太赫兹能否为无线 VR 提供高速率可靠低时延通信？
信息论
2021-03-26 v2 math.IT
摘要
无线虚拟现实（VR）提出了与 VR 用户体验质量（QoE）直接相关的新型视觉与触觉需求。这些 QoE 需求只能由提供高速率、高可靠低时延通信（HRLLC）的无线连接来满足，而非传统超可靠低时延通信场景中所考虑的低速率。短距离 VR 的高速率只能由巨大带宽支撑，而太赫兹（THz）频段可提供此类带宽。保障 HRLLC 需要处理太赫兹信道特有的不确定性。为探索太赫兹满足 HRLLC 需求的潜力，本文通过对端到端（E2E）时延尾部的全新严格刻画，对 VR 性能不可靠的风险进行量化。随后，对尾部条件风险价值（TVaR）进行深入分析，以具体刻画对实时 VR 体验至关重要的极端无线事件行为。在推导太赫兹传输时延概率密度函数的新表达式后，进一步得到视距（LoS）有保障场景下系统可靠性随太赫兹网络参数的变化关系。数值结果表明，充裕带宽与低分子吸收对提升可靠性是必要的，但其影响相较于 LoS 的可用性仍是次要的，后者显著影响着太赫兹 HRLLC 性能。特别地，在 LoS 有保障的场景中，太赫兹网络（工作于 1 THz 频率）可在 15 GHz 带宽及 18.3 Gbps 数据速率下实现 99.999% 的可靠性（E2E 时延阈值为 20 ms），而在存在阻塞、带宽加倍时可靠性仅为 96%。
引用
@article{arxiv.2005.00536,
title = {Can Terahertz Provide High-Rate Reliable Low Latency Communications for Wireless VR?},
author = {Christina Chaccour and Mehdi Naderi Soorki and Walid Saad and Mehdi Bennis and Petar Popovski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.00536},
year = {2021}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:1905.07656