본 논문은 가시광 통신 시스템에서 시스템 성능 향상 위해 광 빔포밍 전송기법을 적용할 때 광 신호 방사 범위 내에 단일 또는 다수의 접속 유저 단말(Rx)을 추적하는 방법에 관한 것이다. 광 빔포밍 전송기법은 RF에서 빔 형성 전송 방법과 매우 유사하여 가시광 통신 시스템의 통신 신호인 가시 광 신호를 유저 단말에게 전송할 때 빔 형성 벡터를 곱하여 특정 유저에게 질 좋은 가시 광 채널을 형성해 주는 기법이다. 이러한 광 빔포밍 전송을 적용하기 위해서는 먼저 가시 광 셀 내에 이동성을 가진 단말을 포함해 접속해 있는 유저 단말의 위치 추적이 필요하다. 따라서 본 논문에서 하나의 가시 광 셀 내에 접속해 있는 유저 단말 추적 방법을 광 AP(Access Point)와 UE(User Equipment) 1:1 샘플을 취하여 기술하였고 이러한 UE 추적 방법을 통해 광 빔포밍 전송 기법을 적용했을 때 얻을 수 있는 5~6dB 정도의 SNR 성능 이득을 모의실험을 통하여 확인하였다.
In this paper, we propose a novel UE(User Equipment) position tracking algorithm of visible light signals, and analyze BER performance when optical beamforming scheme is applied in VLC(Visible Light Communications) system. The optical beamforming scheme as an interference mitigation method provides good optical channel conditions between UE(Rx) and LED light(Tx), and lead to better BER performance because UE is able to get a better RSSI(Received Signal strength indication) value. For the system BER, the proposed UE position tracking method for optical beamforming transmission demonstrates the performance enhancement compared to a system not applied the optical beamforming transmission scheme, and up to about 5~6dB SNR performance gain is achieved. The results of the paper can be applied to design of various VLC and LBS applications for ubiquitous home network systems.
