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LED-LED 간의 통신을 위한 주파수 특성 연구
A Study on Frequency Response in LED-LED Communication 원문보기

한국인터넷방송통신학회 논문지 = The journal of the Institute of Internet Broadcasting and Communication, v.12 no.1, 2012년, pp.115 - 122  

박인정 (단국대학교 전자공학과) ,  이규대 (공주대학교 정보통신공학부)

초록
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논문에서는 조명용 LED를 사용하여 실내 무선광 통신이 가능함을 보인다. 조명용 LED를 광원으로 사용하면 조명과 신호의 송신을 겸할 수 있으며, LED를 발광소자 및 수광 소자 로 겸용할 수 있으면 포토다이오드나 포토트랜지스터 등, 별도의 소자나 장치가 없이도 송수신기를 구현할 수 있기 때문에 별도의 통신 소자를 사용하지 않고 전송이 가능하여 장치구조가 매우 단순화 된다. 본 연구에서는 동시특성을 실험적으로 확인하고 소자의 주파수 특성을 실험을 통해 데이터를 수집하였다. 그 결과 조명용 LED를 발광/수광겸용 소자로 사용하여 무선광 데이터 전송을 할 수 있는 특성이 있음을 제시하였다. 새로운 방식의 가시광 통신이 가능함을 제시하였고, 처리 주파수도 기존 방식 보다도 높은 데이터 전송이 가능함을 보여주었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we demonstrate that indoor wireless optical communication is possible with lighting LEDs without a photo diode or a solar cell. A LED is used for both light emitting and light signal detection. This scheme is very useful because transmission is possible without any additional communic...

주제어

#LED Lighting   #VLC(Visible Light Communication)   #Frequency Response  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 고전력 LED소자를 사용하여 발광특성 및 수광특성을 실험하였다. 실험에 사용된 회로는 그림 9와 10이다.
  • 본 논문에서는 함수발생기 성능의 한계(5MHz)로 인해 5MHz 이상의 주파수 특성을 확인하지 못했다. 그러나 실험결과로 보면 5MHz이상의 구형파 입력신호에 대해서도 검출가능한 출력신호를 얻을 수 있음을 예측할 수 있다.

가설 설정

  • 논문[1]에서는 세기변조/직접검출 (IM-DD)에 기반한 OOK-NRZ (on-off keying non-return to zero)변조방식을 가정한다. 송신기는 함수 발생기 (Agilent 33220A)에서 1.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가시광의 파장을 주파수로 환산하여 활용할 경우 어떤 장점이 있는가? 가시광의 파장을 주파수로 환산 하면 대략 385THz ~789THz 에 해당한다. 이로 인해 RF 주파수를 사용하는 기존의 통신과 혼선의 우려도 없으며, 인체 유해성 시비로부터 자유롭다. 통신 링크를 눈으로 인지할 수 있어 도/감청 여부를 직접 판단할 수 있다.
LED 광원의 장점은 무엇인가? LED 의 가격은 10 년마다 10 배 하락하고, 성능은 20 배씩 개선되고 있다. LED 광원의 장점으로 낮은 전력 소비량과 긴 수명을 들 수 있다. 백열전구는 전력의 10%만을 빛으로 전환시키지만, LED 는 90%를 빛으로 변환시켜 전력 소모가 현저히 낮다.
LED 조명통신 융합 원리는 무엇인가? LED는 전기를 빛으로 바꾸는 성질을 이용하여 조명으로 활용한다. LED 조명통신 융합 원리는 그림에서와 같이 LED와 PD(Photo Diode)의 깜박임 송수신을 기본 원리로 하여 조명 기능을 유지하면서 통신도 동시에 할 수 있는 것이다. 전기에서 빛으로 바꾸는 속도가 약 30nm에서 250nm에 달하는데, 이렇게 빠른 스위칭(on-off)을 통신 모듈레이션하여 통신할 수 있다.
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참고문헌 (6)

  1. 이권형, 박현철, "가시광 LED 를 이용한 무선통신 시스템", JCCI 2008. 

  2. 이성호, "조명용 LED와 솔라 셀을 이용한 실내 무선광 통신", pp. 285-291, 韓國電磁波學會論文誌 第21 卷 第3 號 2010년 3월 

    원문보기 상세보기

  3. Paul Dietz, William Yerazunis, Darren Leigh, "Very Low-Cost Sensing and Communication Using Bidirectional LEDs", TR2003-35 July 2003. 

  4. Mims, Forrest M., III, Siliconnections: Coming of Age in the Electronic Era, McGraw-Hill, New York, NY, 1986. 

  5. Mims, Forrest M., III, LED Circuits and Projects, Howard W. Sams and Co., Inc., New York, NY, pp. 60-61, 76-77, 122-123. 

  6. http://www.led-tech.de/en/High-Power-LEDs-Seoul 

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