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조명용 LED의 스위칭 구동 회로로 변조되는 가시광 통신 시스템의 구현

Implementation of Visible Light Communication System Modulated by a Switching Driver Circuit of Lighting LED

  • Cho, Sang-Ho (Department of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Han, Sang-Kyoo (Department of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Roh, Chung-Wook (Department of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Hong, Sung-Soo (Department of Electrical Engineering, Kookmin University) ;
  • Jang, Byung-Jun (Department of Electrical Engineering, Kookmin University)
  • 발행 : 2010.08.31

초록

본 논문에서는 조명용 LED(Light Emitting Diode)의 스위칭 구동 회로를 이용한 변조 기법으로 조명 기능과 무선 통신 기능을 동시에 수행하는 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication) 시스템을 제안하였다. 본 방식은 기존의 선형 영역에서 동작하는 LED 구동 회로를 갖는 가시광 통신 시스템에 비해 고효율이므로 고출력의 조명용 LED 시스템에 적용할 수 있는 장점이 있다. 제안된 시스템의 유용성을 입증하기 위하여 디지틀 방식의 오디오 시스템을 채용하여 가시광 통신 시스템을 구현하고, 그 실험 결과를 제시함으로써 제안된 방식의 우수성을 검증하였다. 실험 결과, 제안 회로의 시작품은 특별한 광필터 없이 20 W급 조명을 사용해서 약 1.5 m의 반경에서 최대 10 Mbps의 데이터 전송률을 달성하였다.

In this paper, visible light communication(VLC) system modulated by a switching driver circuit of lighting light emitting diode(LED), not only for illumination but also for optical wireless communication, is implemented. Presented system could overcome the drawbacks of prior linear modulation technique such as low efficiency, heat generation, and limits to realization of high power lighting LED. Experimental results from the realized digital audio system are presented to confirm the superiority of the proposed circuit. Our prototype achieves a transmission data rate of 10 Mbps with a radius of 1.5 meters using 20 W output power, and the signals were detected successfully.

키워드

참고문헌

  1. Y. Tanaka, T. Komine, S. Haruyama, and M. Nakagawa, "Indoor visible light transmission system utilizing white LED lights", IEICE Trans. on Commun., vol. E86-B, no. 8, pp. 2440-2454, Aug. 2003.
  2. T. Komine, M. Kakagawa, "Fundamental analysis for visible-light communication system using LED lights", IEEE Trans. on Consumer Electron., vol. 50, no. 1, pp. 100-107, Feb. 2004. https://doi.org/10.1109/TCE.2004.1277847
  3. 채균, "LED 응용 제품 개발 및 사례", 전력전자학회지, 14(3), pp. 36-40. 2009년 6월.
  4. N. Kumar, N. Lourenco, M. Spiez, and R. Aguiar, "Visible light communication systems conception and VIDAS", IETE Journal, vol. 25, issue 6, pp. 359-367. Nov. 2008.
  5. H. L. Minh, D. O'Brien, G. Faulkner, L. Zeng, K. Lee, D. Jung, and Y. Oh, "High-speed visible light communication using multiple-resonant equalization", IEEE Photonics Technology, vol. 20, no. 14, pp. 1243-1245, Jul. 2008. https://doi.org/10.1109/LPT.2008.926030
  6. B. Lu, W. Liu, Y. Liang, F. C. Lee, and J. D. Van Wyk, "Optimal design methodology for LLC resonant converter", Applied Power Electronics Conference and Exposition, pp. 533-538, Mar. 2006.
  7. K. Inoue, "Waveform distortion in a gain-saturated semiconductor optical amplifier for NRZ and Manchester formats", Optoelectronics, IEE Proceedings, vol. 44, issue 6, pp. 433-437, 1997.

피인용 문헌

  1. A Smart Farming System Based on Visible Light Communications vol.38C, pp.5, 2013, https://doi.org/10.7840/kics.2013.38C.5.479
  2. Indoor Position Estimation Using Stereo Image Sensor and LEDs vol.39B, pp.11, 2014, https://doi.org/10.7840/kics.2014.39B.11.755