• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.79-85
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• 2016

최근 그린 무선통신 서비스가 주목 받으면서 가시광통신에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 현재 가시광통신은 주로 송신에 LED를 이용하고, 수신에 PD(Photo Diode)를 사용하여 통신을 한다. 그러나 이러한 시스템 방식은 응용에 한계가 있다. 본 논문에서 제안 개발된 시스템의 주요한 특징과 기여도는 다음과 같다. 첫째, LED만을 이용하여 송수신을 하는 LED-to-LED 가시광통신 시스템이며, 아날로그 스위치로 송수신회로를 교체하는 방식을 사용한다. 둘째, 단방향 통신과 양방향 통신을 함께 지원한다. 단 방향 통신은 멀티 홉을 지원한다. 성능평가 환경은 보통의 형광등이 비추는 곳에서 실험을 하였다. 단 방향 통신은 거리와 보드레이트를 변화 시키며 전송 성공여부를 측정 하였고, 양방향 통신은 거리에 따라 양방향 통신 성공여부를 확인 하였다. 본 논문에서 제안 설계한 LED-to-LED 가시광통신 시스템을 이용하여 더 많은 분야에 응용 할 수 있을 것으로 기대 된다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제15권3호
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• pp.146-154
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• 2016

본 논문에서는 다중입출력 가시광통신에서 플리커 현상을 완화하기 위한 방법에 대하여 연구하였다. LED 가시광통신은 LED의 광을 이용하여 데이터를 전송하는 기술로 조명의 역할과 동시에 네트워크 구축이 가능한 효과적인 방법이다. 최근에는 전송률 향상을 위해 다수의 송신 LED를 이용한 다중입출력 가시광통신에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 다중입출력 가시광통신은 송신 LED들 간의 광 간섭 문제와 수신부에서의 광 검출 문제, 서로 다른 데이터 비트를 전송하며 발생하는 플리커 문제점 등을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 전송률과 오류율 성능에 관한 광 간섭과 광 검출 문제는 많은 연구가 진행되고 있지만 조명의 역할을 위한 플리커 현상의 문제점에 관하여 많은 연구가 진행되지 않고 있다. 이러한 다중입출력 가시광통신에서의 플리커 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 전송 패턴의 변화를 이용한 PFM(Parallel Flicker Mitigation) 코드를 제안하고 시뮬레이션을 통해 제안하는 시스템의 플리커 완화 성능을 분석하였다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제1권1호
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• pp.14-18
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• 2012

This paper presents a fair MAC protocol based on the CSMA/CA algorithm in visible light communication (VLC) networks. The problem of bandwidth sharing among differentiated priority in VLC networks can be solved by using number of backoff time and backoff exponent parameters with AIFS. The proposed algorithm can achieve fair allocation of the bandwidth resource among differentiated priority. The two dimension Markov chain is assisted for analyzing the proposed mechanism about throughput and delay metrics. Numerical results show that our proposed algorithm improves the fairness among different traffic flows.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권4호
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• pp.473-477
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• 2015

본 논문에서는 인광물질을 포함하는 조명용 백색 LED를 이용한 가시광 통신 시스템의 변조 대역폭을 늘리기 위한 등화기를 설계하고 실험적으로 결과를 보였다. 등화기의 성능을 분석하기 위한 해석적 방법으로 회로 시뮬레이터인 PSpice를 이용하였다. 등화기는 저항과 커패시터를 이용한 수동필터와 증폭기를 이용한 능동필터의 조합으로 구성하였다. 등화기를 수신단에 적용함으로써 3.5 MHz 부근의 인광성 백색 LED 변조 대역폭이 청색 광학필터를 사용하지 않고도 25 MHz 까지 확장되었다. 상용화된 라운드형 백색 LED 1개와 PIN형 광 다이오드 1개를 이용하여 구현한 가시광 통신 시스템에서 진폭편이변조 방식으로 변조된 LED의 가시광 신호는 1미터 거리에서 35 Mbit/s 데이터 전송률을 보였다. 이때의 비트 에러율은 $7.6{\times}10^{-4}$이었으며 이는 순방향 오류 정정의 한계인 $3.8{\times}10^{-3}$ 이하를 만족하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.480-483
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• 2018

본 논문에서는 CMOS센서 기반 가시광 통신 시스템에서 고속전송을 위한 다중 광원의 간섭제거 및 이미지 센싱 처리기술에 대해서 연구하였다. 이미지센서를 통한 광학카메라 통신에서 전송 용량을 향상 시키려면 각 LED에서 다른 데이터를 동시에 전송해야한다. 그러나 고속전송을 위한 다수의 LED광원 환경은 인접한 LED 간 간섭을 일으킬 수 있다. 이 경우, 가시광통신시스템은 일반적으로 세기 변조를 사용하기 때문에 다수의 LED가 동시에 데이터를 전송할 경우 인접한 LED의 빛 퍼짐 간섭으로 인해 각각의 LED들의 정확한 신호 검출이 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 듀얼 CMOS 센서를 사용하여 다수의 광원 LED의 ON/OFF 상태를 정확히 인식하고, 각각의 LED들의 이미지 시그널 프로세싱 기법을 제안하였다. 이러한 기법을 통해 다수의 LED픽셀을 정확하게 인식하여 다중LED OCVLC 시스템의 총 평균 비트 오류율과 처리량을 향상시킬 수 있다.

