로 사용하기 때문에 데이터의 송수신 과정을 사용자가 확인할 수 있고, 또한 통신 보안성을 시각적으로 확인할 수 있고, 저전력으로 구현이 가능하다. 따라서 송수신 단의 위치를 사용자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있으며, 통신의 경로를 눈으로 확인할 수 있는 특징을 가지고 있다.
도 2의(a)는 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 통신 시스템에서 반이중(Half-Duplex) 방식을 사용하는 모바일 노드의 프레임 구성도이다. 도 2의(a)를 참조하면 전체 프레임의 일부분은 하향 링크(Downlink)로 사용하고, 프레임의 나머지 일부분은 상향 링크(Uplink) 전송을 위해 사용되며, 각각의 상향 링크와 하향 링크는 시 분할 방식을 사용하여 슬롯 기반으로 각 사용자들에게 할당되어 사용된다. 따라서 하나의 타임 슬롯에서는 상향이나 하향의 한 방향으로의 데이터 전송만이 가능하다.
도 2의(b)는 TDMA 기반의 통신 시스템에서 전이중(Full-Duplex) 방식을 사용하는 모바일 노드의 프레임 구성도이다. 도 2의(b)는 상향 링크와 하향 링크로 동시에 데이터 전송이 가능한 TDMA 기반의 전이중 모드의 프레임 구조를 나타낸다. 도 2의(b)를 참조하면 타임 슬롯에서 상향과 하향의 양 방향으로의 송수신이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서의 듀플렉스 모드 변경 방법은 상기 도 2의(a)와 도 2의(b)와 같이 슬롯(slot) 기반의 TDMA 프레임 구조를 가정하며, 상향, 하향 링크의 슬롯 길이가 동일하고, 동기가 일치하는 시스템을 고려한다. 아울러 프레임의 각 슬롯을 할당하는 제어 정보는 엑세스 포인트에서 모두 관리한다.
(ㄱ) 슬롯 기반 반이중 / 전이중 모바일 노드 동시 지원 방안
도 2의(c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDMA 기반의 가시광 통신(Visible Light Comunication) 시스템에서 프레임의 구성도이다. 도 2의(c)는 본 발명의 일 실시예에 따라 슬롯 기반의 반이중 방식을 사용하는 모바일 노드와 전이중 방식을 사용하는 모바일 노드를 동시에 지원하는 프레임 구성을 나타낸다. 가시광 통신에서 통신 수단으로 사용되는 빛은 직진성이 강하므로, 주위 환경의 간섭이나 반사가 없을 경우 상향 링크의 미디어와 하향 링크의 미디어는 서로 영향을 미치지 않는다. 따라서 전이중 모드로 동작이 가능하다. 이때 주변의 간섭이나 빛의 반사로 인하여 특정 모바일 노드가 동시 송수신이 불가능할 경우에는 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다.
본 발명의 일 실시예는 본 발명의 특징에 따라 모바일 노드가 듀플렉스 모 드를 변경하여야 할 때 전체 시스템의 프레임 구조를 변경하는 것이 아니라 프레임의 슬롯 단위로 적절한 듀플렉스 모드를 적용한다. 따라서 프레임에서 각 모바일 노드에 할당된 슬롯별로 적절한 듀플렉스 모드를 할당하여 자원 활용의 효율성을 높일 수 있다. 즉 엑세스 포인트에서 서비스를 받고 있는 모바일 노드 중 하나의 모바일 노드는 반이중 방식으로 동작하여야 하고 나머지 모바일 노드들은 전이중 방식으로 동작하여야 할 경우, 도 2의(c)와 같이 반이중 방식으로 동작하여야 하는 모바일 노드에게 할당된 타임 슬롯에서는 반이중 방식으로 동작하고 전이중 방식으로 동작하여야 하는 나머지 슬롯에서는 전이중 방식을 사용하여 동작한다.
상기에 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스 모드의 변경 방법은 상기 도 2의(b)에서 설명한 프레임 구조에서 자원을 할당하는 것만으로 구현이 가능하다. 시스템의 기본 프레임 구조는 전이중 프레임 구조를 따르고, 특정 모바일 노드가 특정 슬롯을 반이중 방식의 하향 링크로 사용하고자 할 경우에는 엑세스 포인트에서 그 슬롯의 상향 링크에 자원을 할당하지 않는 방법을 사용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 듀플렉스 모드의 변경 방법을 구현할 수 있다.
