KR20110041426A - 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 장치, 방법 및 비일시적 저장 매체 - Google Patents

Abstract

다른 VLC 활성 장치들과의 링크 설정 및 연관 중에 매체 접근 제어(MAC: Media Access Control) 계층에서 능력 필드 교환을 위한 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 교환을 지원하는 방법, 장치 및 비일시적 컴퓨터로 독출 가능한 저장 매체가 개시된다. 제 1 장치의 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 송신기가 복수의 활성 주파수 대역들을 포함하는 적어도 하나의 결합 밴드를 사용하는지를 나타내기 위해 결합 비트맵이 생성된다. 상기 비트맵은 능력 정보 교환(CIE: Capability Information Exchange) 신호를 통해 상기 결합 비트맵을 제 2 장치로 송신된다. 호 주파수 대역들의 세트를 식별하는 보호 비트맵이 생성되고 상기 CIE 신호를 통해 송신된다. 각 보호 주파수 대역은 상기 VLC 송신기로부터의 유출 송신을 나타낸다.

Description

가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 장치, 방법 및 비일시적 저장 매체{APPARATUS, METHOD AND NON-TRANSITORY STORAGE MEDIUM FOR CHANNEL AGGREGATION AND GUARD CHANNEL INDICATION FOR VISIBLE LIGHT COMMUNICATION}

본 발명은 가시광 통신에 관한 것으로, 특히 비트맵을 이용한 채널 결합을 위한 메커니즘들에 관한 것이다.

가시광 통신(Visible Light Communication: VLC)은 광학적으로 투명한 매체들에서 가시광을 이용하는 단거리 광학 무선 통신을 위한 신기술이다. 이러한 기술은 수백 테라헤르쯔(THz)의 무허가(unlicensed) 스펙트럼에 대한 접근을 제공한다. VLC는 무선 주파수(RF) 시스템들과 연관된 전자기 간섭과 비간섭의 문제들의 영향을 받지 않는다. VLC는 사용자가 통신 채널에 걸쳐 데이터의 송신을 볼 수 있도록 함으로써, 부가적인 보안 수준을 제공한다. VLC의 다른 장점으로는, 기존의 가시광 인프라들로부터의 서비스들 (조명, 디스플레이, 표시, 장식 등)을 증대시키고 보완한다는 것이다. VLC 네트워크는 VLC와 관련된 둘 이상의 장치들의 네트워크이다.

VLC의 보편적인 이용에 장애가 되는 것은 VLC를 위해 제조된 표준화된 광원들이 없다는 것이다. 현재, VLC 장치들에서 이용되는 광원들은 조명이나 장식을 위해 이용되는 일반적인 광원들이다. 즉, 제조업자들은 미적 측면과 제조 비용에 따라 재료와 컬러를 선택한다. 또한, VLC에 대해 정의된 표준 주파수 대역들이 존재하지 않는다.

따라서, 가시광 스펙트럼 내에 주파수 대역들의 세트를 정의하는 대역플랜(bandplan)과 VLC 송신 중에 다수의 주파수 대역들에 걸친 광원들을 수용하는 방법이 요구된다.

상기한 바를 달성하기 위해 본 발명은, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 장치의 링크 설정 및 연관 중에 매체 접근 제어(MAC: Media Access Control) 계층에서 능력 필드 교환을 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 제 1 장치의 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 송신기가 복수의 활성 주파수 대역들을 포함하는 적어도 하나의 결합 밴드를 사용하는지를 나타내는 결합 비트맵을 생성하는 단계를 포함한다. 상기 결합 비트맵은 능력 정보 교환(CIE: Capability Information Exchange) 신호를 통해 제 2 장치로 송신된다.

또한 본 발명은 VLC 장치가 제공되며, 상기 VLC 장치는 VLC 신호들을 송신하도록 구성된 송신기 및 제 1 장치의 상기 송신기가 복수의 활성 주파수 대역들을 포함하는 적어도 하나의 결합된 대역을 이용하는지를 나타내는 결합 비트맵을 생성하고, 제 2 장치에 송신될 능력 정보 교환(CIE: Capability Information Exchange) 신호에 상기 결합 비트맵을 포함시키도록 구성된 제어부를 포함한다.

또한 본 발명은 VLC를 지원하는 장치에서의 이용을 위한 소프트웨어 명령들을 포함하는 비일시적 저장 매체가 제공된다. 상기 소프트웨어 명령들은 제어부에 의해 실행될 때, 제 1 장치의 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 송신기가 복수의 활성 주파수 대역들을 포함하는 적어도 하나의 결합 밴드를 사용하는지를 나타내는 결합 비트맵을 생성하는 단계를 포함하는 방법을 수행한다. 상기 결합 비트맵은 능력 정보 교환(CIE: Capability Information Exchange) 신호를 통해 제 2 장치로 송신된다.

하기의 발명의 상세한 설명을 시작하기 전에, 본 특허 문서 전반에 걸쳐 이용되는 특정 단어들 및 구들에 대한 정의를 기술하는 것이 이로울 것이다. “포함하다(include, comprise)” 및 그의 파생어들은 제한이 없는 포함을 의미하며, “또는(or)”은 포괄적인(inclusive) 의미로, ‘및/또는’을 의미하며, “연관된(associated with)”와 “그와 연관된(associated therewith)” 및 이들의 파생어는 ‘포함하다(include)’, ‘~내에 포함되다(be included within)’, ‘~와 서로 연결하다(interconnect with)’, ‘함유하다(contain)’, ‘~내에 함유되다(be contained within)’, ‘~에(~와) 연결되다(connect to or with)’, ‘~에(~와) 결합되다(couple to or with)’, ‘~와 통신 가능하다(be communicable with)’, ‘~와 협력하다(cooperate with)’, ‘인터리브하다(interleave)’, ‘병치하다(juxtapose)’, ‘~에 가깝다(be proximate to)’, ‘~에(~와) 결속되다(be bound to or with)’, ‘갖다(have)’, ‘~의 특성을 갖다(have a property of)’ 등과 같은 의미를 가질 수 있다.

또한, ‘제어부’라는 용어는 적어도 하나의 동작을 제어하는 장치, 시스템 또는 이들의 일부를 의미할 수 있으며, 이러한 장치는 하드웨어, 펌웨어 또는 소프트웨어, 혹은 이들의 적어도 둘의 조합으로 구현될 수 있다. 특정 제어부와 연관된 기능은 근거리 혹은 원격으로 중앙 집중되거나 분산될 수 있음에 유의한다. 본 특허 문서 전반에 걸쳐 특정 단어들 및 구들에 대한 정의가 제공되었으며, 당업자는 대부분의 경우는 아닐 지라도 많은 경우 그러한 정의가 그렇게 정의된 단어들 및 구들의 이전 뿐만 아니라 이후의 사용에도 적용될 것임을 이해해야 한다.

