KR20090067495A - Method and apparatus for dats communication using two-dimension frame number in wavelength division parallel visible light communication - Google Patents

Method and apparatus for dats communication using two-dimension frame number in wavelength division parallel visible light communication Download PDF

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Abstract

A data communication method using a two dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system and a device thereof are provided to assign a new frame number, thereby realizing visual light communication when transmitting a visual light communication signal. A frame divider(810) divides and outputs data into data frames. A frame number generator(812) assigns serial numbers to sub frames in the divided frame. A wavelength number generator(811) assigns ID numbers to different wavelengths. A two dimensional number combiner(814) produces corresponding ID numbers of each wavelength and a two dimensional frame number in which the sub frame numbers are combined.

Description

파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법 및 장치{ METHOD AND APPARATUS FOR DATS COMMUNICATION USING TWO-DIMENSION FRAME NUMBER IN WAVELENGTH DIVISION PARALLEL VISIBLE LIGHT COMMUNICATION}METHOD AND APPARATUS FOR DATS COMMUNICATION USING TWO-DIMENSION FRAME NUMBER IN WAVELENGTH DIVISION PARALLEL VISIBLE LIGHT COMMUNICATION}

본 발명은 가시광 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 송신측과 수신측간의 데이터를 송수신함에 있어서, 가시광 통신을 사용하는 LCD 디스플레이에서 새로운 프레임 번호를 부여하여 상기 LCD 디스플레이에서 화면 재생 및 가시광 통신 신호를 전송하는데 있어서 서로 간섭받지 않고 가시광 통신을 수행하기 위한 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법 및 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a visible light communication system. In particular, in transmitting and receiving data between a transmitter and a receiver, a new frame number is assigned in an LCD display using visible light communication to transmit a screen reproduction and a visible light communication signal from the LCD display. The present invention relates to a data communication method and apparatus using two-dimensional frame numbers in a wavelength division parallel visible light communication system for performing visible light communication without being interfered with each other.

최근 들어, LED(Light Emitting Diode)의 발광 효율이 개선되고 가격이 떨어짐에 따라 휴대기, 디스플레이, 자동차, 신호등, 광고판 등의 특수 조명 시장뿐만 아니라 형광등 백열등과 같은 일반 조명 시장에서도 LED가 보편화 되어가고 있 다. 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 광 무선 기술에 대한 관심이 증가하고 있어 가시광 LED를 이용한 가시광 무선통신에 대한 연구가 여러 기업 및 연구소 등에서 진행되고 있다.  Recently, as the luminous efficiency of LED (Light Emitting Diode) is improved and the price is lowered, LED is becoming popular in general lighting market such as fluorescent incandescent lamp as well as special lighting market such as mobile device, display, automobile, traffic light, billboard. have. In addition, due to the depletion of radio frequency (RF) band frequency, the possibility of crosstalk between various wireless communication technologies, increased communication security requirements, and the arrival of ultra-fast ubiquitous communication environment of 4G wireless technology, With increasing interest, research on visible light wireless communication using visible light LED is being conducted in various companies and research institutes.

일반적인 가시광 통신 수신기는 송신기에서 LED를 사용하여 전송된 빛을 광학 필터를 통해 가시광만 통과시킨 후 광전 소자를 통해서 전기적 신호로 바꾸는 방법으로 데이터를 수신한다.In general, a visible light communication receiver receives data by converting light transmitted using an LED from a transmitter through an optical filter and passing only visible light into an electrical signal through a photoelectric device.

도 1은 일반적인 가시광 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 전체 구성도이다. 상기 가시광 통신은 눈에 보이는 가시광을 통해서 통신을 수행하는 것으로, 다수의 LED로 이루어진 AP(140)는 가시광 신호를 단말기(150, 160)로 보낸다. 상기 AP(140)는 다수의 LED(141, 142, 143)로 이루어져 있다. 여기서, 상기 단말기(150, 160)는 이동형 단말기(150)와 고정형 단말기(160)가 있을 수 있다. 상기 AP(140)가 조명의 역할을 하는 동시에 통신의 역할을 하고 있는 경우이며, 이와는 별도로 기기간의 통신을 생각해 볼 수 있다. 상기 단말기(170, 180, 190)들간에 통신을 가시광을 이용해서 수행하는 경우에는 조명기로서의 역할 보다는 사용자로 하여금 자신이 통신을 하고자 하는 대상을 선정하여 통신이 가능한 범위를 눈으로 확인하면서 통신을 할 수 있으므로 보안 측면에서 안심할 수 있다. 1 is an overall configuration diagram schematically showing a general visible light communication system. The visible light communication is performed through visible visible light, and the AP 140 including a plurality of LEDs transmits a visible light signal to the terminals 150 and 160. The AP 140 includes a plurality of LEDs 141, 142, and 143. Here, the terminals 150 and 160 may include a mobile terminal 150 and a fixed terminal 160. In this case, the AP 140 serves as a lighting and a communication, and may consider communication between devices separately from the AP 140. When performing communication between the terminals 170, 180, and 190 using visible light, the user selects a target to which he / she wants to communicate rather than acts as an illuminator to visually check the communication range. You can rest assured in terms of security.

