論文の概要: Integrated Sensing and Communications for Real-time Avatar Control in XR over 5G
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.23771v1
- Date: Mon, 22 Jun 2026 17:27:42 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-24 22:16:48.612936
- Title: Integrated Sensing and Communications for Real-time Avatar Control in XR over 5G
- Title(参考訳): 5G以上のXRにおけるリアルタイムアバター制御のための統合センシングと通信
- Authors: Nabeel Nisar Bhat, Javad Sameri, Rreze Halili, Rafael Berkvens, Maria Torres Vega, Jeroen Famaey,
- Abstract要約: 拡張現実感(XR)は5Gと6Gネットワークにとって難しいユースケースである。
ハンドヘルドコントローラとカメラに基づく現在のXRインタラクションソリューションでは、フルボディのポーズを簡単にキャプチャすることはできない。
5Gミリ波(mmWave)統合センシング通信(ISAC)と表面筋電図(sEMG)信号を組み合わせたXR用マルチモーダルセンシングアーキテクチャを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 3.8468982193073757
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Extended Reality (XR) presents a challenging use case for 5G and 6G networks, requiring high data-rates and lowlatency communication to deliver a truly immersive experience. Moreover, in order to seamlessly translate physical actions to the virtual world, accurate gesture recognition and pose estimation are required. Current XR interaction solutions based on handheld controllers and cameras cannot easily capture full-body poses, inhibit the free use of hands, and require good visibility and a clear line of sight. In this work, we propose a multimodal sensing architecture for XR that combines 5G MillimeterWave (mmWave) Integrated sensing and communication (ISAC) and surface electromyography (sEMG) signals. 5G mmWave ISAC cannot only be used to deliver content wirelessly to the Head-mounted display (HMD), but also the same communication signals can be used to derive coarse body-level gestures and poses of the user, to support real-time avatar control. For fine-grained finger-level gestures, our architecture leverages lightweight sEMG sensors that capture forearm muscle activity. To illustrate the need of both modalities, we present evaluations of both sensing technologies. At the body level (5G), our architecture relies on power-per-beam-pair (PPBP), which can be computed from standard beam management or beam sweeping procedures of the 5G NR standard. PPBP-based sensing achieves 82.2$\pm$5.9% average accuracy when evaluated on users not seen during training. For fine-grained finger-level interactions, we show that surface electromyography (sEMG) carries strong discriminative information achieving consistent promising performance across different movement settings. Thus, combining the two modalities enables multi-scale gesture recognition, at the body level via existing 5G signals and finger level via lightweight sEMG sensors, forming a complete XR framework.
- Abstract(参考訳): 拡張現実性(XR)は、5Gと6Gネットワークにとって難しいユースケースであり、真に没入感のある体験を提供するために、高いデータレートと低遅延通信を必要とする。
また、物理動作を仮想世界へシームレスに翻訳するためには、正確なジェスチャー認識とポーズ推定が必要である。
ハンドヘルドコントローラとカメラをベースとした現在のXRインタラクションソリューションでは、フルボディのポーズを容易に捉えたり、手の自由な使用を抑えたり、視界や視界の鮮明さが要求される。
本研究では、5Gミリ波(mmWave)統合センシング通信(ISAC)と表面筋電図(sEMG)信号を組み合わせたXR用マルチモーダルセンシングアーキテクチャを提案する。
5G mmWave ISACは、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)にコンテンツをワイヤレスで配信するだけでなく、身体レベルの粗いジェスチャーやユーザのポーズを導出し、リアルタイムアバター制御をサポートするために、同じ通信信号を使用することもできる。
きめ細かい指レベルのジェスチャーでは、私たちのアーキテクチャは、前腕筋活動を捉える軽量のsEMGセンサーを活用しています。
両モダリティの必要性を説明するため,両センサ技術の評価を行った。
ボディレベル (5G) では, 標準ビーム管理や5G NR標準のビームスイーピング手順から計算できるパワー・パー・ビームペア (PPBP) に依存している。
PPBPベースのセンシングは、トレーニング中に見えないユーザに対して平均精度が82.2$\pm$5.9%に達する。
細粒度な指レベルの相互作用について, 表面筋電図(sEMG)は, 異なる動作環境において一貫した有望な性能を達成するために, 強い識別情報を伝達していることを示す。
したがって、この2つのモードを組み合わせることで、既存の5G信号と、軽量のsEMGセンサーによる指レベルを介して、身体レベルでのマルチスケールジェスチャー認識が可能となり、完全なXRフレームワークが形成される。
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