본 발명에 따르면, 가시광 스펙트럼 내에 주파수 대역들의 세트를 정의하는 대역플랜(bandplan)과 VLC 송신 중에 다수의 주파수 대역들에 걸친 광원들을 수용할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예 및 그의 이점들에 대한 보다 완전한 이해를 위해, 동일한 참조 번호는 동일한 구성요소를 나타내는 첨부된 도면들과 연관되어 이루어진 하기의 설명을 참조할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 전체 전자기 주파수 스펙트럼과 가시광이 차지하는 파장들의 분포를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 간섭을 유발할 수 있는 서로 다른 유형들의 광원들에 대한 스펙트럼 너비와 파장의 변화의 일 예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 VLC 장치를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 통신을 위한 대역플랜(bandplan)의 예를 도시한 도면,
도 5와 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 의도적 및 비의도적 송신을 도시한 도면,
도 7, 8 및 9는 본 발명의 일 실시예에 다른 결합(aggregation) 및 보호(guard) 비트맵들을 도시한 도면,
도 10 및 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 결합 및 보호 비트맵들을 도시한 도면,
도 12 내지 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 병합된 결합 및 보호 채널 비트맵들을 도시한 도면,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 광원들을 나타내는 병합된 비트맵을 도시한 도면,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 광원들을 나타내는 비트맵에서 결합된 채널들을 구별하기 위해 마커를 이용하는 것을 도시한 도면,
도 17은 본 발명의 실시예들에 따라 링크 설정과 연관 중에 송신 VLC 장치로부터 능력 정보를 수신하는 과정을 도시한 도면,
도 18은 본 발명의 실시예들에 따라 링크 설정과 연관 중에 두 개의 VLC 장치들 사이에 능력 정보를 교환하는 과정을 도시한 도면.

하기에 논의되는 도 1 내지 도 18과 본 특허 문서에서 본 발명의 원리들을 설명하는데 이용되는 다양한 실시예들은 예시적인 것일 뿐이며, 어떤 식으로든 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 유추되어서는 안된다. 당업자는 본 발명의 원리들이 적절하게 배열된 가시광 통신 네트워크에서 구현될 수도 있음을 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 원리들에 따라, 전체 전자기 주파수 스펙트럼과 가시광이 차지하는 파장들의 분포를 도시하고 있다. 전자기 주파수 스펙트럼 내에서, 파장이 380nm 내지 780nm인 가시광 스펙트럼이 존재한다. 본질적으로, 이러한 스펙트럼은 대략 400 내지 790THz의 주파수 범위에 대응된다. 이러한 다소 넓은 스펙트럼은 다수의 컬러들로 광원들을 지원하며 동시에 통신을 위해 다수의 채널들을 제공한다.

가시광 스펙트럼의 확대(blown-up) 부분은 광의 컬러에 대한 파장 범위의 대략적인 맵핑이다. 가시광 스펙트럼에서 컬러들 간의 전환은 실제로는 점진적이다.

도 2는 본 발명의 원리들에 따라, 광원들의 서로 다른 유형들과 컬러들에 대한 스펙트럼 너비와 파장의 변화의 일 예를 도시하고 있다. 파장 간격은 도 1의 파장 간격과 일치한다. 각 광원의 스펙트럼 너비와 파장은 제조 과정에서 이용되는 재료의 특성에 의존한다. 가시광을 발산하는 광학 광원은 VLC 광원으로도 이용될 수 있다. VLC 광원은, 예를 들어, 발광 다이오드(LED), 레이저 다이오드(LD), LED 램프 및 솔리드 스테이트(solid state) 램프일 수 있다.

여기서, 컬러 라벨들과 해당 파형은 널리 이용 가능한 컬러 광원들의 예들이다. 더 자세하게는, 울트라 블루(Ultra Blue), 퓨어 블루(Pure Blue), 2가지 유형의 울트라 그린, 고효율 그린, 옐로우, 오렌지, 고효율 레드, 레드, 울트라 레드 및 브라이트 레드의 광원들에 대해 파장에 의한 상대 세기(intensity)가 도시되어 있다. 여기서 주목할 것은 울트라 그린에 대해 2개의 파(wave)가 존재한다는 것이다. 이는 동일한 컬러의 2개의 광원들이 이들을 제조하는데 이용된 재료와 절차에 있어서의 차이로 인해 스펙트럼 특성이 서로 다를 수 있음을 반영한다. 도시된 바에서 알 수 있듯이, 광원의 선택에 따라, 2개의 광원들의 출력이 스펙트럼 너비에서 겹쳐 서로 간섭할 가능성도 있다. 예를 들어, 470nm(.640THz)에서 피크이고 대략 400 내지 500nm(.555THz ~ 750THz) 범위를 갖는 퓨어 블루는, 555nm(.540THz)에서 피크이고 대략 430 내지 575nm(.520THz ~ 700THz) 범위를 갖는 울트라 그린을 상당한 오버랩으로 인해 간섭한다. 그러한 경우들에서, 광원들 중 하나만이 주어진 시간에 송신을 위해 이용될 수 잇다.

도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 VLC 장치를 도시하고 있다. 도 3에 도시된 VLC 장치(300)는 예시일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들도 사용될 수 있다.

상기 VLC 장치(300)는 컬러 가시광을 송신 및/또는 수신할 수 있는 모든 유형의 전자 장치일 수 있다. 예를 들지만 그에 한정되지 않게, 상기 VLC 장치(300)는 셀룰러 폰, PDA, 스마트 폰, 휴대용 컴퓨터, 헤드셋, 건강 모니터 장치, 센서, 액세스 포인트, 원격 제어, 개인용 저장 장치, 비디오 디스플레이 장치, 원격 빔 파인더, GPS 장치, 자동차 또는 미디어 장치(비디오 리코더, MP3 플레이어 등)일 수 있다.

상기 VLC 장치(300)는 제어부(305)를 포함할 수도 있다. 상기 제어부(305)는 상기 VLC 장치(300)의 동작을 제어하도록 구성된 마이크로 컨트롤러, 프로세서 또는 프로세서 어레이일 수 있다. 상기 제어부(305)는 링크 설정 및 연관 동안 다른 VLC 장치들과 VLC 장치의 능력 정보를 교환하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 제어부(305)는 VLC 장치(300)를 다른 VLC 장치와 한 쌍으로 만들도록 구성될 수도 있다.

상기 VLC 장치(300)는 상기 제어부(305)와 연결된 송신기(310)와 수신기(315) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 송신기(310)와 수신기(315)는 상기 VLC 장치(300)에 대한 주요 송신/수신 장치들일 수 있으며, 이들은 상기 제어부(305)가 링크 설정 및 연관 동안 MAC에서 다른 VLC 장치와 능력 필드 교환을 위해 송신기(310)와 수신기(315)를 이용할 수 있도록 적응된 인터페이스(미도시)를 통해 제어부(305)와 연결된다. 상기 송신기(310)는 하나 또는 그 이상의 광원들(312)을 통해 데이터 신호들과 메시지들을 송신하도록 구성된 송신 경로(Tx)를 포함한다. VLC 장치(300)에 단 하나의 광원(312)만이 도시되었지만, 상기 송신기(310)는 다수의 광원들과 연결될 수 있다. 상기 수신기(315)는 광 센서(317)를 통해 데이터 신호들과 메시지들을 수신하도록 구성된 수신 경로(Rx)를 포함한다. 상기 광 센서는 예를 들지만 그에 한정되지는 않는 포토다이오드(PD)와 같은 광을 검출할 수 있는 구성요소이다. 일부 실시예들에서, 특별히 도시되지는 않았지만, 상기 VLC 장치(300)는 단일 송수신기로서 송신기(310)와 수신기(315)를 포함한다.