한편 현재 LCD(Liquid Crystal Display)의 사용처는 점점 다양해지고 있으며, 그 수 또한 늘어나고 있는 추세이다. 여기서, 상기 LCD의 작동 원리를 살펴보 면 하기와 같다. Meanwhile, LCD (Liquid Crystal Display) is increasingly used, and the number is also increasing. Here, the operation principle of the LCD is as follows.

도 2는 LCD의 구성을 보인 개략적인 블록도이다. 도 2를 참조하면, 빛을 발생시키는 백 라이트 유닛(Back light unit, 200)과, 상기 Back light unit(200)에서 발생된 빛을 편광시키는 편광판A(210)와, 이후 상기 편광된 빛을 통과시켜 출력하는 액정 cell(220)을 포함한다. 여기서, 상기 액정 cell(220)은 작은 크기의 화로로 이루어져 있으며, 각 화소는 빛의 삼원색인 적색(RED), 녹색(Green), 파란색(Blue)의 빛의 투과량을 조정하기 위한 액정의 cell로 이루어져 있다. 각 액정 cell은 전체 화면을 표시하기 위한 각 화소의 색과 밝기를 만들 수 있도록 빛의 투과량을 조종한다. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of an LCD. Referring to FIG. 2, a back light unit 200 for generating light, a polarizer A 210 for polarizing light generated by the back light unit 200, and then pass through the polarized light It includes a liquid crystal cell 220 to output. Here, the liquid crystal cell 220 is composed of a brazier of a small size, each pixel is a cell of the liquid crystal for adjusting the transmission of light of the three primary colors of light (RED), green (Green), blue (Blue) consist of. Each liquid crystal cell controls the amount of light transmitted to create the color and brightness of each pixel to display the entire screen.

이후 상기 액정 cell(220)을 통과한 빛은 컬러 필터(color filter, 230)를 통과하게 되는데, 상기 컬러 필터(230)의 역할은 각 화소의 결과 색을 만들 수 있도록 통과된 빛을 적색(RED), 녹색(Green), 파란색(Blue)으로 바꾸어 주는 역할을 수행한다. 상기 컬러 필터(230)를 통과한 후에야 각 화소는 제어된 적색(RED), 녹색(Green), 파란색(Blue) 빛의 혼합에 의해 화소 본래의 색을 만들게 된다. 이후 빛은 편광판B(240)에서 편광 되어진 후 화면을 통해서 발산되고, 시청자가 볼 수 있게 된다. Thereafter, the light passing through the liquid crystal cell 220 passes through a color filter 230. The role of the color filter 230 is to pass the red light through the RED to make a result color of each pixel. ), Green and Blue. Only after passing through the color filter 230, each pixel produces the original color of the pixel by mixing a controlled red, green, and blue light. After the light is polarized in the polarizer B 240 is emitted through the screen, the viewer can see.

상술한 LCD의 작동 원리를 응용해 LCD display를 가시광 통신에 활용하는 시도가 있다. 상술하면 다음과 같다. 종래 기술에서 Back light unit는 단순히 빛을 발생시키는 역할만 하지만 Back light unit에 LED를 도입하는 경우에는 빛을 발생시키면서 변조를 걸어서 정보도 같이 실을 수 있다. 변조된 빛은 LCD 화면을 통해 사용자의 눈에는 표시할 내용을 보여 주면서, 화면에서 나오는 빛에는 정보가 실려 있기 때문에 display와 통신을 동시에 할 수 있다. 즉 화면 정보와 가시광 통신 정보를 동시에 전송할 수 있으며, 화면 정보의 경우는 사용자의 눈을 통해서 복원되고 가시광 통신 정보는 가시광 수신기를 통해서 복원된다. Attempts have been made to utilize the LCD display for visible light communication by applying the above-described operating principle of LCD. The above is as follows. In the prior art, the back light unit merely serves to generate light, but in the case of introducing an LED into the back light unit, the back light unit may generate information by modulating while generating light. The modulated light shows what to display in the user's eyes through the LCD screen, and the light from the screen contains information so that it can communicate with the display at the same time. That is, the screen information and the visible light communication information can be simultaneously transmitted, and the screen information is restored through the eyes of the user, and the visible light communication information is restored through the visible light receiver.

한편, 상술한 LCD의 작동 원리와는 별도로 종래 기술에서의 데이터 전송 시 송신측에서는 보내고자 하는 데이터의 길이가 긴 경우에 한번에 전송하지 않고 여러 개의 프레임으로 나누어 전송한다. 이를 하기의 도 4를 참조하여 설명하면, 도 4는 하나의 데이터를 복수 개의 프레임으로 나누어 파장 별로 멀티플렉싱(multiplexing)해서 보내는 방법을 개략적으로 도시한 도면이다. 하나의 데이터(400)는 복수개로 나뉘어(410, 411, 412) 복수개의 파장(

