• 제목/요약/키워드: Visible light communications (VLC)

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Performance Analysis of Spatial Multiplexing in MIMO Based Visible Light Communication System

  • Mondal, Ratan Kumar;Saha, Nirzhar;Jang, Yeong Min
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권9호
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    • pp.797-801
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    • 2013
  • Visible light communication (VLC) is a rapidly growing area of research and applications, due to the potential and predicted high efficiency of bandwidth. One of the key challenges in VLC technology is the choice of devices which are going to be deployed VLC features. Smartphone rationally uses the most widely deployed visible light sensor i.e. image sensor in camera, which could be used to receive the intensity modulated data. Image sensor based VLC system would be the most deployable scenario but initially the capacity was not much attractive compared with photodetector based VLC system. Here, the spatial multiplexing is proposed in MIMO based VLC system to increase the system capacity by utilizing the property of spatial separation of optical light sources in smartphone's camera module. The active pixels of imaging plane act as the multiple receivers which could be able to use on MIMO spatial multiplexing to enhance the system performance.

가시광 통신 채널의 취약성 및 공격 방법 (Vulnerabilities and Attack Methods in Visible Light Communications Channel)

  • 박소현;주소영;이일구
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.469-471
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    • 2021
  • 무선 통신 기술이 방대한 양의 데이터를 빠른 속도로 높은 정확도와 안전성을 보장하여 전송하는 방식에 초점을 맞추어 발전하면서 기존의 무선 주파수(RF, Radio Frequency)를 이용한 무선 통신 기술의 대안으로 가시광 통신(VLC, Visible Light Communication) 기술의 연구개발이 가속화되었다. RF 무선 통신의 전파 스펙트럼이 더욱 혼잡해지고, 대역폭에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 규제되지 않은 대역폭을 사용할 수 있는 VLC가 해결책으로 제시되고 있다. 하지만, VLC 채널은 LOS(Line of Sight) 전파 특성으로 중간자 공격(MITM, Man-In-The-Middle)에 취약하고 도청과 재밍 공격에 쉽게 노출될 수 있다는 문제점이 있다. 이러한 VLC 채널에 대한 공격은 통신 링크 및 데이터의 기밀성, 무결성 및 가용성을 훼손하고, 데이터 재전송률이 높아져 스루풋이 감소하고 전력 소모량이 증가하여 데이터 전송 효율성이 낮아지는 문제점이 있다. 본 연구에서는 취약한 VLC 채널을 모델링하여 악의적인 재머에 의한 공격 영향과 통신 취약성을 분석한다.

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LED를 이용한 가시광 통신 시스템에서 2-step 인터리빙을 통한 BER 성능 향상 (To improve the performance of BER using the 2-step interleaving for Visible Light Communication with LEDs)

  • 이종현;서효덕;한두희;이계산;이규진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.46-53
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    • 2015
  • Visible Light Communication (VLC)은 Light Emitting Diode (LED)를 사용하여 조명의 역할과 통신의 기능을 동시에 구현할 수 있는 효과적인 방법이다. VLC는 통신 가능 영역인 Field Of View (FOV)를 가져 높은 보안성을 가지고, 가시광을 이용해 고속의 데이터 전송이 가능하다. VLC 시스템에서 RGB 채널에 데이터를 분할하여 전송하는 방법은, RGB 채널에 동일한 데이터를 전송하는 방법에 비해 빠른 데이터 전송 속도를 가지고 있으나, 가시광의 산란 및 반사로 인한 데이터의 burst 에러가 발생할 시 복원이 불가능하여 BER 성능의 열화가 발생한다는 단점이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 VLC에서 빠른 데이터 전송률을 가지면서 BER 성능 향상을 만족하는 2-step 인터리빙 기법을 제안한다. 제안 시스템의 Cyclic 인터리빙과 convolutional 인터리빙을 통해 RGB 채널의 성능 평준화 및 데이터 에러율의 감소로 전체 시스템의 BER 성능이 향상됨을 확인 할 수 있다.

Efficient Cross-Room Switch Mechanism for Indoor Room-Division-Multiplexing Based Visible Light Communication Network

  • Huang, Zhitong;Xiong, Jieqing;Li, Jianfeng;Ji, Yuefeng
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권4호
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    • pp.351-356
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    • 2015
  • Visible light communication (VLC) is considered to be an attractive scheme to realize the broadband wireless communication for an indoor environment. We present a room division multiplexing (RDM) mechanism for an indoor multi-room VLC network, which utilizes the spatial position of the LED lamp in different rooms as a novel dimension of network resource for multiplexing, and thus the network capacity is increased. In such a network, the service interruption caused by user cross-room movement is an important problem, and we propose a double-area-positioning based cross-room switch solution. An experimental platform demonstrates the RDM-deployed VLC network, and validates the performance of the presented switch mechanism.

LED transceivers with beehive-shaped reflector for visible light communication

  • Sohn, Kyung-Rak;Kim, Min-Soo
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제38권2호
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    • pp.169-174
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    • 2014
  • This paper proposes a novel beehive-shaped reflector for application to light-emitting diode (LED) transceivers for illumination and bi-directional visible light communication (VLC). By using a diffuse propagation model extended to line-of-sight and direct signals, the distribution of illuminance and the path loss of the transceiver are investigated to evaluate the performance of the beehive-shaped reflector. To verify bi-directional communication, a VLC-based image capture system, comprising a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) image sensor and video processor unit, is demonstrated. Real-time images captured by the CMOS camera are successfully transmitted to the monitoring system via a free-space channel at a rate of 115.2 kbps.

