$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

스마트 빌딩을 위한 가시광 통신 시스템의 성능 향상 기법
Performance Enhancement Technique in Visible Light Communication System for Smart Building 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.20 no.5, 2020년, pp.39 - 43  

서성일 (호남대학교 전기공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 논문은 스마트 빌딩을 위한 가시광 통신 시스템 (VLC, Visible Light Communication)에서 통신의 안정성 및 데이터의 신뢰성을 향상시키는 다중 채널 간섭 제거 알고리즘에 대해 연구하였다. 가시광 통신 시스템은 LED (Light Emitting Diode)를 통해 방사되는 가시광을 이용한 차세대 통신 시스템으로 스마트 빌딩을 위한 유비쿼터스 네트워크 서비스 환경에서 에너지 절감 효과를 가져 올 수 있다. 또한 기존 인프라를 활용하여 고출력 전송이 가능하며 유지 보수비용을 절감할 수 있다. 실내에서 다수의 사용자가 통신을 할 경우, 채널 간섭으로 인해 성능의 열화가 발생하게 된다. 간섭 제거를 위해 먼저 MMSE (Minimum Mean Square Error) 기법을 통해 간섭을 제거한 후, 순차 연속 간섭 제거(SIC, Successive Interference Cancellation) 알고리즘을 이용하여 추가적으로 주변의 영향력이 큰 간섭원을 제거하여 성능을 향상시켰다. 채널 모델로서 실내 가시광 통신 모델을 적용 하였고, 비트 오류율 (BER, Bit Error Rate)을 평가하여 성능을 검증하였다. 모의실험을 통해 제안된 시스템의 성능을 검증하였고 기존의 시스템보다 향상된 결과가 나타냈다. 제안한 시스템 모델은 가시광 통신뿐만 아니라 일반적인 통신 시스템에서도 신호의 품질을 향상시킬 수 있도록 다양하게 적용이 가능하다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we propose the multi-channel interference cancellation algorithm for visible light communication (VLC) in smart building. The VLC system is communication technology using visible rays that come out in Light Emitting Diode (LED) device. It has energy curtailment effect and possible to ...

주제어

#Visible Light Communication   #Smart Building   #Interference Cancellation   #Successive Interference Cancellation   #Minimum Mean Square Error  

표/그림 (7)

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 실내 측위 기술은 GPS 신호 수신이 어려운 지역을 LED 조명을 통해 커버함으로써, 건물 내부나 빌딩숲과 같은 전파 음영 지역에서도 원활하게 위치를 인식할 수 있으며, Li-Fi 서비스를 통해 데이터 통신이 가능하다. 본 논문에서는 실내 건물에서 다수의 사용자가 원활하게 가시광 통신 서비스를 제공받을 수 있도록 순차 간섭제거 기법이 적용된 다중 접속 방식을 제안한다.
  • 본 논문은 가시광 통신에서 다중 채널 간섭 제거 기법을 통해 통신 채널에서 발생하는 간섭의 영향을 감소시켜 통신 성능을 향상시키는 시스템 모델을 제안하였다. 영향이 큰 간섭원을 우선적으로 제거하는 순차 간섭 제거 기법을 통하여 실내 건물의 다중 접속 환경에서 최적화된 성능을 나타내었다.