(ㄴ) 점진적 듀플렉스 모드 변경 방법
전이중 방식을 사용하여 송수신 동작을 수행하던 모바일 노드와 엑세스 포인트 사이의 무선 채널의 상황이 좋지 못해서 패킷 에러 확률이 정해진 목표값보다 높은 경우나, 또는 반이중 모드로 동작하던 모바일 노드의 패킷 에러 확률이 매우 낮아 더 높은 전송률로 데이터 송수신이 가능하다고 판단될 경우 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다. 그러나 패킷 에러 확률이나 채널 상황만 판단하여 듀플렉스 모드를 변경할 경우에는 패킷의 버스트(burst)한 에러가 발생하거나 적절하지 않은 듀플렉스 모드으로 동작함으로 인해 전송률의 손해를 볼 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 점진적 듀플렉스 모드 변경 방법을 제안한다. 제안한 방법에서 듀플렉스 모드의 변경은 모바일 노드에 할당된 슬롯별로 이루어진다는 점에 착안하여 듀플렉스 모드의 변경이 필요한 모바일 노드의 경우 그 모바일 노드에게 변경된 듀플렉스 모드를 테스트할 수 있는 테스트 슬롯을 임의로 할당하여 변경된 듀플렉스 모드의 안정적 동작을 미리 확인하도록 하는 방안을 제안하였다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드의 변경 동작을 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3을 설명하기 전에 본 명세서에서 사용하는 용어에 대해서 설명하기로 한다. 먼저 '목표(target) 비트 에러 확률'은 현재의 비트 에러 확률이 통신을 수행하기에 적절한지 판단하는 기준으로 사용되며, 엑세스 포인트와 모바일 노드간에 송수신 동작시에 적절한 수준의 데이터 통신 동작이 수행될 수 있는 비트 에러 확률의 최대값의 의미를 가진다. 따라서 현재의 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 낮은 경우에는 적절한 통신 품질을 가진다고 판단할 수 있다. 또한 '최소 비트 에러 확률'은 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 현저히 낮아서 현재의 전송률보다 더욱 높은 전송률로 전송할 수 있는 경우인지 판단하는 비교값으로 사용된다. 따라서 현재의 비트 에러 확률이 매우 낮은 비트 에러 확률인지 판단할 수 있도록 목표 비트 에러 확률에 비하여 매우 낮은 값으로 설정한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드의 변경 동작 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 가시광 통신을 이용한 TDMA 기반의 무선 랜 시스템에서 송수신 동작시, 401단계에서 비트 에러 확률이 미리 설정된 목표 비트 에러 확률보다 높은지 판단한다. 상기 401단계에서 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 높지 않으면 402단계로 진행하고, 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 높으면 403단계로 진행하여 현재 듀플렉스 모드가 전이중 방식을 사용하는지 판단한다. 상기 403단계에서 현재 듀플렉스 모드가 전이중 방식이 아니면 415단계로 진행하여 미리 설정된 범위 내에서 전송률을 낮추도록 제어한다.
상기 403단계에서 현재 듀플렉스 모드가 전이중 방식이면 405단계로 진행하여 모바일 노드에서 엑세스 포인트로 듀플렉스 모드 변경 요청 메시지를 전송한다. 다음 407단계로 진행하여 엑세스 포인트가 상기 405단계에서 수신한 듀플렉스 모드 변경 요청 메시지에 대한 응답으로 듀플렉스 모드 변경 응답 메시지를 모바일 노드로 전송한다.
다음 409단계에서 엑세스 포인트는 새로운 듀플렉스 모드를 테스트하기 위해 프레임에 테스트 슬롯을 할당한다. 411단계에서 모바일 노드는 테스트 슬롯을 통해 새로운 듀플렉스 모드(반이중 방식)을 테스트한다. 413단계에서는 새로운 듀플렉스 모드의 테스트시 비트 에러 확률이 미리 설정된 목표 비트 에러 확률보다 작은지 판단한다.