상기 VLC 장치(300)는 메모리(320)도 포함할 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 상기 제어부(305)는 메모리(320)에 정보를 저장하도록 동작 가능하다. 메모리(320)는 모든 컴퓨터 독출 가능한 매체일 수 있으며, 예를 들어, 메모리(320)는 제어부(305) 또는 다른 컴퓨터 관련 시스템 또는 방법에 의한 이용을 위해 컴퓨터 프로그램, 소프트웨어, 펌웨어 또는 데이터를 포함, 저장, 통신, 전파 혹은 송신할 수 있는 전자, 자기, 전자기, 광학, 전자광학, 전자기계 및/또는 다른 물리적 장치일 수 있다. 일부 그러한 실시예들에서, 상기 제어부(305)는 제어부(305)가 VLC 장치(300)의 많은 동작들을 수행하도록 구성된 메모리(미도시)에 저장된 복수 개의 지시들을 수행하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 특별하게 도시되지는 않았지만, 상기 제어부(305)는 내장형 메모리를 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 VLC 장치(300)는 사용자 인터페이스(UI)(325)를 포함할 수 있다. 상기 UI(325)는 제어부(305)에 연결된다. 상기 UI(325)는 상기 VLC 장치(300)의 기능을 지시하기 위해 사용자로부터의 하나 또는 그 이상의 입력들을 수신하도록 구성된다. 예를 들지만 그에 한정되지는 않게, 상기 UI(325)는 상기 VLC 장치(300)를 페어(pair) 모드에 두어 상기 VLC 장치(300)가 다른 VLC 장치들과 링크 설정 및 연관을 위한 검색 동작을 시작하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 UI(325)는 개인용 컴퓨터와 같은 외부 장치에 연결되어 사용자가 VLC 장치(300)에서 동작을 지시하고 미디어 데이터와 같은 데이터를 저장하기 위해 외부 장치를 이용할 수 있도록 구성된 입력/출력(I/O) 포트일 수 있다. 일부 실시예들에서, 특별히 도시되어 있지는 않지만, 상기 UI(325)는 선택적이다.

일부 실시예들에서, 상기 제어부(305)는 상기 VLC 장치(300)가 다른 VLC 장치들(300)과 링크 설정 및 연관을 개시하도록 미리 구성된다. 상기 VLC 장치(300)는 제 2 VLC 장치로부터 수신한 페어링 신호에 응답하여 상기 제 2 VLC 장치와 링크될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 제 2 VLC 장치는 적극적으로 VLC 장치(300)를 검색하고 이와 짝을 이루도록 구성된다.

또한, 일부 실시예들에서, 상기 제어부(305)는 상기 VLC 장치(300)를 제한하여, 상기 VLC 장치(300)가 어떤 주어진 시간에도 다른 VLC 장치와 링크되도록 구성될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 상기 VLC 장치(300)는 다른 VLC 장치와 링크될 수 있으나 다른 VLC 장치들의 존재도 검출할 수 있다.

다른 통신 송신과 마찬가지로, 송신 및 수신에 이용중인 주파수 또는 주파수 대역들을 알면 상호 운용성(interoperability) 및 성능 혜택을 얻는데 유용하다. 이는 적절한 송신기들과 수신기들이 상호 동작하고 양호한 성능을 달성할 수 있으므로 필요하다. 혜택의 예로 다음을 들 수 있다.

간섭 처리(Interference handling): 수신기가 다수의 PD들과 필터들을 갖는 경우, 원하는 주파수 대역을 나타내면 수신기가 원하지 않는 간섭을 필터링 하도록 도울 수 있다.

채널 선택: 장치가 다수의 LED들을 지원하면, 최상의 성능과 네트워크 용량에 대해 원하는 LED 또는 LED들의 세트를 선택하기 위해 링크를 최적화할 수 있다. 이를 위해서는, 서로 다른 광원들의 주파수 대역들에 대해 알아야 한다.

RX에서 원하지 않는 TX 발산 필터링: 일부 백색 LED들은 청색 LED들과 황색 인(phosphor)으로 설계된다. 이 황색 인은 심볼 간 간섭으로 인한 데이터율을 감소시킬 수 있다. 황색 인을 필터링 함으로써 데이터율을 증가시키는데 청색 필터를 이용할 수 있다. 수신기에서 청색 LED와 황색 인을 알게 되면, 청색 필터를 가진 수신기들에 대한 성능 향상에 도움을 줄 수 있다.

주파수 분할 이중화(FDD: Frequency-Division Duplexing) 모드 지원: 인접성(proximity)으로 인해 LED와 포토다이오드(PD) 간에 자기 간섭(self-interference)이 있을 수 있다. FDD 모드에서 특정 컬러에서 송신 중이면(예를 들어, 가시성을 유지하기 위한 RX/아이들 모드 중에 가시성 패턴), 다수의 컬러들을 구분할 수 있는 경우 동일한 컬러에서 수신을 원하지 않을 수 있다. 송신에 어떤 주파수 대역들이 이용 중이며 어떤 주파수 대역들이 지원되는지를 아는 것은 역 링크 송신을 선택하는 데 있어 수신기에 영향을 끼칠 수 있다.

그러한 특징들을 지원하기 위해, 가시광 스펙트럼을 다수의 통신 채널들로 분할하도록 대역플랜이 제안된다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가시광 통신을 위한 예시적인 대역플랜(400)을 나타내고 있다. 상기 대역플랜(400)은 주파수 대역에 의해 MAC에서 7개의 논리 채널들에 대한 지원을 각 논리 채널에 제공한다. 대역플랜(400)에서 도시된 바와 같이, 다양한 스펙트럼 너비들의 7개의 주파수 밴드들이 할당되었다. 그러나, 수신기 능력에 대한 지식 없이 연관을 지원하고 단방향 브로드캐스팅을 지원하기 위해, VLC 수신기들은 모든 유형의 광학 광원들로 전체 가시광 스펙트럼에서 수신을 지원할 수 있다. 대역플랜은 실질적으로 모든 수의 대역들을 가질 수 있으므로, 상기 대역플랜(400)은 대역플랜의 일 예에 불과하다. 상기 대역플랜(400)은 플렉서블하고, 도시된 바와 같이 제조업자들이 생산하는 광원들의 공통 컬러들에 따라 조직될 수 있다. 가시광 통신의 상황에서, 각 대역은 MAC에서 논리 채널에 대응될 수 있다. 또한, 각 대역은 주파수 대역 컬럼에서 보여지는 바와 같이 소정의 인덱스 값과 연관될 수 있다. 대역플랜(400)에서, 상기 인덱스 값들은 제안된 코드 컬럼에서 3자리 이진 코드로 표시될 수 있으며 최저 주파수에서 최고 주파수까지 순서대로 정렬될 수 있다. 대역플랜(400)은 제어부(305), 송신기(310), 수신기(315)에 하드와이어(hard-wired)되거나 VLC 장치(300)의 메모리에 저장될 수 있다.

