Color shift keying 방식의 가시광 통신에서 HSV Color Model을 이용한 통신 성능 향상

초록

LED 광원을 이용하는 가시광 통신은 보안과 조명광원 대체 등의 특성을 가지며, 성능 향상을 위해 다양한 방법이 시도되고 있다. 특히, Color Shift Keying(CSK)을 변조방식으로 하는 가시광통신은 빛의 밝기 조절 여부에 따라 Bit Error Rate (BER)이 높아지는 방식과 달리 빛의 밝기 조절에 영향을 받지 않는다. 그러나 기존 CSK 방식은 휘도(luminance)가 고려되지 않은 색채공간을 사용함으로 신호대 잡음비가 나빠지는 문제를 가지고 있다. 최근 연구에 따르면, CIE 1931과 CIE 1976 UCS 색채공간에서 mapping된 4 symbol을 휘도가 고려된 3차원 오류 경계 판정법(error boundary decision)으로 판별할 때, 2차원 오류 경계 판정법보다 1~1.5dB의 이득을 얻을 수 있음이 밝혀졌다. 본 연구에서는 명도(Value)가 고려된 색채 모델인 Hue-Saturation-Value(HSV)에 symbol을 mapping하고 오류 경계 판정법을 통하여 수신호를 분석하는 가시광 통신 시스템을 모델링하고 결과를 해석하였다.