렌즈를 이용한 가시광 통신 시스템에서 FOV 확대를 위한 수신기에 관한 연구 = A Study of Receiver for FOV Extension with Visible Light Communication System Using Lens

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 렌즈를 이용한 가시광 통신(VLC, visible light communication) 시스템의 문제점을 분석하고, FOV(Field of View)를 확대시키는 수신기에 대한 연구를 진행하였다. 조도는 거리의 제곱에 반비례하기에 가시광 통신에서 통신거리가 멀어지면 급격히 통신성능이 저하된다. 따라서 집광기를 많이 사용하는데, 그중에서 일반적으로 볼록 렌즈가 많이 활용된다. 그러나 볼록 렌즈는 FOV가 매우 작아서 송신부와 수신부의 얼라인(align)이 맞지 않으면 통신성능이 급격히 저하되는 문제점이 있다. 따라서 수신부에 3x3 배열로 포토다이오드(PD, Photodiode)를 구성하여 FOV를 확대시켰고, 렌즈-PD 사이의 거리를 조절하여 PD 사이의 음영지역을 해소하는 최적의 통신 성능을 확보하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we analyze the problem of visible light communication (VLC) system using lens and have studied a receiver that extends the field of view (FOV). The illuminance is inversely proportional to the square of the distance. When communication distance is increased by visible light communication, the communication performance is suddenly decreased. Therefore, concentrator is widely used, and convex lens is widely used in general. However, the FOV of convex lens is very small, and if the alignment between the transmitter and the receiver doesn’t match. The communication performance is deteriorated rapidly. So, we constructed photodiodes with 3x3 array at the receiver to extend the FOV, The distance between lens and PD is adjusted to secure the optimal communication performance for eliminating the shadow area between the PDs.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 2 장 가시광 통신 시스템의 구조 4
• 제 1 절 FOV 6
• 제 2 절 렌즈를 이용한 가시광 통신 시스템의 문제점 9
• 제 3 절 제안하는 시스템 11
• 제 3 장 테스트베드 구성 및 실험 12
• 제 1 절 수중통신 시스템의 특성 12
• 제 2 절 프레임 구조 14
• 제 3 절 맨체스터 코드 15
• 제 4 절 실험 방법 18
• 제 4 장 성능분석 20
• 제 5 장 결론 26
• 참고문헌 27