스펙트럼 특성은 재료에 크게 의존하므로, 많은 유형의 광원들이 존재한다. 또한, LED와 같이 광을 생산하는 제조업자들은 VLC 통신에서의 이용을 고려하지 않고, 일반적으로 미적 측면과 재료 비용에 좌우된다. 이와 같이 제조업자들은 다수의 대역들에 걸친 광원들을 만들고, 다수의 대역들에 걸친 범위를 어떻게 나타낼 것인지와 그러한 광원들이 어떻게 VLC 장치들에서 지원될 수 있는지에 관한 문제점을 남긴다. IEEE 802.11n과 같은 표준은 “채널 결합(channel bonding)”이라는 개념을 제공하는데, 채널 결합에서는 2개의 통신 채널들이 결합되어 더 높은 데이터율을 제공한다. 본 발명에서는 이 개념을 다수의 대역들에 걸친 광원들을 나타내는데 결합된 대역들을 이용하는 플렉서블 대역플랜을 제공하도록 수정한다.

도 5 및 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 의도적 및 비의도적 송신의 예들을 도시하고 있다.

채널 결합은 제안된 대역플랜에서 다수의 대역들에 걸치며 광학 광원의 선택으로 인한 다수의 대역들에서 의도적으로 송신하는 광학 소스들을 나타내는데 이용된다. 보호 채널들(guard channels)은 다른 대역들로 비의도적으로 빠져나가는 광학 소스들을 나타내는데 이용될 수 있으며, 이들에 대한 정보는 더 나은 성능을 위해 수신기에서 폐기될 수 있다.

도 5에서, 광원은 2개의 인접한 겹치지 않는 주파수 대역들 i와 j에 걸쳐 의도적 송신(510)을 송신한다. 즉, 광원이 발산한 광의 컬러는 대역 i와 대역 j에 걸쳐있다. 이는 두 대역들 모두 의도적 송신(510)을 송신하는데 이용되었으므로 결합된(aggregated) 대역의 일 예이다. 이 경우, 송신기와 수신기는 광원이 생성한 신호(510)를 수용하도록 대역 i와 대역 j를 병합하는 결합된 대역을 포함하는 채널을 통해 통신할 수 있다. 그러나, 결합된 대역은 광원을 수용하기 위해 2개 이상의 대역들을 포함할 수도 있으므로 이는 일 예일뿐이다.

도 6에서, 광원은 대역 i를 통한 의도적 송신(520)과 대역 p, q 및 r에 걸친 비의도적 송신(530) 모두를 유발한다. 상기 비의도적 송신(530)은 광원이 다른 대역들로 유출될 때 발생한다. 유출 송신은 가시광 통신 시 간섭을 일으킬 수 있다. 예를 들어, 푸른 빛을 띄는 백색 LED는 실제로 황색 인을 가진 청색 LED일 수 있다. 청색 LED는 대역 i를 통해 송신하는 의도적 송신기이고, 황색 인은 대역 p, q 및 r에 걸친 유출을 일으키는 비의도적 송신기이다. 청색 LED는 황색 인보다는 더 높은 주파수 응답 시간을 가지므로, 청색 LED 광원으로부터 송신 시 수신기에서 대역 p, q 및 r(즉, 비의도적 송신(530))을 필터링 하는 것이 간섭을 줄이고 더 높은 데이터율을 얻는데 바람직할 것이다.

목적은 VLC 장치(300)가 실제로 모든 이용 가능한 광원을 이용하여 통신 채널을 설정할 수 있도록 하는 것이다. 이러한 개념은 매체 접근 제어(MAC: Media Access Control) 레벨에서 정보 능력에서 제공되며 물리(PHY) 계층이나 조명에는 영향을 주지 않는다.

본 발명의 실시예들 각각은 대역플랜을 이용하는데, 여기서 각 대역은 낮은 주파수에서 높은 주파수 순으로 ‘0’, ‘1’, ‘2’, …, M-1로 표시하며, M은 대역플랜에서 총 대역의 수와 같다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 비트맵은 채널 결합을 나타내는데 이용된다. 동일한 비트맵 포맷이 광원(312)으로부터의 유출 송신을 나타내는 보호 채널들을 지시하는데 이용될 수 있다. 비트맵은 양방향 통신 혹은 단방향 브로드캐스팅(IB/VB) 위한 다른 VLC 장치와의 링크 설정 및 연관 동안에 MAC에서의 능력 필드 교환의 일부로서 VLC 장치(300)의 송신기(310)로부터 송신된다. 이 경우, 새로운 장치와 연관할 때, 송신 VLC 장치는 하나 또는 그 이상의 비트맵들을 다른 VLC 장치의 수신기로 송신하여 자신의 송신 능력, 즉 광원의 수, 어떤 주파수 대역이 활성화되었는지, 주파수 대역들이 결합되었는지 및 유출 송신이 있는지를 통신한다.

다수의 대역들이 결합되거나 다수의 광학 소스들이 동시에 송신하고 있는 경우, 수신기의 능력이 알려져 있지 않으므로 장치 디스커버리 중에 프리앰블과 헤더를 통해 동일한 데이터가 모든 광학 소스들에서 송신될 것이다. 채널 결합과 보호 채널 지원에 대한 자세한 내용은 MAC의 PHY 능력 정보 요소에서 제공된다. 일 실시예에서, 보호 컬러 채널 또는 결합 채널을 정의하는데 이용되는 기준은 최대 채널 내 값으로부터 20dB 초과와 같이 대역 외 유출을 기반으로 한다. 송신 장치는 양방향 통신 모드들에서 장치 발견 및 연관 중에 PHY 능력을 이용하여 채널 결합 및 보호 채널 지원을 나타낼 것이다.