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Figure 112007091969926-PAT00002
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)에 실려서 전송된다. 이 경우에 상기 데이터의 재구성을 돕기 위해서 그리고 재전송이 있는 경우 재전송되어야 할 부분을 식별하기 위해서 프레임 번호를 부여하게 된다. 이에 도 4에서는 각 프레임당 1에서 7까지의 프레임 번호가 부여되어 있으며, 각 프레임은 해당 파장을 통해서 개별 전송되고, 수신기는 각 파장 별로 신호를 수신한 후 프레임 번호에 따라 데이터를 재구성한다. On the other hand, apart from the operating principle of the LCD described above, when transmitting data in the prior art, the transmitting side transmits the data divided into a plurality of frames instead of one at a time when the length of data to be sent is long. Referring to FIG. 4 below, FIG. 4 schematically illustrates a method of dividing one data into a plurality of frames and multiplexing the data according to wavelengths. One data 400 is divided into a plurality of (410, 411, 412) a plurality of wavelengths (
Figure 112007091969926-PAT00001
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Is sent on). In this case, a frame number is assigned to assist in reconstruction of the data and to identify a part to be retransmitted if there is retransmission. In FIG. 4, frame numbers 1 to 7 are assigned to each frame. Each frame is individually transmitted through a corresponding wavelength, and the receiver reconstructs data according to the frame number after receiving a signal for each wavelength.

도 3은 LCD를 이용한 가시광 통신 시스템의 구성을 도시한 블록도이다. 도 3을 참조하면, 상기 가시광 통신 시스템은 다수의 부호화기(300, 301, 302)와, 다수의 변조기(310, 311, 312)와, BLU(320), LCD(330)를 포함하는 송신기 및 상기 송신기와 통신하는 수신기(390)를 포함한다. 3 is a block diagram showing the configuration of a visible light communication system using an LCD. Referring to FIG. 3, the visible light communication system includes a plurality of encoders 300, 301, and 302, a plurality of modulators 310, 311, and 312, a BLU 320, and an LCD 330. A receiver 390 in communication with the transmitter.

각각의 데이터는 각 부호화기(300, 301, 302) 및 변조기(310, 311, 312)를 통해 변/복조되어, 상기 BLU(320)로 인가된다. 상기 BLU(320)는 입력된 데이터를 파장별로 분할하여 각각의 LED를 통해서 변조된 빛을 발생하고, 상기 변조된 빛은 LCD(330) 화면을 통해서 화면을 재생하며, 상기 LCD(330) 화면 밖으로 나가는 가시광선은 변조된 정보를 가지고 상기 수신기(390)에 도달하게 된다. Each data is modulated / demodulated through the encoders 300, 301, and 302 and the modulators 310, 311, and 312, and applied to the BLU 320. The BLU 320 divides the input data by wavelength to generate modulated light through each LED, and the modulated light reproduces the screen through the LCD 330 screen, and out of the LCD 330 screen. Outgoing visible light arrives at the receiver 390 with modulated information.

상술한 바와 같이 사용자는 가시광 통신에 지장을 받지 않고 화면을 볼 수 있으며, 가시광 수신기는 변조된 가시광을 수신해 전송된 정보를 복원할 수 있다. As described above, the user may view the screen without being disturbed by the visible light communication, and the visible light receiver may receive modulated visible light and restore the transmitted information.

여기서, 상기 가시광 통신 시스템은 파장 분할 방식을 사용하는 경우를 가정하였으며, 상기 파장 분할 방식은 서로 다른 파장을 채널로 분할하여 각 채널이 서로 방해를 받지 않으면서 동시에 통신하는 방식을 의미한다. 상기 백 라이트 유닛(BLU, 320)에는 다양한 종류가 있는데, 형광등 방식 혹은 단일 백색 LED를 사용하는 백 라이트 유닛의 경우에는 상기 파장 분할 방식을 적용할 수 없다. 왜냐하면, 상기 파장 분할 방식을 사용하기 위해서는 적색(RED), 녹색(Green), 파랑색(Blue)의 LED로부터 빛을 발생시키고 상기 발생된 빛을 혼합해주어서 백색광을 발생시키는 방식일 때 가능하다.Herein, the visible light communication system assumes a case of using a wavelength division scheme, and the wavelength division scheme refers to a scheme in which different channels are simultaneously communicated without being disturbed by dividing different wavelengths into channels. There are various types of backlight units BLU 320. In the case of a backlight unit using a fluorescent lamp type or a single white LED, the wavelength division method cannot be applied. In order to use the wavelength division method, it is possible to generate light from the LEDs of red, green, and blue, and to mix the generated light to generate white light.

상기 LCD(330)는 가시광 통신 시스템에서 화면 재생과 가시광 통신 송신기라는 2가지 기능을 동시에 수행하기 때문에 각 기능별로 개별적인 제어를 받으므로, 때에 따라서는 화면 재생 기능의 수행으로, 상기 가시광 통신 기능을 방해받을 수 있다. 예를 들어, 상기 LCD(330) 화면을 구성하는 색 중 특정 색상이 존재하지 않는 경우에는 상기 존재하지 않는 색상에 해당하는 파장은 화면 밖으로 나오지 않는 다. Since the LCD 330 performs two functions of screen reproduction and visible light communication transmitter simultaneously in the visible light communication system, the LCD 330 receives individual control for each function. In some cases, the LCD 330 interferes with the visible light communication function. I can receive it. For example, when a specific color does not exist among the colors constituting the LCD 330 screen, a wavelength corresponding to the non-existing color does not come out of the screen.