• 전기학회논문지
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• 제66권6호
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• pp.935-941
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• 2017

This paper proposes a method for estimating the distance betweeen vehicles in a moving situation using the image ratio of the distance between the tail lamps of a front vehicle. The actual distance between the tail lamps of a front vehicle was transmitted by LED tail lamps using visible light communication. As the distance between the front vehicle and the rear vehicle changes, it calculates the ratio of the pixel width between the tail lamps of the front vehicle projected on the image. The calculated values are used to derive a distance-mapping function through non-linear regression technique. Then, the distance between vehicles in the moving situation is estimated based on this function.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권2호
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• pp.90-94
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• 2017

Visible light identification (VLID) is a user identification system for a door lock application using smartphone that adopts visible light communication (VLC) technology with the objective of high security, small form factor, and cost effectiveness. The user is verified by the identification application program of a smartphone via fingerprint recognition or password entry. If the authentication succeeds, the corresponding encoded visible light signals are transmitted by a light emitting diode (LED) camera flash. Then, only a small size and low cost photodiode as an outdoor interface converts the light signal to the digital data along with a comparator, and runs the authentication process, and releases the lock. VLID can utilize powerful state-of-the-art hardware and software of smartphones. Furthermore, the door lock system is allowed to be easily upgraded with advanced technologies without its modification and replacement. It can be upgraded by just update the software of smartphone application or replacing the smartphone with the latest one. Additionally, wireless connection between a smartphone and a smart home hub is established automatically via Bluetooth for updating the password and controlling the home devices. In this paper, we demonstrate a prototype VLID door lock system that is built up with LEGO blocks, a photodiode, a comparator circuit, Bluetooth module, and FPGA board.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제9권2호
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• pp.60-67
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• 2010

최근에, LED를 사용한 WPAN 응용 기술에 많은 연구가 진행되고 있다. 하지만, LED를 이용한 가시광 통신은 통신을 수행하는데 약점을 가지고 있다. 시스템 성능을 저하시키는 요인으로 통신 환경에서 다른 물체에 의한 전파 지연으로 발생하는 다중 경로 페이딩을 들 수 있다. 따라서 본 논문에서 OFDM 기술은 다중 경로 페이딩과 분산을 줄이고, 고속 데이터 전송을 제공하기 위해서 적용하였다. 게다가, 광잡음에 의한 정보 손실을 줄이기 위해서 채널코딩으로써 터보 부호화 기술을 사용하였다. OFDM과 터보 부호화를 적용하므로써, 약 4 [dB] 정도의 성능향상을 보임을 알 수 있었다. 또한, 도플러 효과가 일어난다고 가정하였을 경우, 시스템 성능이 저하됨을 시뮬레이션을 통해 알 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.116-120
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• 2014

가시광통신은 기존에 설치된 LED등을 사용하기에 무선통신을 위한 방법 중의 하나이다. 본 논문은 이미지 처리 기술을 이용한 광카메라 통신(OCC: Optical Camera Communications) 기술을 제안한다. LED등은 빠른 속도로 on 및 off를 변경할 능력을 가지고 있기에 인간의 눈이 인지할 수 없을 정도로 일정한 조도와 함께 데이터를 전송해야 한다. 하나의 데이터 프레임에서 비트 '1' 및 '0' 사이의 밝기 불균형에 의해 flickering 문제가 발생한다. Manchester code, 4B6B, 8B10B 및 VPPM과 같은 다양한 Run length limited(RLL) coding 기법이 사용될 수 있지만 LED 변조기와 복조기 회로를 수정하는 것 없이 데이터를 전송할수 있는 pseudo Manchester codding을 제안한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.443-449
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• 2015

본 논문에서는, Visible Light Communication (VLC)시스템에서 LED의 Mixture ratio 및 통신 거리에 따른 성능저하를 보상하여 QoS를 만족하는 방법에 대하여 연구하였다. VLC 시스템은 기존 조명의 기능을 수행하는 LED를 사용하여 통신의 기능까지 동시에 구현할 수 있는 새로운 통신 방식이다. LED의 RGB(Red Green Blue)광원을 통하여 신호를 전송하는 방법으로, 각 소자들의 RGB Mixture ratio에 따라서 LED의 색상 및 BER성능이 결정된다. 그러나 이러한 Mixture ratio에 따라 각각의 채널 상태가 달라지고, 채널별 도달거리가 증감한다. 따라서 기존의 시스템처럼 고정적으로 채널을 할당하여 송신하는 경우 서비스 품질의 한계가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 이 논문에서는 LED의 RGB Mixture ratio에 따른 채널 및 통신 거리에 따른 수신 성능을 분석하고, Infrared(IR)을 이용한 사용자 피드백을 통해 통신 거리에 따른 RGB Channel allocation을 통해 능동적으로 신호를 전송함으로써, 시스템의 성능 향상과 QoS를 만족하는 기법을 연구하였다.