도 7, 8 및 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합 및 보호 비트맵을 도시하고 있다. 도 7에서, 조합된 비트맵(602)은 VLC 장치에 의해 송신된 가변 길이 비트맵으로서, VLC 장치의 각 광학 소스 유형(즉, 각 LED)에 대해 결합 비트맵과 대응되는 보호 비트맵을 포함하고 있다. 대역플랜(400)에 기초하여, 조합된 비트맵(602)의 길이는 ‘n’ 세트의 옥텟들이며, 여기서 ‘n’은 광학 소스 유형들의 수(즉, LED들의 수)이다. 각 옥텟 세트는 광학 소스 유형에 대해 결합 비트맵과 대응되는 보호 비트맵에 대한 옥텟을 포함한다. 옥텟(605)은 송신기(310)의 광원(312)처럼, 하나의 광원(예를 들어, 하나의 LED)에 대한 결합 비트맵 혹은 보호 비트맵을 나타내는데 이용될 수 있는 8 비트 비트맵의 예이다. 비트맵에서 비트의 수는 (대역플랜(400)과 같은) 대역플랜에서 대역들의 수로 설정되며, 비트맵에서 비트 위치는 인덱스 값(즉, 대역플랜에서 주파수 대역)에 대응된다. 이렇게, 옥텟(605)에서 첫 번째 7개의 비트들은 대역플랜(400)에서 7개의 대역들에 할당되고, 8번째 비트는 할당되지 않거나 다른 목적으로 예비된다.

모든 결합된 비트맵들을 그룹화한 제 1 부분과 모든 보호 비트맵들을 그룹화한 제 2 부분을 포함하는 조합된 비트맵(602)은 조합된 비트맵의 일 예일뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하지 않는다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 조합된 비트맵은 각 옥텟 세트를 그룹화하여, 번갈아 가면서 하나씩 결합 비트맵이거나 보호 비트맵이 될 수도 있다. 조합된 비트맵의 포맷은 주로 각 결합 및 보호 비트맵의 포맷에 의존할 것이다. 도 8 및 9는 옥텟(605)의 포맷을 이용하는 결합 및 보호 비트맵들을 도시하고 있다. 또한, 도 8, 9, 10, 11, 13, 14, 15 및 16은 대역플랜(400)의 주파수 할당을 통합하였다. 이렇게, 예시된 비트맵들은 7개의 대역들에 대한 비트 정렬을 포함한다. 비트맵들이 이용되지 않은 비트들을 포함하는 실시예들은 이용되지 않은 비트들을 제로(‘0’)로 설정할 수 있다.

도 8에서, 결합 비트맵(610)과 보호 비트맵(615)은 도 5에 예시된 송신에 대응한다. 대역 i가 인덱스 값‘1’에 대응하고, 대역 j가 인덱스 값 ‘2’에 대응하며, 대역플랜이 대역플랜(400)과 같이 7개의 주파수 대역들을 포함한다고 가정해보자. 이 예에서 송신기의 활성 주파수 대역은 대역 i와 j이다. 비트맵에서 비트들의 수는 대역플랜에서 대역들의 수로 설정되고, 결합 비트맵(610)은 ‘0110000’으로 표시될 수 있다. 즉, 왼쪽에서 오른쪽 방향의 결합 비트맵의 각 비트 위치는 대역플랜(400)에서 주파수 대역과 연관된 인덱스 값에 대응한다. 활성 주파수 대역들에 대응하는 비트 위치들에서의 값들은 ‘1’로 설정된다. 광원이 의도적으로 다수의 대역들에 걸쳐 송신할 때 결합 비트맵은 활성 주파수 대역들을 나타내는데 이용된다. 유출 송신이 없으므로 이 예에서 보호 비트맵(615)은 ‘0000000’이 된다.

도 9에서, 결합 비트맵(620)과 보호 비트맵(625)은 도 6에 도시된 2개의 송신들에 대응한다. 대역 i가 인덱스 값 ‘1’에 대응하고, 대역 p, q 및 r이 인덱스 값들 ‘3’, ‘4’ 및 ‘5’에 각각 대응하며, 대역플랜(400)이 결합 비트맵(620)과 보호 비트맵(625)을 구성하는데 이용된다고 가정하자. 대역 i는 의도적 송신(520)을 포함하며 대역 p, q 및 r은 비의도적 유출 송신(530)을 포함한다. 도 8과 관련하여 설명된 것과 동일한 비트맵 포맷을 이용하여, 결합 비트맵(620)은 ‘0100000’로 설정되고 보호 비트맵(625)은 ‘0001110’으로 설정된다.

각 광원의 주파수 대역플랜 지원은 결합 비트맵의 일부로서 표시될 수 있음을 주목해야 한다. 예를 들어, 결합 비트맵(625)은 실제로 대역 결합이 없을 지라도 활성 주파수 대역들을 나타내는데 이용될 수 있다. 이는 MAC에서 별도의 필드로 채널 지원 능력을 별도로 알릴 필요를 없앤다.

도 10 및 11은 본 발명의 다른 실시예에 따라 실행길이(run-length) 유형의 인코딩을 이용하는 결합 및 보호 비트맵들을 도시하고 있다. 실행길이 인코딩을 이용하는 비트맵은 2개의 수 표시, 즉 시작 비트 위치(702)와 대역 수(704)를 포함한다. 이러한 최적화는 특히 많은 수의 채널들에 대해 이용되는 비트 수를 줄이는데 도움을 줄 수 있다. 이러한 최적화는 비트 중 log2(m) 수 많이 시작 위치를 나타내는데 이용되고(m은 대역 플랜에서 대역의 수이고 log2() 값은 다음 정수로 반올림된다), 통상적인 광원은 2 또는 3 이상의 대역들에 걸쳐 있지 않는다는 사실을 이용한다. 이는 채널 결합과 보호 채널들 모두에 적용될 수 있다. 대신, 의도적 혹은 비의도적 송신에서 불연속이 효율적으로 표시되지 않을 수도 있다.

도 10은 도 5의 송신에 대응하는 결합 비트맵(710)과 보호 비트맵(715)을 도시하고 있다. 다시, 대역 i는 인덱스 값 ‘1’에 대응하고, 대역 j는 인덱스 값 ‘2’에 대응하며, 대역플랜은 대역플랜(400)과 같은 7개의 주파수 대역들을 포함하고 있다고 가정한다. 대역플랜(400)이 7개의 대역들을 포함하므로, 시작 위치(702)는 3의 비트 길이를 가지며, 다음 정수로 반올림된 log2(7)은 3이다. 통상적인 광원은 2 또는 3 이상의 대역들에 걸쳐 있지 않으므로, 대역들의 수(704)는 2의 비트 길이를 가진다. 따라서, 결합 비트맵(710)은 ‘00110’(‘001’은 시작 위치이고 ‘10’은 2개의 대역들을 나타낸다)이고, 유출 송신이 없으므로 보호 비트맵(55)은 ‘00000’이다.

도 11에서, 결합 비트맵(720)과 보호 비트맵(725)은 도 6에 예시된 2개의 송신들에 대응한다. 대역 i는 인덱스 값 ‘1’에 대응하고, 대역 p, q 및 r은 ‘3’, ‘4’ 및 ‘5’에 각각 대응하며, 대역플랜(400)은 결합 비트맵(720)과 보호 비트맵(725)를 구성하는데 이용된다고 가정하자. 대역 i는 의도적 송신(520)을 포함하고, 대역 p, q 및 r은 비의도적 유출 송신(530)을 포함한다. 도 10에서 설명된 바와 동일한 실행길이 유형 인코딩과 비트맵 포맷을 이용하면, 결합 비트맵(720)은 ‘00101’(‘001’은 시작 위치를, ‘01’은 단일 활성 대역을 나타냄)로 설정되고 보호 비트맵(725)는 ‘01111’(‘011’은 시작 위치를, ‘11’은 비의도적 송신(530)이 걸쳐있는 3개의 대역들을 나타냄)로 설정된다. 도 10과 11은 실행길이 유형 인코딩을 이용하는 특정 방법을 도시할 뿐 이것이 이용되는 유일한 포맷임을 의미하지는 않는다는 것에 유의해야 할 것이다.