상기 413단계에서 판단결과 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 낮 지 않으면 415단계로 진행하여 미리 설정된 범위 내에서 전송률을 낮추도록 제어한다. 상기 413단계에서 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 낮으면 416단계로 진행하여 듀플렉스 모드를 반이중 방식으로 변경한다.
상기 402단계에서는 비트 에러 확률이 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮은지 판단한다. 상기 402단계는 현재의 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 현저히 낮아서 현재의 전송률보다 더욱 높은 전송률로 전송할 수 있는 경우인지 판단하는 단계이다. 따라서 판단 기준은 현재의 비트 에러 확률이 매우 낮은 비트 에러 확률인지 판단할 수 있도록 적절하게 설정해야 한다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기의 판단 기준을 '최소 비트 에러 확률'이라고 설정하기로 한다. 상기 402단계에서 판단 결과 비트 에러 확률이 최소 비트 에러 확률보다 낮지 않으면 418단계로 진행하여 기존의 듀플렉스 모드를 유지한다.
상기 402단계에서 판단 결과 비트 에러 확률이 최소 비트 에러 확률보다 낮으면 404단계로 진행하여 현재 듀플렉스 모드가 반이중 방식을 사용하는지 판단한다. 상기 404단계에서 판단 결과 현재 듀플렉스 모드가 반이중 방식이 아니면 419단계로 진행하여 미리 설정된 범위 내에서 전송률을 높이도록 제어한다.
상기 404단계에서 판단 결과 현재 송수신 방식이 반이중 방식이면 406단계로 진행하여 모바일 노드에서 엑세스 포인트로 듀플렉스 모드 변경 요청 메시지를 전송한다. 다음 408단계에서는 엑세스 포인트가 상기 406단계에서 수신한 듀플렉스 모드 변경 요청 메시지에 대한 응답으로 듀플렉스 모드 변경 응답 메시지를 모바일 노드로 전송한다.
다음 410단계로 진행하여 엑세스 포인트는 새로운 듀플렉스 모드를 테스트 하기 위해 프레임에 테스트 슬롯을 할당한다. 다음 412단계에서 모바일 노드는 새로운 듀플렉스 모드(전이중 방식)을 테스트한다. 다음 414단계에서 새로운 듀플렉스 모드 사용시의 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 작은지 판단한다. 상기 414단계에서 판단 결과 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 작지 않으면 418단계로 진행하여 기존의 듀플렉스 모드를 유지한다. 상기 414단계에서 판단결과 비트 에러 확률이 목표 비트 에러 확률보다 작으면 417단계로 진행하여 듀플렉스 모드를 전이중 방식으로 변경한다.
(ㄷ) 듀플렉스 모드 변경을 통한 모바일 노드 별 전송률 제어 방식
본 발명의 일 실시예에 따른 반이중 / 전이중 모바일 노드 동시 지원 방안은 사용자별로 듀플렉스 모드를 변경할 수 있으므로 듀플렉스 모드의 변경을 이용하여 모바일 노드의 전송률을 제어하는 기술이다. 예를 들어 1Mbps, 4Mbps, 16Mbps의 전송률을 지원하는 가시광 통신의 시스템을 고려한다면 각 모바일 노드의 전송률 제어는 1Mbps, 4Mbps, 16Mbps 순으로 조절 가능하다. 1Mbps로 전송하던 모바일 노드의 채널 상황이 좋아진다면 4Mbps로 전송률을 높여서 전송 가능하고 채널상황이 좀더 좋아지는 경우 16Mbps로 전송률을 높여서 데이터 전송이 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따라 듀플렉스 모드 변경을 통한 모바일 노드 별 전송률 제어 방식을 사용하면 1Mbps 반이중, 1Mpbs 전이중, 4Mbps 반이중, 4Mbps 전이중, 16Mbps 반이중, 16Mbps 전이중 순서로 전송률을 제어할 수 있으므로 전송률 제어의 자유도 가 높아진다.
상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 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.