따라서 해당 파장에 실려 있는 가시광 통신 정보는 수신기에 도달할 수 없으며, 송신기는 신호를 전송했지만 수신기는 신호를 받을 수 없는 문제가 발생한다.Therefore, the visible light communication information on the wavelength cannot reach the receiver, and the transmitter transmits a signal, but the receiver cannot receive the signal.

본 발명의 목적은 특히 송신측과 수신측간의 데이터를 송수신함에 있어서, 가시광 통신을 사용하는 LCD 디스플레이에서 새로운 프레임 번호를 부여하여 상기 LCD 디스플레이에서 화면 재생과 가시광 통신 신호를 전송하는데 있어서 서로 간섭 받지 않고 가시광 통신을 수행하기 위한 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법 및 장치에 관한 것이다. It is an object of the present invention to assign a new frame number in an LCD display using visible light communication, particularly in transmitting and receiving data between a transmitting side and a receiving side, without interfering with each other in transmitting a screen reproduction and visible light communication signal in the LCD display. A data communication method and apparatus using two-dimensional frame numbers in a wavelength division parallel visible light communication system for performing visible light communication.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 일 견지에 따르면, 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법에 있어서, 송신측의 전송하고자 하는 데이터를 복수개의 데이터 프레임으로 분할하고, 상기 분할된 각 프레임 내 해당 서브(sub) 프레임에 순차적으로 일련번호를 부여하는 과정과, 상기 가시광에 의해서 발생된 상이한 복수개의 파장에 파장별 식별번호를 부여하는 과정과, 상기 부여된 프레임 내 일련번호 및 파장별 식별번호를 이용하여 데이터 전송 시 각 프레임의 전송을 담당할 각 파장의 해당 식별번호와 프레임 내 서브 프레임 일련번호가 조합된 2차원 프레임 번호를 생성하여 이를 수신측으로 순차적으로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다. According to one aspect of the present invention for achieving the above object, in the data communication method using the two-dimensional frame number in the wavelength division parallel visible light communication system, the data to be transmitted from the transmitting side is divided into a plurality of data frames And sequentially assigning serial numbers to corresponding sub-frames in each of the divided frames, assigning wavelength-specific identification numbers to a plurality of different wavelengths generated by the visible light, and in the assigned frames. By using the serial number and identification number for each wavelength, two-dimensional frame number combining the corresponding identification number of each wavelength that is in charge of transmission of each frame and the serial number of sub-frame in the frame is generated and transmitted to the receiver side sequentially. Characterized by including the process.

상기한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 다른 견지에 따르면, 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 장치에 있어서, 전송하고자 하는 데이터를 복수 개의 데이터 프레임으로 분할하여 출력하는 프레임 분할부와, 상기 분할된 각 프레임 내 해당 서브프레임에 순차적으로 일련번호를 부여하는 프레임 번호 생성부와, 상기 가시광에 의해서 발생된 상이한 복수개의 파장에 파장별 식별번호를 부여하는 파장번호 생성부와, 상기 프레임 번호 생성부 및 파장번호 생성부로부터 입력된 각 파장의 해당 식별번호와 프레임 내 서브프레임 번호가 조합된 2차원 프레임 번호를 생성하는 2차원 번호 조합부와, 상기 2차원 프레임 번호가 할당된 데이터 프레임이 파장별로 동시에 수신측으로 전송되도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention to achieve the above object, in the data communication apparatus using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system, a frame for dividing the data to be transmitted into a plurality of data frames and outputs A division unit, a frame number generation unit for sequentially assigning serial numbers to corresponding subframes in each of the divided frames, a wavelength number generation unit for assigning identification numbers for each wavelength to a plurality of different wavelengths generated by the visible light; And a two-dimensional number combination unit for generating a two-dimensional frame number in which a corresponding identification number of each wavelength input from the frame number generator and the wavelength number generator and the subframe number in the frame are combined, and the two-dimensional frame number is assigned. To control the data frames to be transmitted to the receiver at the same time for each wavelength It is characterized by including a wealth.

상술한 바와 같이, 본 발명은 가시광 통신 시스템에서 송신측과 수신측간의 데이터를 송수신함에 있어서, 각 프레임별 일련번호 및 해당 파장의 식별번호가 조합된 2차원 프레임 번호를 생성하여 이를 전송함으로써 화면 재생을 위해서 특정파장을 일정 기간 동안 사용할 수 없는 경우에도, 수신측에서 수신된 프레임의 올바른 순서대로 데이터를 복원할 수 있으므로 상기 특정 데이터의 손실 및 데이터 프레임의 재구성 혹은 재복원 과정에서의 오류를 방지할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, when transmitting and receiving data between a transmitting side and a receiving side in a visible light communication system, a 2D frame number combining a serial number of each frame and an identification number of a corresponding wavelength is generated and transmitted, thereby reproducing the screen. Even if a specific wavelength cannot be used for a certain period of time, data can be restored in the correct order of the received frames at the receiving end, thereby preventing loss of the specific data and errors in the reconstruction or restoration of the data frame. It can be effective.

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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, specific details such as specific components are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and it is understood that these specific details may be changed or changed within the scope of the present invention. It is self-evident to those of ordinary knowledge in Esau.