도 12 내지 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 병합된 결합 및 보호 채널 비트맵들을 도시한다. 이 실시예에서, 보호 채널 비트맵과 결합 채널 비트맵은 단일 비트맵으로 조합될 수 있다. 2*m-1(m은 대역플랜에서 대역의 수)의 비트 길이를 갖는 비트맵이 VLC 장치에 대한 컬러 대역 결합과 보호 채널 비트맵을 나타내는데 이용될 수 있다. 각 대역을 나타내는데 2개의 비트들이 이용된다. 병합 맵핑(810)은 각 2개의 비트 조합이 채널의 특정 이용에 맵핑되는지를 보여준다.‘00’은 대역이 이용되지 않음을 나타낸다. ‘01’은 보호 대역을 나타낸다.‘10’은 대역이 활성 주파수 대역으로 이용되지만 결합되지는 않음을 나타낸다.‘11’은 대역이 활성 주파수 대역으로 이용되고 결합됨을 나타낸다. 일부 실시예들에서, ‘11’은 대역이 이전 대역과 결합됨을 의미하지만, 일부 실시예들에서는 ‘11’이 다음 대역과 결합됨을 의미하기도 한다.

도 13은 각 대역을 나타내기 위해 병합된 맵핑(810)에서 설명된 2 비트 조합들을 이용한 도 5의 송신에 대응하는 병합된 비트맵들(820, 825)을 도시하고 있다. 대역 i는 인덱스 값 ‘1’에 대응하고, 대역 j는 인덱스 값 ‘2’에 대응하며, 대역플랜은 대역플랜(400)과 같은 7개의 주파수 대역들을 포함하고 있다고 가정한다. 병합된 비트맵들(820, 825) 각각은 결합 및 보호 채널들 모두를 나타내며 13의 비트 길이를 갖는다. 병합된 비트맵(820)에서, 비트 조합 ‘11’은 역방향(backward) 결합(즉, 대역이 이전 대역과 결합됨)을 나타낸다. 병합된 비트맵(825)에서, 비트 조합 ‘11’은 순방향(forward) 결합(즉, 대역이 다음 대역과 결합됨)을 나타낸다.

도 14는 각 밴드를 나타내기 위해 병합된 맵핑(810)에서 설명된 2 비트 조합들을 이용한 도 6의 송신에 대응하는 병합된 비트맵들(830, 835)를 도시하고 있다. 대역 i는 인덱스 값 ‘1’에 대응하고, 대역 p, q 및 r은 ‘3’, ‘4’ 및 ‘5’에 각각 대응하며, 대역플랜(400)은 병합 비트맵들(830, 835)을 구성하는데 이용된다고 가정하자. 병합 비트맵(830)은 역방향 결합을 나타내는 반면, 병합 비트맵(835)는 순방향 결합을 나타낸다. 병합 비트맵들(830, 835) 모두에 있어서, 대역 ‘1’은 ‘10’(활성 주파수 대역으로 이용되나 결합되지 않는 대역)으로 나타내고, 대역들 ‘3’, ‘4’ 및 ‘5’ 각각은 ‘01’(보호 대역으로 이용되는 대역)로 나타낸다.

일부 실시예들에서, 각 대역은 비트 조합이 순방향 혹은 역방향 결합을 나타내는지에 관계없이 2비트로 나타낼 수 있으며, 병합된 비트맵은 2m의 비트 길이를 가질 것이다(m은 대역플랜에서 대역들의 수와 동일함).

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 광원들을 나타내는 병합된 비트맵을 도시하고 있다. 병합된 맵핑(810)에서 설명된 바와 같이 2 비트 조합을 이용하면, 단일 비트맵에서 다수의 광원들을 나타낼 수 있다. 서로 다른 광원들 사이에 보호 및 송신 주파수 대역들이 겹치지 않는다고 가정하면, 각 광원에 대해 별도의 비트맵을 생성할 필요가 없다. 이는, “이용되나 결합되지 않는 밴드” 비트 조합(‘10’)이 다수의 광원들에 대해 자연적인 구분의 역할을 하게 되기 때문이다. 예를 들어, 뒤에 대역 2에 대한 ‘10’이 오는 대역 1에 대한 ‘10’은 2개의 별도의 광원들을 암시하는 반면, 뒤에 대역 2에 대한 ‘11’이 오는 대역 1에 대한 ‘10’(또는 순방향 결합의 경우 뒤에 ‘10’이 오는 ‘11’)은 밴드 결합, 즉, 송신이 2개의 인접한 대역들에 걸친 광원을 암시한다.

병합 비트맵들(910, 920) 모두 2개의 활성 광원들을 나타내는 병합 비트맵을 나타낸다. 제 1 광원은 대역 1과 2에 걸친 주파수 스펙트럼을 갖는다. 제 2 광원은 대역 5 내에 있는 주파수 스펙트럼을 갖는다. 역방향 결합을 이용하는 병합된 비트맵(910)은 뒤에 대역 2에서 ‘11’이 되는 대역 1에서의 ‘10’을 가진 제 1 광원(912)의 결합된 대역(912)를 나타내고, 대역 5에서 ‘10’을 갖는 제 2 광원의 단일 대역(914)을 나타낸다. 순방향 결합을 이용하는 병합된 비트맵(920)은 뒤에 대역 2에서 ‘10’이 되는 대역 1에서의 ‘11’을 갖는 제 1 광원의 결합된 대역(922)을 나타내고, 대역 5에서 ‘10’을 갖는 제 2 광원의 단일 대역(924)을 나타낸다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 VLC 장치로부터의 다수의 광원들을 나타내는 비트맵(1010)에서 결합된 대역들을 구별하기 위한 마커(1020)의 이용을 도시하고 있다. 이 특정 예에서, 비트맵(1010)은 2개의 광원들을 나타낸다. 제 1 광원은 비트맵(1010)에서 결합된 대역(1022)로 표시되었고, 제 2 광원은 단일 대역(1024)로 표시되었다. VLC 장치의 컬러 대역들에 대해, 결합된 대역들을 분리하기 위해 2개의 결합된 대역들 사이에 마커들이 삽입될 수 있다. 예를 들어, 상기 마커는 결합된 대역의 끝이나 새로운 결합된 대역의 시작을 나타내는데 이용될 수 있다. 비트맵(1010)에서, 마커(1020)는 대역 1과 대역 2에 걸쳐 송신하는 제 1 광원(1022)의 결합된 대역(1022)의 끝을 나타낸다.