광무선통신 시스템의 송수신기 구현 (Implementation of Transceiver for Optical Wireless Communication System)

  • 이선의;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.71-76
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    • 2013
  • 본 논문에서는 LED(Light Emitting Diode)의 White 조명을 이용한 VLC(Visible Light Communication) 송 수신기를 구현하였다. LED의 송신파형과 PD의 수신파형을 VLC 데이터를 복원하기 위하여 분석하였다. 가시광 무선 통신 시스템의 가능성을 보이기 위해서 오디오 신호를 성공적으로 전송하였고, 아두이노, 랩뷰, RS232 직렬 포트를 사용하여 이미지 데이터를 송수신 하는 시스템을 만들었다. 다양한 모듈레이션 기법들의 성능을 다양한 채널 조건에서 평가와 비교를 해 보았다.

VLC 시스템의 새로운 이득 제어 (Novel Gain Control Scheme for VLC systems)

  • 이선의;정국현;황유민;이성훈;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.41-46
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    • 2014
  • 본 논문에서는 LED(Light Emitting Diode)의 White 조명을 이용한 VLC(Visible Light Communication) 송 수신기를 구현하였다. 가시광 통신과 다양한 환경에서 고속 데이터 전송을 위한 무선 통신 방식의 차이점을 분석하였고 QAM 전송 기법을 이용하여 실제 채널을 통과한 심벌의 수신을 확인하였다. 그리고 가시광 통신의 높은 데이터 속도를 얻기 위해 실험을 통해서 고려해야 되는 변수를 찾았다. 또한 주파수 대역을 정하고 거리에 따른 송수신간의 최적의 게인을 찾았다. 이것을 이용하여 실제 가시광 실내 환경 내에서 송수신하여 QAM 방식으로 2Mbps의 속도를 보인다.

Conflict Graph-based Downlink Resource Allocation and Scheduling for Indoor Visible Light Communications

  • Liu, Huanlin;Dai, Hongyue;Chen, Yong;Xia, Peijie
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권1호
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    • pp.36-41
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    • 2016
  • Visible Light Communication (VLC) using Light Emitting Diodes (LEDs) within the existing lighting infrastructure can reduce the implementation cost and may gain higher throughput than radio frequency (RF) or Infrared (IR) based wireless systems. Current indoor VLC systems may suffer from poor downlink resource allocation problems and small system throughput. To address these two issues, we propose an algorithm called a conflict graph scheduling (CGS) algorithm, including a conflict graph and a scheme that is based on the conflict graph. The conflict graph can ensure that users are able to transmit data without interference. The scheme considers the user fairness and system throughput, so that they both can get optimum values. Simulation results show that the proposed algorithm can guarantee significant improvement of system throughput under the premise of fairness.

디지털 도어락 시스템을 위한 파일럿 기반 신호검출 성능 (Performance of pilot-based signal detection for digital IoT doorlock system)

  • 이선의;황유민;선영규;윤성훈;김진영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.723-728
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    • 2018
  • 본 논문은 VLC (Visible Light Communication)의 새로운 응용 분야인 IoT 도어락 시스템을 위한 신호검출 방법을 제안한다. 보안성에 대한 이슈로 새로운 기술에 대한 수요가 있는 도어락 시스템에 VLC를 적용하기 위해서 극복해야 되는 사용자 인식을 위한 신호 검출 기법에 대해 설명한다. 이 시스템은 기존 인프라를 사용하여 가시광으로 통신을 수행하기 때문에 보안 및 높은 신호 검출 특성을 가진 것을 보인다. FFT를 사용한 신호 검출을 위하여 파일럿 신호를 기반으로 인증 채널에 접근한 사용자의 신호를 검출하고 이에 따른 채널 모델에서 오경보 확률과 검출 확률의 성능을 보인다.

다중 접속 가시광 통신을 위한 신호 검출 기법의 게인 조절 (Novel Gain Control Scheme of Efficient Signal Detection Technique for Multiple Access VLC Systems)

  • 이선의;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.32-36
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    • 2016
  • 본 논문에서는 LED(Light Emitting Diode)의 White 조명을 이용한 VLC(Visible Light Communication) 송 수신기를 구현하였다. 가시광 통신과 다양한 환경에서 고속 데이터 전송을 위한 무선 통신 방식의 차이점을 분석하였고 QAM 전송 기법을 이용하여 실제채널을 통과한 심벌의 수신을 확인하였다. 그리고 가시광 통신의 높은 데이터 속도를 얻기 위해 실험을 통해서 고려해야 되는 변수를 찾았다. 또한 주파수 대역을 정하고 거리에 따른 송수신간의 최적의 게인을 찾았다. 효율적인 가시광 통신의 신호 전송 및 검출을 위하여 직교 시퀀스를 이용한 효율적인 신호 검출 기법의 성능을 랩뷰를 이용하여 보였다.