먼저, 본 발명은 가시광 통신 시스템에 관한 것으로, 본 발명을 실시함에 있어서, 상기 가시광 통신 시스템은 가시광 전용 송수신 장치를 구비하고, 상기 송수신 장치간 데이터를 전송함에 있어서 가시성을 제공함을 전제로 한다. First, the present invention relates to a visible light communication system, and in the practice of the present invention, it is assumed that the visible light communication system includes a visible light dedicated transceiver and provides visibility in transmitting data between the transceivers.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신에 있어서 전송되는 데이터 프레임의 구조를 예시도이다. 5 is a diagram illustrating a structure of a data frame transmitted in data communication using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 하나의 데이터(500)를 복수개의 프레임으로 분할하여(510, 511, 512), 복수개의 파장(

Figure 112007091969926-PAT00004
Figure 112007091969926-PAT00005
Figure 112007091969926-PAT00006
)에 실어 전송한다. 이때, 상기 각각의 프레임으로 분할되어 수신된 데이터의 재구성을 돕기 위해서, 그리고 재전송이 있을 경우 재전송되어야 할 부분을 식별하기 위하여 송신측에서는 송신하고자 하는 데이터를 복수개의 프레임으로 분할하여 각 프레임에 2차원 프레임 번호를 부여한다. 여기서, 상기 2차원 프레임 번호는 프레임 내에서의 프레임 즉, 서브 프레임들의 일련번호 및 해당 프레임이 어느 파장으로 전송되는 프레임인지를 알려주는 해당 파장의 식별번호를 의미한다. Referring to FIG. 5, one data 500 is divided into a plurality of frames (510, 511, 512), and a plurality of wavelengths (
Figure 112007091969926-PAT00004
Figure 112007091969926-PAT00005
Figure 112007091969926-PAT00006
) To send. At this time, in order to help reconstruction of the received data divided into the respective frames, and to identify the portion to be retransmitted when retransmission is performed, the transmitting side divides the data to be transmitted into a plurality of frames and in each frame is a two-dimensional frame. Give a number. Here, the 2D frame number means a frame number, that is, a serial number of subframes and an identification number of a corresponding wavelength indicating a wavelength at which the frame is transmitted.

도 5에서 보인 바와 같이 2차원 프레임 번호가 부여된 프레임을 이용한 데이 터 통신 방법을 설명하면 하기와 같다. Referring to FIG. 5, a data communication method using a frame to which a two-dimensional frame number is assigned is as follows.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신에 관한 전체 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a data communication using two-dimensional frame numbers in a wavelength division parallel visible light communication system according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 610 과정에서 송신측에서 전송하고자 하는 하나의 데이터를 복수 개의 프레임으로 분할하고, 612 과정에서 상기 분할된 각 프레임 내 서브(sub) 프레임에 순차적으로 일련번호를 부여한다. First, in operation 610, one data to be transmitted by the transmitter is divided into a plurality of frames, and in operation 612, serial numbers are sequentially assigned to sub-frames within each of the divided frames.

그리고, 614 과정에서는 본 발명 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템의 가시광에 의해 발생되는 상이한 복수 개의 파장에 파장별 식별번호를 부여한다. In operation 614, the identification number for each wavelength is assigned to a plurality of different wavelengths generated by the visible light of the wavelength division parallel visible light communication system of the present invention.

616 과정에서는 상기 612 및 614 과정에서 각각 부여된 프레임 내 일련번호 및 파장 별 식별번호를 이용하여 데이터 전송 시 각 프레임의 전송을 담당할 각 파장의 해당 식별번호와 프레임 내 서브 프레임 번호를 조합하여 2차원 프레임 번호를 생성하고 이를 수신측으로 순차적으로 전송한다. 이때, 상기 2차원 프레임 번호는, 도 5에서 나타낸 바와 같이, 각 프레임 내에서의 순서 및 해당 프레임의 전송을 담당하는 파장의 식별번호를 표시한 것으로, 상기 2차원 프레임 번호가 부여된 각 프레임은 파장 별로 동시에 수신측으로 전송된다.In step 616, by using the serial number in the frame and the identification number for each wavelength assigned in the steps 612 and 614, respectively, the combination of the corresponding identification number of each wavelength and the sub-frame number in the frame to be responsible for transmission of each frame during data transmission is performed. A dimensional frame number is generated and transmitted sequentially to the receiver. In this case, as shown in Fig. 5, the two-dimensional frame number indicates the sequence number within each frame and the identification number of the wavelength responsible for the transmission of the frame. Each wavelength is transmitted to the receiver at the same time.