마커(1020)는 분리의 위치를 나타내기 위해 log2(m) 수의 비트들에서 나타내어진다(여기서, m은 대역플랜에서 대역들의 수이고, log2() 계산은 다음 정수로 반올림된다). 마커(1020)는 경계의 별도의 기술로서 구현될 수도 있으며 비트맵에 포함되지 않을 수도 있다. 마커(1020)는 보호 및 결합 채널들 모두에 대해 전환을 구별하기 위해 이용되는 다수의 비트들일 수도 있다.

도 17은 본 발명의 실시예들에 따라 링크 설정과 연관 중에 수신 VLC 장치로 능력 정보를 송신하는 과정(1100)을 도시하고 있다. 도 17에 도시된 과정(1100)의 실시예는 예시일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들 또한 이용될 수 있다.

과정들(1100, 1200)을 문맥에 놓기 위해서, 송신 VLC 장치는 자신의 송신기의 MAC 능력을 설명하는 하나 또는 그 이상의 비트맵들을 생성한다. 송신 VLC 장치는 링크 설정 동안 상기 비트맵들을 송신한다. 상기 하나 또는 그 이상의 비트맵들은, 각 광원의 활성 주파수 대역들, 활성 주파수 대역들의 결합 및 보호 채널들을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 상기 비트맵들은 도 8, 9, 10, 11, 12~14, 15 및 16과 연관하여 설명된 포맷들 혹은 기타 대역플랜(400)과 같은 대역플랜을 지원하는 다른 포맷일 수 있다.

블록(1110)에서, VLC 장치(300)의 송신기(305)와 같은 제어부는 제 1 장치의 VLC 송신기가 다수의 활성 주파수 대역들을 포함하는 적어도 하나의 결합된 대역을 이용하는지를 나타내는 결합 비트맵을 생성한다. 즉, 상기 제어부는 (대역플랜(400)과 같은) 대역플랜을 적용하여 결합 대역의 각 활성 주파수 대역을 비트맵의 해당 인덱스 값 또는 코드에 맵핑한다. 상기 활성 주파수 대역들은 송신 VLC 장치의 광원(들)이 데이터를 송신할 수 있는 VLC 주파수 대역들을 나타낸다.

블록(1120)에서, 제어부는 보호 주파수 대역 세트를 식별하는 보호 비트맵을 생성한다. 각 보호 주파수 대역은 송신 VLC 장치의 광원에 의해 유발된 유출 송신을 나타낸다. 다시 말하면, 보호 비트맵은 각 광학 소스가 비의도적으로 다른 대역들로 유출되는 보호 채널들을 식별한다. 보호 채널들을 식별함으로써, 오류가 있는 정보가 폐기되고 수신기에서의 성능이 향상된다. 이전에 언급한 바와 같이, 유출 송신은 광원을 제조하는 데 이용된 재료로 인할 수도 있다. 수신기는 유출 송신을 필터링 하기 위해 보호 채널들을 설정할 수 있다. 수신 VLC 장치는 도한 특정 주파수 대역들에서 비의도적 송신을 필터링 하는데 이용될 수 있는 필터들을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 수신 VLC 장치의 제어부는 비트맵에 표시된 각 보호 주파수 대역에 대해 해당 필터가 이용 가능한지를 판단하고 해당 필터를 활성화시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 이러한 동작들은 수신기(315)가 수행할 수 있다.

블록(1130)에서, 결합 및 보호 비트맵들은 능력 정보 교환 신호로 송신된다. 일 실시예에서, 결합 및 가드 비트맵들은 별도로 생성되고 송신될 수 있다. 또는, 상기 결합 및 보호 비트맵들은 블록(1130)에 도시된 바와 같이 함께 송신될 수 있다.

일부 실시예들에서, 2개의 VLC 장치들은 링크 설정 및 연관 시에 양방향으로 통신할 수 있다. 도 18은 본 발명의 일부 실시예들에 따라 링크 설정 및 연관 중에 2개의 VLC 장치들 사이에 능력 정보를 교환하는 과정(1200)을 도시하고 있다. 도 18에 도시된 과정(1200)의 실시예는 예시일 뿐이다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예들도 이용될 수 있다.

블록(1210)에서, 제 1 VLC 장치의 수신기는 링크 설정 및 연관 중에 MAC 계층에서 능력 필드 교환 시에 하나 또는 그 이상의 비트맵들을 제 2 VLC 장치의 송신기로부터 수신한다. 블록(1220)에서, 상기 제 1 장치의 제어부는 상기 하나 또는 그 이상의 비트맵들로부터 결합 비트맵을 식별하고 송신기에 의해 결합된 복수 개의 기능 주파수 대역들을 결정한다. 즉, 비트맵들에서 인덱스 값들 혹은 코드들은 결합 주파수를 이루는 기능적 주파수들을 결정하기 위해 (대역플랜(400)과 같은) 대역플랜에서 대응되는 주파수 대역들에 맵핑된다. 기능적 주파수 대역들은 제 2 VLC 장치의 광원(들)이 데이터를 송신할 수 있는 VLC 주파수 대역들이다.

이 때, 상기 제 1 VLC 장치는 이용 가능성 또는 성능을 토대로 복수 개의 기능적 주파수 대역들의 서브세트를 선택할 수 있다. 예를 들어, 일부 대역들은 다른 장치와의 통신을 위해 예비되거나 다른 이유들로 이용 불가능할 수도 있다. 블록(1230)에서, 상기 제 1 VLC 장치는 기능적 주파수 대역들 중 적어도 하나를 포함하는 결합된 채널을 나타내는 응답을 제 2 VLC 장치로 송신한다.

유사하게, 제 1 VLC 장치의 수신기는 상기 하나 또는 그 이상의 비트맵들이 제 2 VLC 장치의 송신기로부터의 유출 송신에 대한 보호 주파수 밴드들 세트를 나타내는 것인지 판단한다. 각 보호 주파수 대역은 또한 대역플랜에 맵핑된다. 상기 수신기는 보호 채널을 설정하여 유출 송신을 필터링 한다. 상기 수신기는 보호 채널에 대응하는 주파수 대역에 걸쳐 수신된 신호들을 무시함으로써 보호 채널을 설정할 수 있다. 다르게는, 상기 수신기는 특정 주파수 대역들을 필터링 하기 위해 다수의 필터들을 구비할 수도 있다.

상기 응답 신호를 수신하면, 상기 제 2 VLC 장치는 제 1 VLC 장치로부터의 응답에 표시된 기능적 주파수 대역들에 걸쳐 데이터를 송신하기 시작할 수도 있다. 제 1 VLC 장치에 의해 송신된 응답은 제 2 VLC 장치로부터 수신된 것과 동일한 비트맵 포맷을 이용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 VLC 장치들은 다수의 비트맵 포맷들을 이용하여 MAC 능력을 교환할 수도 있다.

