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阵列配置对毫米波频段头戴式显示器性能的影响

信号处理 2024-01-11 v2

摘要

使用受限外形尺寸和硬件复杂度的头戴式显示器(HMD)将用户沉浸在逼真的扩展现实(XR)场景中,需要在附近的边缘服务器或计算机上进行远程渲染。毫米波通信技术可为无线XR内容传输提供足够的数据速率。然而,毫米波信道在角度域表现出严重的稀疏性。这意味着需要分布式天线阵列来覆盖更大的角度区域,并应对HMD旋转期间的信道中断。同时,为了实现较低复杂度的系统,人们倾向于使用更少的天线单元/阵列。因此,评估天线阵列数量与可达到性能之间的权衡以寻找合适的实际解决方案非常重要。本文展示了在HMD移动期间收集的室内28 GHz毫米波信道测量数据,并研究了主特征模(DE)增益。DE增益是理解系统性能的重要因素,因为毫米波信道的稀疏性和特征模失衡通常导致将大部分可用功率分配给DE。此外,它为广泛采用的模拟波束成形器提供了性能上界。我们提出了3个性能指标——增益权衡、增益波动性和最小服务权衡——用于评估多阵列HMD的性能,并将这些指标应用于室内28 GHz信道测量数据。评估结果表明,3个阵列可提供稳定的时间信道增益。增加第4个阵列可进一步提高信道容量,而任何额外的阵列并不能显著提高物理层性能。

关键词

引用

@article{arxiv.2312.07356,
  title  = {Impact of Array Configuration on Head-Mounted Display Performance at mmWave Bands},
  author = {Alexander Marinšek and Xuesong Cai and Lieven De Strycker and Fredrik Tufvesson and Liesbet Van der Perre},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2312.07356},
  year   = {2024}
}