618 과정에서는 상기 616 과정에서 2차원 프레임 번호가 부여된 데이터 프레임이 각 프레임별 순차적인 전송이 수행되는지의 여부를 체크하고, 전송이 중단되는 경우 즉, 각 프레임의 전송을 담당하는 해당 파장의 전송이 일시 중단된 경우, 620 과정에서 상기 해당 파장을 통해서 전송되어야 할 프레임을 다른 파장에 임의로 이동시켜 전송한다. 더욱 상세하게는 서로 상이한 식별번호가 부여된 각 파장이 동시에 각 프레임을 순차적으로 전송할 때 LCD 화면의 재생 등으로 인하여 화면을 구성하는 색 중 특정 색상이 지원되지 않을 경우 상기 특정 색상에 해당하는 파장은 상기 LCD 화면 밖으로 출력되지 않으므로 가시광 통신의 송신을 수행할 수 없으므로, 해당 파장을 통해서 전송되어야 할 프레임을 다른 파장에 임의로 이동시켜 전송한다. 이를 수신한 수신측에서는 프레임 내 파장 및 프레임 일련번호를 이용하여 수신된 프레임을 재구성하여 데이터를 복원한다(622 과정).In step 618, it is checked whether the data frame to which the 2D frame number is assigned in step 616 is sequentially transmitted for each frame, and when the transmission is stopped, that is, the transmission of the corresponding wavelength that is responsible for the transmission of each frame. If this is suspended, the frame to be transmitted through the corresponding wavelength is randomly moved to another wavelength and transmitted in step 620. In more detail, when each wavelength assigned a different identification number is sequentially transmitting each frame at the same time, when a specific color is not supported among the colors constituting the screen due to the reproduction of the LCD screen, the wavelength corresponding to the specific color is determined. Since it is not output outside the LCD screen, transmission of visible light communication cannot be performed, and thus a frame to be transmitted through a corresponding wavelength is randomly moved to another wavelength to be transmitted. The receiving side restores the data by reconstructing the received frame using the wavelength and the frame serial number in the frame (step 622).

상기 620 및 622 과정에서의 동작을 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 살펴보면 하기와 같다. The operations in steps 620 and 622 will now be described in more detail with reference to FIG. 7.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신에서 데이터 프레임 전송 시 전송이 일시 중단된 경우의 동작을 나타낸 예시도이다. FIG. 7 is an exemplary view illustrating an operation in a case where transmission is suspended during data frame transmission in data communication using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 복수 개의 데이터 프레임으로 분할된 2차원 프레임 번호가 부여된 각각의 프레임(

Figure 112007091969926-PAT00007
)은 파장별(
Figure 112007091969926-PAT00008
,
Figure 112007091969926-PAT00009
,
Figure 112007091969926-PAT00010
)로 분할되어 순차적으로 전송된다. 이때, 상기 LCD 화면(330)이 화면 재생을 위해서 상기 데이터 프레임의 전송을 일시 중단하는 경우 즉, 특정 파장의 전송이 일시 중단되는 경우에는 해당 파장을 통해서 전송되어야 할 프레임을 70 및 72에 표시한 바와 같이 다른 파장으로 임의로 이동시켜 전송한다. 즉, 파장 식별번호 2에 해당하는 파장을 통해 순차적으로 전송되고 있는 데이터 프레임이 일련번호 4 및 5즉,
Figure 112007091969926-PAT00011
및
Figure 112007091969926-PAT00012
전송하던 중에 전송이 일시 중단된 경우, 상기 일련번호 4 및 5에 해당하는
Figure 112007091969926-PAT00013
및
Figure 112007091969926-PAT00014
프레임을 현재 전송중인 다른 파장으로 이동시켜 전송한다. 이를 수신한 수신측에서는 2차원 프레임 번호를 이용하여 상이한 파장이 섞여 있는 즉, 상이한 파장의 식별번호를 갖고 있는 프레임을 인식하여 프레임의 순서를 재구성해서 데이터를 복원한다. 따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서는 파장 및 프레임 내 일련번호 부여 및 이를 조합하여 2차원 프레임 번호를 생성함으로써 순차적으로 전송되어야 할 데이터 프레임이 다른 간섭으로 인해 전송이 중단된 경우에도 상기 2차원 프레임 번호를 통해 해당 데이터 프레임의 순서를 인식 가능하므로 상기 특정 데이터의 손실 및 데이터 프레임의 재구성 혹은 재복원 과정에서의 오류를 방지할 수 있다. Referring to FIG. 7, each frame to which a two-dimensional frame number divided into a plurality of data frames is assigned (
Figure 112007091969926-PAT00007
) Is by wavelength (
Figure 112007091969926-PAT00008
,
Figure 112007091969926-PAT00009
,
Figure 112007091969926-PAT00010
Are transmitted sequentially. In this case, when the LCD screen 330 temporarily suspends transmission of the data frame for screen reproduction, that is, when transmission of a specific wavelength is suspended, the frames to be transmitted through the corresponding wavelength are displayed on 70 and 72. Randomly shift to other wavelengths and transmit. That is, data frames sequentially transmitted through the wavelength corresponding to the wavelength identification number 2 are serial numbers 4 and 5,
Figure 112007091969926-PAT00011
And
Figure 112007091969926-PAT00012
If the transmission is suspended during the transmission, the serial numbers 4 and 5
Figure 112007091969926-PAT00013
And
Figure 112007091969926-PAT00014
Transmit the frame by moving it to another wavelength currently being transmitted. The receiving side recognizes a frame having different wavelengths, that is, a frame having identification numbers of different wavelengths, by using two-dimensional frame numbers, and reconstructs the order of the frames to restore data. Accordingly, in the wavelength division parallel visible light communication system according to the preferred embodiment of the present invention, the transmission of the data frame to be sequentially transmitted is interrupted by assigning the wavelength and the serial number in the frame and generating the two-dimensional frame number by combining them. In this case, since the order of the corresponding data frame can be recognized through the 2D frame number, the loss of the specific data and an error in the reconstruction or reconstruction of the data frame can be prevented.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 장치에 관한 구성 블록도이다. 8 is a block diagram illustrating a data communication apparatus using two-dimensional frame numbers in a wavelength division parallel visible light communication system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신장치는 분할부(810), 프레임 번호 생성부(812), 2차원 번호 조합부(814), 제어부(816) 및 파장번호 생성부(811)를 포함한다. Referring to FIG. 8, the data communication apparatus using the 2D frame number includes a divider 810, a frame number generator 812, a 2D number combiner 814, a controller 816, and a wavelength number generator ( 811).