MAC 능력 교환 과정이 하나의 송신 VLC 장치와 하나의 수신 VLC 장치와 연관되어 설명되었지만, 두 VLC 장치들 모두 양방향 통신을 위한 링크 설정 및 연관 중에 비트맵들을 송신하고 수신할 수 있다.

본 발명은 실시예와 함께 설명되었지만, 다양한 변경 및 수정이 당업자에게 제시될 수 있다. 본 발명은 그러한 변경 및 수정을 첨부된 청구범위에 속한 것으로 포함하고자 한다.

Claims (20)

1. 제 1 장치의 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 송신기가 복수의 활성 주파수 대역들을 포함하는 적어도 하나의 결합 밴드를 사용하는지를 나타내는 결합 비트맵을 생성하는 단계; 및
   능력 정보 교환(CIE: Capability Information Exchange) 신호를 통해 상기 결합 비트맵을 제 2 장치에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 방법.
   
2. 제 1 항에 있어서, 각각의 보호 주파수 대역이 상기 가시광 통신 송신기로부터의 유출 송신을 나타내며, 상기 보호 주파수 대역들의 세트를 식별하는 보호 비트맵을 생성하는 단계; 및
   상기 보호 비트맵을 상기 CIE 신호를 통해 상기 제 2 장치로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 방법.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 결합 및 보호 비트맵들을 포함하는 상기 CIE 신호는 상기 제 2 장치와의 링크 설정 및 연관 중에 매체 접근 제어(MAC: Media Access Control) 계층에 의해 송신되는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 방법.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 결합 및 보호 비트맵들 각각은 대역플랜의 복수 개의 미리 정의된 대역들을 나타내고, 각각의 미리 정의된 대역은 가시광 스펙트럼의 일부분을 나타내며 상기 MAC 계층에서 논리적 채널과 연관된 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 방법.
   
5. 제 2 항에 있어서, 상기 CIE 신호는 상기 제 1 장치에서 각 광학 소스 유형에 대한 결합 비트맵과 보호 비트맵 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 방법.
   
6. 제 4 항에 있어서, 상기 결합 및 보호 비트맵들 각각에서 비트들의 수는 상기 복수 개의 미리 정의된 대역들의 수와 동일하고, 상기 결합 및 보호 비트맵들의 각 비트는 대응되는 미리 정의된 대역을 나타내는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 방법.
   
7. 제 5 항에 있어서, 상기 결합 및 보호 비트맵들의 수는 광학 소스 유형들의 수에 의존하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 방법.
   
8. 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 장치에 있어서,
   가시광 통신 신호들을 송신하도록 구성된 송신기; 및
   제 1 장치의 상기 송신기가 복수의 활성 주파수 대역들을 포함하는 적어도 하나의 결합된 대역을 이용하는지를 나타내는 결합 비트맵을 생성하고, 제 2 장치에 송신될 능력 정보 교환(CIE: Capability Information Exchange) 신호에 상기 결합 비트맵을 포함시키도록 구성된 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 장치.
   
9. 제 8 항에 있어서, 상기 제어부는,
   각각의 보호 주파수 대역들이 상기 VLC 송신기로부터의 유출 송신을 나타내며, 상기 보호 주파수 대역들의 세트를 식별하는 보호 비트맵을 생성하고,
   상기 제 2 장치로 송신될 CIE 신호에 상기 보호 비트맵을 포함시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제 2 장치와의 링크 설정 및 연합 중에 상기 결합 및 보호 비트맵들이 매체 접근 제어(MAC: Media Access Control) 계층에 의해 송신되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 장치.
    
11. 제 10 항에 있어서, 상기 결합 및 보호 비트맵들 각각은 대역플랜의 복수 개의 미리 정의된 대역들을 나타내고, 각 미리 정의된 대역은 가시광 스펙트럼의 일부분을 나타내며 상기 MAC 계층에서 논리적 채널과 연관된 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 장치.
    
12. 제 9 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제 1 장치에서 각 광학 소스 유형에 대한 결합 비트맵과 보호 비트맵 중 적어도 하나를 포함시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 장치.
    
13. 제 11 항에 있어서, 상기 결합 및 보호 비트맵들 각각에서 비트들의 수는 상기 복수 개의 미리 정의된 대역들의 수와 동일하고, 상기 결합 및 보호 비트맵들의 각 비트는 대응되는 미리 정의된 대역을 나타내는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 장치.
    
14. 제 12 항에 있어서, 상기 결합 및 보호 비트맵들의 수는 광학 소스 유형들의 수에 의존하는 것을 특징으로 하는 가시광 통신을 위한 채널 결합 및 보호 채널 표시 장치.
    
15. 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication)을 지원하는 장치에서의 이용을 위한 소프트웨어 명령들을 포함하는 비일시적 저장 매체에서 상기 소프트웨어 명령들이 제어부에 의해 실행될 때의 방법에 있어서,,
    제 1 장치의 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 송신기가 복수의 활성 주파수 대역들을 포함하는 적어도 하나의 결합 밴드를 사용하는지를 나타내는 결합 비트맵을 생성하는 단계; 및
    능력 정보 교환(CIE: Capability Information Exchange) 신호를 통해 상기 결합 비트맵을 제 2 장치에 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 저장 매체.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    각각의 보호 주파수 대역들이 상기 VLC 송신기로부터의 유출 송신을 나타내며, 상기 보호 주파수 대역들의 세트를 식별하는 보호 비트맵을 생성하는 단계; 및,
    상기 보호 비트맵을 상기 CIE 신호를 통해 상기 제 2 장치로 송신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비일시적 저장 매체.
    
17. 제 16 항에 있어서, 상기 결합 및 보호 비트맵들을 포함하는 상기 CIE 신호는 상기 제 2 장치와의 링크 설정 및 연관 중에 매체 접근 제어(MAC: Media Access Control) 계층에 의해 송신되는 것을 특징으로 하는 비일시적 저장 매체.
    
18. 제 17 항에 있어서, 상기 결합 및 보호 비트맵들 각각은 대역플랜의 복수 개의 미리 정의된 대역들을 나타내고, 각 미리 정의된 대역은 가시광 스펙트럼의 일부분을 나타내며 상기 MAC 계층에서 논리적 채널과 연관된 것을 특징으로 하는 비일시적 저장 매체.
    
19. 제 16 항에 있어서, 상기 CIE 신호는 상기 제 1 장치에서 각 광학 소스 유형에 대한 결합 비트맵과 보호 비트맵 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 결합 및 보호 비트맵들의 수는 광학 소스 유형들의 수에 의존하는 것을 특징으로 하는 비일시적 저장 매체.
    
20. 제 18 항에 있어서, 상기 결합 및 보호 비트맵들 각각에서 비트들의 수는 상기 복수 개의 미리 정의된 대역들의 수와 동일하고, 상기 결합 및 보호 비트맵들의 각 비트는 대응되는 미리 정의된 대역을 나타내는 것을 특징으로 하는 비일시적 저장 매체.
    

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