도 1은 본 발명이 적용되는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템의 일 예시 구성도
도 2는 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 가시광 통신(Visible Light Comunication) 무선 랜 시스템에의 듀플렉스 모드(Duplex mode)에 따른 프레임의 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신 시스템에서 듀플렉스 모드의 변경 동작 흐름도

Claims (12)

  1. 가시광 통신을 이용한 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드(Duplex mode) 변경 방법에 있어서,
    엑세스 포인트(Access Point)와 모바일 노드(Mobile Node) 간에 송수신 동작시의 비트 에러 확률과 미리 설정된 목표 비트 에러 확률을 비교하여 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정과,
    상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다고 판단한 경우, 프레임 내의 특정 타임 슬롯을 테스트 슬롯(Test Slot)으로 할당하는 과정과,
    상기 테스트 슬롯에서 새로운 듀플렉스 모드를 사용시의 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 낮으면 새로운 송수신 방식으로 변경하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정은,
    전이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높은 경우,
    또는 반이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮은 경우에 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플 렉스 모드 변경 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서,
    반이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높은 경우에는 미리 설정된 전송률 제어 범위 내에서 전송률을 낮추는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서,
    전이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮은 경우에는 미리 설정된 전송률 제어 범위 내에서 전송률을 높이는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서,
    상기 모바일 노드와 상기 엑세스 포인트 간의 송수신시 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높지 않으며, 미리 설정된 최소 비트 에러 확 률보다 낮지 않은 경우에는 기존의 듀플렉스 모드를 유지하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 테스트 슬롯에서 반이중 방식을 테스트하여 전송시에 비트 에러 확률이 미리 설정된 목표 비트 에러 확률보다 높으면, 미리 설정된 전송률 제어 범위 내에서 전송률을 낮추는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 테스트 슬롯에서 전이중 방식을 테스트하여 전송시에 비트 에러 확률이 미리 설정된 목표 비트 에러 확률보다 높으면, 기존의 듀플렉스 모드를 유지하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
  8. 가시광 통신을 이용한 TDMA(Time Division Multiple Access) 기반의 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법에 있어서,
    엑세스 포인트(Access Point)와 모바일 노드(Mobile Node) 간에 송수신 동작시의 비트 에러 확률과 미리 설정된 목표 비트 에러 확률을 비교하여 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정과,
    상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다고 판단한 경우, 프레임에서 해당 모바일 노드에 할당된 타임 슬롯의 듀플렉스 모드를 변경하는 과정을 포함함을 특징 으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정은,
    전이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높은 경우,
    또는 반이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮은 경우에 듀플렉스 모드의 변경이 필요하다고 판단하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서,
    반이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높은 경우에는 미리 설정된 전송률 제어 범위 내에서 전송률을 낮추는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서,
    전이중 방식을 사용하는 상기 모바일 노드에서 상기 비트 에러 확률이 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮은 경우에는 미리 설정된 전송률 제어 범위 내에서 전송률을 높이는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 상기 듀플렉스 모드의 변경이 필요한지 판단하는 과정에서,
    상기 모바일 노드와 상기 엑세스 포인트 간의 송수신시 상기 비트 에러 확률이 상기 목표 비트 에러 확률보다 높지 않으며, 미리 설정된 최소 비트 에러 확률보다 낮지 않은 경우에는 기존의 듀플렉스 모드를 유지하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 이용한 무선 랜 시스템에서 듀플렉스 모드 변경 방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
CN103001694A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 中国科学院半导体研究所 测试可见光通信系统中光源性能的装置
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
US9681468B2 (en) 2012-08-24 2017-06-13 Qualcomm Incorporated Joining communication groups with pattern sequenced light and/or sound signals as data transmissions

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09153996A (ja) * 1995-11-29 1997-06-10 Mita Ind Co Ltd 通信装置
JPH11275437A (ja) * 1998-03-26 1999-10-08 Fuji Photo Optical Co Ltd リモコン雲台システム
US6763195B1 (en) * 2000-01-13 2004-07-13 Lightpointe Communications, Inc. Hybrid wireless optical and radio frequency communication link
US7653014B2 (en) * 2004-03-18 2010-01-26 Intel Corporation Configuring a transmission mode between devices

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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
US9681468B2 (en) 2012-08-24 2017-06-13 Qualcomm Incorporated Joining communication groups with pattern sequenced light and/or sound signals as data transmissions
CN103001694A (zh) * 2012-12-27 2013-03-27 中国科学院半导体研究所 测试可见光通信系统中光源性能的装置
CN103001694B (zh) * 2012-12-27 2015-08-05 中国科学院半导体研究所 测试可见光通信系统中光源性能的装置

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