상기 분할부(810)는 전송하고자 하는 데이터를 복수 개의 데이터 프레임으로 분할하여 출력한다. The divider 810 divides and outputs data to be transmitted into a plurality of data frames.

상기 프레임 번호 생성부(812)는 상기 분할부(810)에서 분할된 각 프레임 내 프레임 즉, 해당 서브 프레임에 순차적으로 일련번호를 부여하여 출력한다.The frame number generation unit 812 sequentially assigns and outputs a serial number to a frame in each frame divided by the division unit 810, that is, a corresponding subframe.

한편, 상기 파장번호 생성부(811)에서는 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 가시광에 의해 발생되는 상이한 복수개의 파장(

Figure 112007091969926-PAT00015
Figure 112007091969926-PAT00016
Figure 112007091969926-PAT00017
)에 파장별 식별번호를 부여한다. On the other hand, the wavelength number generation unit 811 includes a plurality of different wavelengths (generated by visible light in a wavelength division parallel visible light communication system).
Figure 112007091969926-PAT00015
Figure 112007091969926-PAT00016
Figure 112007091969926-PAT00017
) The identification number for each wavelength.

그리고, 2차원 번호 조합부(814)에서는 상기 프레임 번호 생성부(812) 및 파장번호 생성부(811)로부터 입력된 각 프레임 내에서의 순서 및 해당 프레임의 전송을 담당하는 파장의 식별번호를 조합하여 2차원 번호를 생성한다. Then, the two-dimensional number combining unit 814 combines the sequence number within each frame input from the frame number generating unit 812 and the wavelength number generating unit 811 and the identification number of the wavelength responsible for the transmission of the frame. To generate a two-dimensional number.

제어부(816)에서는, 상기 2차원 번호 조합부(814)로부터 2차원 프레임 번호가 할당된 데이터 프레임이 파장 별로 동시에 수신측으로 전송되도록 제어를 수행하고, 상기 전체 데이터 통신 장치의 데이터 전송 동작을 감시하여, 데이터 전송 시 특정 파장의 데이터 전송이 일시 중단된 경우, 이를 감지하여 상기 해당 파장을 통해서 전송되어야 할 프레임을 전송 중인 다른 파장에 임의로 이동시켜 전송한다. The control unit 816 performs control so that the data frame allocated with the two-dimensional frame number is simultaneously transmitted to the receiving side by the wavelength from the two-dimensional number combining unit 814, and monitors the data transmission operation of the entire data communication apparatus. If data transmission of a specific wavelength is suspended during data transmission, the controller detects this and randomly moves a frame to be transmitted through the corresponding wavelength to another wavelength in transmission.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 장치 및 방법에 관한 동작이 이루어질 수 있으며, 한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 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.As described above, an operation related to a data communication apparatus and method using two-dimensional frame numbers in a wavelength division parallel visible light communication system according to an embodiment of the present invention can be performed. While described, various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but by the claims and equivalents of the claims.

도 1은 일반적인 가시광 통신 시스템을 개략적으로 나타낸 전체 구성도1 is an overall configuration diagram schematically showing a general visible light communication system

도 2는 일반적인 LCD의 구성을 보인 개략적인 블록도Figure 2 is a schematic block diagram showing the configuration of a typical LCD

도 3은 LCD를 이용한 가시광 통신 시스템의 구성을 도시한 블록도3 is a block diagram showing a configuration of a visible light communication system using an LCD.

도 4는 하나의 데이터를 복수 개의 프레임으로 나누어 파장 별로 멀티플렉싱해서 전송하는 방법을 보인 도면4 is a diagram illustrating a method of dividing a single data into a plurality of frames and multiplexing the data according to a wavelength;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신에 있어서 전송되는 데이터 프레임의 구조를 보인 예시도5 is an exemplary view showing a structure of a data frame transmitted in data communication using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신에 관한 전체 흐름도6 is a flowchart illustrating a data communication using two-dimensional frame numbers in a wavelength division parallel visible light communication system according to a preferred embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신에서 전송이 중단된 경우의 데이터 전송 동작을 나타낸 예시도7 is an exemplary view illustrating a data transmission operation when transmission is stopped in data communication using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 장치에 관한 구성 블록도8 is a block diagram illustrating a data communication apparatus using two-dimensional frame numbers in a wavelength division parallel visible light communication system according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (8)