가설 설정

  • 모의실험에서 Tx와 Rx 사이의 걸리는 실제 실내 건물에서 쓰이는 조명의 높이를 고려하여 2m와 3m로 가정하였다. 또한 정보를 송신 하는 Tx의 LED 수를 2개, 주변에 간섭으로 작용하는 Rx를 2개로 가정하였다.
  • 그림 6은 제안된 다중 채널 간섭 제거 기법이 적용된 가시광 통신 시스템의 거리에 따른 BER (Bit Error Rate) 성능을 나타낸다. 모의실험에서 Tx와 Rx 사이의 걸리는 실제 실내 건물에서 쓰이는 조명의 높이를 고려하여 2m와 3m로 가정하였다. 또한 정보를 송신 하는 Tx의 LED 수를 2개, 주변에 간섭으로 작용하는 Rx를 2개로 가정하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
가시광 무선 통신의 보급은 어느 성능에 크게 의존하는가? 최근 LED 기술은 형광등 조명을 대치하고, 친환경적이며 에너지 절감효과가 있는 조명 기술의 혁신을 가져올 조명용 LED에 관한 관심이 매우 커지고 있으며, 유비퀴터스 네트워크에 의한정보통신 서비스의 다양화로 최근 조명용 LED를 이용한 실내 근거리 통신 기술 응용이 확대되어가고 있다[3]. 가시광 통신의 보급은 발광 소자의 성능에 크게 의존하며, 휘도가 높을수록 용도가 넓어질 수 있다. 실내에서의 무선 연결을 위해 백색 LED을 이용한 무선 광학 통신망에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다[4-6].
가시광 통신이란 무엇인가? 가시광 통신 (VLC, Visible Light Communication) 이란 우리 주위에 흔하게 존재하는 눈에 보이는 빛을 사용하여 통신을 하는 최신 통신기술로, 실내 통신 시스템 필요성의 증가와 LED (Light Emitting Diode)의 개선을 통해 가시광 통신 시스템에 관심이 높아지고 있다[1,2]. 가시광 무선 통신 효과로 빛을 사용하기 때문에 인체에 무해하고 주파수 허가를 받을 필요도 없으며 물리적으로 보안 기능을 제공하는 장점을 지닌다.
가시광 무선 통신 효과의 장점은 무엇인가? 가시광 통신 (VLC, Visible Light Communication) 이란 우리 주위에 흔하게 존재하는 눈에 보이는 빛을 사용하여 통신을 하는 최신 통신기술로, 실내 통신 시스템 필요성의 증가와 LED (Light Emitting Diode)의 개선을 통해 가시광 통신 시스템에 관심이 높아지고 있다[1,2]. 가시광 무선 통신 효과로 빛을 사용하기 때문에 인체에 무해하고 주파수 허가를 받을 필요도 없으며 물리적으로 보안 기능을 제공하는 장점을 지닌다. 최근 LED 기술은 형광등 조명을 대치하고, 친환경적이며 에너지 절감효과가 있는 조명 기술의 혁신을 가져올 조명용 LED에 관한 관심이 매우 커지고 있으며, 유비퀴터스 네트워크에 의한정보통신 서비스의 다양화로 최근 조명용 LED를 이용한 실내 근거리 통신 기술 응용이 확대되어가고 있다[3].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (9)

  1. C. P. Kuo, R. M. Fletcher, T. D. Osentowski, M. C. Lardizabal, and M. G. Craford, "High performance AlGaInP visible light-emitting diodes," Appl. Phys. Lett., Vol. 57, No. 27, pp. 2937-2939, 1990. DOI: https://doi.org/10.1063/1.103736 

  2. H. Hwang, W. C. Lee, and G. Kang, "Visible light communication system under low light condition based on non-hierarchical clustering algorithm," The Journal of Korean Institute of Information Technology, Vol. 16, No. 6, pp. 31-36, 2018. DOI: https://doi.org/10.14801/jkiit.2018.16.6.31 

    상세보기

  3. J. Kim, M. Lee, and K. Kim, "Power performance comparison using dimming in the indoor multi-hop VLC environment," The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication (JIIBC), Vol. 17, No. 5, pp.71-78, 2017. DOI: https://doi.org/10.7236/JIIBC.2017.17.5.71 

  4. Y. Tanaka, S. Haruyama, and M. Nakagawa, "Wireless optical transmissions with the white colored LED for the wireless home links," in Proc. of the 11th Int. Symp. Personal, Indoor and Mobile Radio Commun., pp. 1325-1329, 2000. DOI: https://doi.org/10.1109/PIMRC.2000.881634 

  5. T. Komine, Y. Tanaka, S. Haruyama, and M. Nakagawa, "Basic study on visible-light communication using light emitting diode illumination," in Proc. of 8th Int. Symp. on Microwave and Optical Technol., pp. 4548, 2001. 

  6. J. H. Choi, and J. Y. Kim, "Performance of LED-ID System for Home Networking Application," The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication (JIIBC), Vol. 10, No. 4, pp. 169-176, 2010. 

  7. Visible Light Communications: Tutorials, IEEE 802.15 VLC SG, 2008. 

  8. F. R. Gfeller and U. H. Bapst, "Wireless in-house data communication via diffuse infrared radiation," in Proc. of IEEE, Vol. 67, No. 11, pp. 1474-1486, 1979. DOI: https://doi.org/10.1109/PROC.1979.11508 

  9. J. R. Barry, J. M. Kahn, W. J. Krause, E. A. Lee, and D. G. Messer schmitt, "Simulation of multipath impulse response for indoor wireless optical channels," IEEE J. Select. Areas Commun., Vol. 11, No. 3, pp. 367-380, 1993. DOI: https://doi.org/10.1109/49.219552 

    상세보기 crossref

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로