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[국내논문] LED 기반 가시광 통신 단말기 구현
Implementation of Visible Light Communication Based on LED 원문보기

통신위성우주산업연구회논문지 = The Journal of Korea Society of Communication and Sapce Technology, v.7 no.1, 2012년, pp.59 - 64  

황유민 (광운대학교 전자융합공학과 유비쿼터스시스템연구실) ,  김윤현 (광운대학교 전자융합공학과 유비쿼터스시스템연구실) ,  김진영 (광운대학교 전자융합공학과 유비쿼터스시스템연구실)

초록
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LED 기반 가시광 통신 시스템은 RF통신과 달리 인체에 무해하며, 주파수 허가를 받을 필요가 없고, 주파수 간섭이 없으며, 넓은 가시광 대역을 사용할 수 있는 시스템이다. 또한 물리적 보안 기능을 제공하며, 고속 멀티미디어 데이터 전송이 가능한 장점을 지니고 있어 본 논문에서 가시광 통신 단말기를 구현하기 위한 적합한 변조기법을 제시하였고 구현하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Visible light communication is a novel way of green communication. In this paper, we present the novel idea of wireless communication services such as indoor navigation systems, where users can tell where they are by detecting a signal from LED lights....

주제어

#Visible light communication   #LED   #Photo diode   #Ubiquitous   #Arduino  

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

제안 방법

  • 가시광 통신 단말기를 구현하기 앞서 변조기법 ASK, OOK, FSK, BPSK에 대하여 구현에 가장 적용 가능한 찾기위해 변조기법의 성능을 모의실험 하였다. 3m 거리에서 10의 7승개의 비트를 송신했을 때 변조기법 FSK와 OOK를 적용한경우 데이터 처리율이 Eb/No가 8dB에서 목표 처리율10Mbps에 근접하였다.

이론/모형

  • Arduino 보드는 C/C++ 언어를 지원하고 SD카드가 이용 가능한 보드를 추가적으로 지원한다. 모의실험에서의 결론을 고려하여 가시광 통신 시스템을 구현 할 때 변조기법 OOK을 적용하였다. 가시광 통신 단말기는 현대의 무선통신 시스템에서 송신기로 LED를 사용한다는 점과 수신기로 PD(Photo Diode)를 사용한다는 점을 제외하고 동일하다.
  • 따라서 네 가지 변조기법 중 FSK와 OOK가 최소 8dB에서 목표치를 달성하였기 때문에 구현에 적용 가능하다. 하지만 가시광 통신의 특성에 의하여 빛의 세기로서 데이터를 판별하는 것이 시스템복잡도를 최소화하는 입장에서 고려했을 때 가장 좋으므로결론적으로 변조기법 OOK를 적용한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가시광 통신은 무엇인가? 가시광 통신은 인간이 가시적으로 확인할 수 있는 주파수 대역 400THz(780nm)~800THz(375nm)을 사용하는 무선통신 기술이다. 통신의 매개로서 가시광을 이용하는 개념은 1880년에 Alexander Graham Bell이 최초로 발상한 것이다.
가시광 통신을 RF 통신과 비교하였을 때의 가장 큰 장점은 무엇인가? 또 가시광 LED는 LCD를 비롯한 여러 가지 기기에 배면광으로 응용된다. 가시광 통신을 RF통신과 비교 하였을 때 가장 큰 장점은 LED를 이용하는 가시광 통신은 인간에게 무해하고 정부의 특별한 규제 없이 가시광 주파수 대역을 사용할 수있다는 점이다. 또한 가시광통신은 규제가 없기 때문에 새로운 상품을 도입하기도 쉽다.
8B/10B 코드의 장점은 무엇인가? 8B/10B 코드는 각각 8 비트 정보 단위를 10 비트의 코드로 변환하는 블록 코딩방식으로 비트 동기화 등에 많이 사용 되는 부호화(선로부호) 방식이다. 4B5B보다 오류탐지에 있어서 우수하고 연속되는 0,1의 signal element를 방지한다.
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참고문헌 (5)

  1. J. Y. Kim, LED Visible Light Communication Systems, Hongreung Science Publishers, Seoul, Korea, 2009. 

  2. M. Ishida, "InGaN based LEDs and their application," OPTRONICS, vol.19, no.228, pp. 120-125, 2000. 

  3. T. Komine and M. Nakagawa, "Fundamental communication system using LED lights," IEEE Trans. on Consumer Elec., vol. 50, pp. 100-107, Feb. 2004. 

    상세보기 crossref

  4. Rick Roberts, "VLC frame flicker", IEEE 802.15.7, IEEE 802.15-09-0297-00-0007. 

  5. T. Tamura, T. Setomoto and T. Taguchi, "Fundamental characteristics of the illuminating light source using white LED based on InGaNse miconductors," Trans. IEE Japan, vol. 120-4 no. 2, pp. 244-249,2000. 

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