파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법에 있어서, A data communication method using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system, 송신측의 전송하고자 하는 데이터를 복수 개의 데이터 프레임으로 분할하고, 상기 분할된 각 프레임 내 해당 서브(sub) 프레임에 순차적으로 일련번호를 부여하는 과정과, Dividing the data to be transmitted by the transmitting side into a plurality of data frames, and sequentially assigning serial numbers to the corresponding sub frames in each of the divided frames; 상기 가시광에 의해서 발생된 상이한 복수 개의 파장에 파장 별 식별번호를 부여하는 과정과, Assigning an identification number for each wavelength to a plurality of different wavelengths generated by the visible light; 상기 부여된 프레임 내 일련번호 및 파장 별 식별번호를 이용하여 데이터 전송 시 각 프레임의 전송을 담당할 각 파장의 해당 식별번호와 프레임 내 서브 프레임 일련번호가 조합된 2차원 프레임 번호를 생성하여 이를 수신측으로 순차적으로 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법.By using the assigned serial number in the frame and the identification number for each wavelength in the data transmission to generate a two-dimensional frame number that combines the corresponding identification number of each wavelength that will be responsible for the transmission of each frame and the sub-frame serial number in the frame to receive it A data communication method using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system comprising the step of sequentially transmitting to the side. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 수신측으로 수신된 데이터의 2차원 프레임 번호를 이용하여 순차적으로 데이터를 재구성하여 복원하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 파장 분할 병렬 가시광 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법. And reconstructing and sequentially reconstructing data using the two-dimensional frame number of the data received by the receiving side. 2. 제1항에 있어서, 상기 데이터 전송 시 프레임의 전송을 담당하는 해당 파장의 전송이 일시 중단된 경우, 상기 해당 파장을 통해서 전송되어야 할 프레임을 다른 파장에 임의로 이동시켜 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법.The method of claim 1, further comprising: randomly moving a frame to be transmitted through the corresponding wavelength to another wavelength when the transmission of the corresponding wavelength in charge of the frame is temporarily suspended during the data transmission. A data communication method using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system. 제1항에 있어서, 상기 2차원 프레임 번호는, The method of claim 1, wherein the two-dimensional frame number, 각 프레임 내에서의 순서 및 해당 프레임의 전송을 담당하는 파장의 식별번호를 표시함을 특징으로 하는 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법.A data communication method using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system, characterized by displaying the sequence number within each frame and the identification number of the wavelength responsible for the transmission of the frame. 제1항에 있어서, 상기 데이터 전송 시 분할된 각 프레임은 해당 파장별로 분할되어 동시에 전송됨을 특징으로 하는 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법.  The data communication method of claim 1, wherein each of the frames divided during the data transmission is divided according to wavelengths and transmitted at the same time. 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 장치에 있어서,A data communication apparatus using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system, 전송하고자 하는 데이터를 복수 개의 데이터 프레임으로 분할하여 출력하는 프레임 분할부와,A frame divider for dividing the data to be transmitted into a plurality of data frames and outputting the divided data; 상기 분할된 각 프레임 내 해당 서브프레임에 순차적으로 일련번호를 부여하는 프레임 번호 생성부와,A frame number generator for sequentially assigning serial numbers to corresponding subframes in the divided frames; 상기 가시광에 의해서 발생된 상이한 복수 개의 파장에 파장 별 식별번호를 부여하는 파장번호 생성부와,A wavelength number generator for assigning identification numbers for each wavelength to a plurality of different wavelengths generated by the visible light; 상기 프레임 번호 생성부 및 파장번호 생성부로부터 입력된 각 파장의 해당 식별번호와 프레임 내 서브프레임 번호가 조합된 2차원 프레임 번호를 생성하는 2차원 번호 조합부와,A two-dimensional number combination unit for generating a two-dimensional frame number in which the corresponding identification number of each wavelength input from the frame number generator and the wavelength number generator and the subframe number in the frame are combined; 상기 2차원 프레임 번호가 할당된 데이터 프레임이 파장 별로 동시에 수신측으로 전송되도록 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 파장분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법.And a control unit for controlling the data frame to which the two-dimensional frame number is assigned to be transmitted to the receiving side at the same time for each wavelength. 2. 제6항에 있어서, 상기 제어부는, The method of claim 6, wherein the control unit, 데이터 전송 시 특정 파장의 데이터 전송이 일시 중단된 경우, 이를 감지하여 상기 해당 파장을 통해서 전송되어야 할 프레임을 전송 중인 다른 파장에 임의로 이동시켜 전송되도록 제어함을 특징으로 하는 파장분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 방법. In the wavelength division parallel visible light communication system, if data transmission of a specific wavelength is suspended during data transmission, it detects this and controls to transmit the frame to be transmitted through the corresponding wavelength arbitrarily to another wavelength being transmitted. Data communication method using two-dimensional frame number. 제6항에 있어서, 상기 2차원 프레임 번호는, The method of claim 6, wherein the two-dimensional frame number, 각 프레임 내에서의 순서 및 해당 프레임의 전송을 담당하는 파장의 식별번호를 표시함을 특징으로 하는 파장 분할 병렬 가시광 통신 시스템에서의 2차원 프레임 번호를 이용한 데이터 통신 장치.A data communication apparatus using a two-dimensional frame number in a wavelength division parallel visible light communication system characterized by displaying the sequence number within each frame and the identification number of the wavelength responsible for the transmission of the frame.
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