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공간 분할 처리를 이용한 고속 가시광통신 시스템
High-speed visible light communication system using space division processing 원문보기

융합정보논문지 = Journal of Convergence for Information Technology, v.8 no.6, 2018년, pp.237 - 242  

박준형 (세명대학교 전자공학과) ,  이규진 (세명대학교 전자공학과)

초록
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우리 주변에는 다양한 '무선 통신 기술'이 존재한다. 하지만 무선 통신 기술의 발달로 인해 주파수 자원을 필요로 하는 기술이 늘어나면서 주파수 부족 현상이 심각하게 대두되었다. 최근 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안으로 떠오르는 통신기술로 '가시광 통신'이 주목받고 있다. '가시광 통신'은 직렬데이터 송수신을 기반으로 하는 통신 방법으로 발신부의 한계 및 포토다이오드를 이용하는 수신단의 문제 때문에 병렬데이터 송수신에 어려움이 있다. 본 논문에서는 이러한 가시광 통신의 병렬데이터 처리에 대하여 연구했다. 가시광 통신 시스템에 영상처리를 적용한 병렬데이터 분석을 통해 병렬데이터 분석 방법을 구현하였다. 제안 시스템에서 입출력 데이터 매칭 비교를 통해 병렬 통신 성능을 확인할 수 있었으며 병렬데이터 분석에 다양성을 제시할 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

There are various 'wireless communication technologies' around us. Wireless mobile communication has evolved through various stages, and its utilization is also diverse. However, due to the development of wireless communication technology, the demand for frequency resources is much higher than the s...

주제어

#무선 통신 기술   #가시광 통신   #영상 처리   #패턴 분석   #통신 성능 융합  

표/그림 (10)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 가시광 통신에서 기존의 직렬 데이터 송수신 방법이 아닌 병렬데이터 송수신의 방법에 대해 고찰하였다. 병렬데이터 가시광 통신에서 다수의 LED를 통한 병렬 전송을 위해서는 기존의 PD를 이용한 수신 방법으로는 한계가 있다.
  • 그러나 가시광 통신은 직렬데이터 송수신을 기반으로 발신단의 광원, 수신단의 Photo Diode가 IM/DD 변복조를 이용하기 때문에, 고속 전송을 위한 병렬신호 송수신에 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 영상처리 기법을 통한 병렬전송 기법을 제안 한다. Image processing을 통해서 패턴을 분석한 후 데이터를 추출하여 입력데이터와 비교하여 고속 가시광 통신에 적합한 기술이다[4,5].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
공간 필터링이란 무엇인가? 공간 필터링(Spatial Filtering)이란 영상 신호에 대하여 공간영역(Spatial Domain)에서의 필터 처리를 의미한 다. 기본 정지영상에 특정한 Mask(Window, Kernel)를 씌워 convolution 연산을 수행함으로써 각각 픽셀의 값들을 결정하는 방법이다.
주파수 부족 현상이 나타난 이유는? 우리 주변에는 다양한 '무선 통신 기술'이 존재한다. 하지만 무선 통신 기술의 발달로 인해 주파수 자원을 필요로 하는 기술이 늘어나면서 주파수 부족 현상이 심각하게 대두되었다. 최근 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안으로 떠오르는 통신기술로 '가시광 통신'이 주목받고 있다.
가시광 통신이 LED광원으로 사용될수 있는 이유는? 가시광 통신은 LED 광원의 가시광 파장을 통해 정보를 전송하는 기술로서 LED 디지털 반도체에 의해 발생된 광 신호를 ON/OFF 연속 스위칭을 통해 데이터를 전송한다. 사람은 광원의 빛을 초당 200번 이상의 속도로 ON/OFF 스위칭 할 경우, 켜져 있는 빛으로 인식하는 원리를 이용하여 조명의 기능과 무선통신의 기능을 동시에 실현 가능한 통신시스템이다 [2,3]. 그러나 가시광 통신은 직렬데이터 송수신을 기반으로 발신단의 광원, 수신단의 Photo Diode가 IM/DD 변복조를 이용하기 때문에, 고속 전송을 위한 병렬신호 송수신에 어려움이 있다.
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참고문헌 (10)

  1. D.C.O' Brien et al,(2007). Visible Light Communication: state of the art and prospects published in Proc. Wireless World Research Forum 

  2. S. Rajagopal et al.(2009). TG7 Technical Considerations Document IEEE 802.15.7 Task Group Document, Jul. 

  3. G. T. Kim, D. H. Han, K. S. Lee & K. J. Lee. (2014). Analysis Performance of VLC System according to the Transmission Distance and Angle of Incidence. Journal of Convergence for Information Technology, 4(4), 37-42. 

  4. K. J. Lee & G. J. Kim. (2015). The blocking channel to reduce the performance decrease using the low correlation with cyclic delay scheme in LED-ID system. Journal of Digital Convergence, 13(10), 319-325. 

  5. K. J. Lee & G. J. Kim. (2014). Co-channel Interference Reduction using Multi code MC-CDMA in Visual Light Communication System. Journal of Digital Convergence, 12(8), 249-255. 

  6. Y. H. Liu, Z. Z. Yang & S. C. Wang. (2010). A novel sequential-color RGB-LED backlight driving system with local dimming control and dynamic bus voltage regulation. IEEE Transactions on Consumer Electronics, 56(4), 2445-2452. 

    상세보기 crossref

  7. J. b. Xia. (2014). Template matching algorithm based on gradient search. IEEE International Conference on Mechatronics and Control (ICMC), 1472-1475. 

  8. Y. Tanaka, T. Komine, S. Haruyama & M. Nakagawa. (2003). Indoor visible light data transmission system utilizing white LED lights. IEICE TRANS. COMMUN, E86B(8), 2440-2454. 

  9. K. J. Lee. (2018). Dimming Level Control Technique for Lighting / Communication Functions in Visible Light Communication Systems. Journal of Convergence for Information Technology, 8(5), 153-158. 

  10. H. D. Seo & K. J. Lee. (2017). Efficient Data Transmission in LED-based Visible Light Communication Using Variable RGB Interleaving scheme. Journal of Convergence for Information Technology, 7(6), 167-172. 

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