🧠 一、背景
- 无线通信发展历程：从马可尼的无线电通信到WiFi、蓝牙等现代短距离通信技术。
- 关键技术节点：FCC开放ISM频段、IEEE 802.11标准确立、WiFi普及等。
- 当前Wi-Fi 6速率已达初代的873倍。
📡 二、无线通信系统中的数学定义与链路容量估计方法
1. OFDM 系统
- 将宽带信道离散化为多个正交子载波。
- 接收信号模型：$y_i = h_i s_i + n_i$
- 香农容量：$C = \sum_{i=0}^{K-1} \log_2(1 + \text{SINR}_i)$
2. MIMO-OFDM 系统
- 多天线系统提升传输速率和链路质量。
- 信道矩阵 $\mathbf{H}_i$ 为复数矩阵。
- TxBF（发送波束赋形）通过SVD分解优化信号方向。
- 香农容量公式更复杂，涉及矩阵行列式。
3. SINR 计算
- 不同系统（多载波、MIMO-OFDM开/关TxBF）有不同的SINR计算公式。
4. 等效 SINR 映射（ESM）
- 用于将多个子载波的SINR映射为一个等效SINR。
- 常用模型：EESM（指数型等效SINR映射）
- 公式：$\gamma_{\text{eff}} = -\ln\left( \sum p_i \exp(-\gamma_i) \right)$
🎯 三、赛题任务
问题1：
- 使用数据集A拟合EESM模型参数。
- 对数据集B计算每个子载波的SINR → 等效SINR → 传输速率索引。
问题2：
- 使用数据集A（关闭TxBF）提出新的速率估计模型。
- 对数据集B进行速率估计。
问题3：
- 使用数据集A（开启TxBF）提出新的速率估计模型。
- 对数据集B进行速率估计。
📂 四、数据集介绍
- 数据来源：现网测试，包含信道状态信息（CSI）、传输速率（mcs）、时间戳、底噪等。
- 数据结构：
- CSI维度：2×4×122（接收天线×发送天线×子载波数）
- 存储在Excel中，列名为
csi_matrix_rX_cY
- 训练集A：包含CSI和速率标签。
- 测试集B：仅包含CSI，需预测速率。
📚 五、参考文献与附录
- 提供4篇关键文献，涉及链路性能建模、PHY层抽象、MIMO-OFDM系统中的ESM模型等。
- 附录补充了OFDM和MIMO系统的基本原理和图解说明。
✅ 核心要点总结
| 项目 | 内容概要 |
|---|---|
| 技术背景 | OFDM + MIMO + TxBF，提升无线速率 |
| 数学模型 | 香农容量、SINR计算、等效SINR映射（EESM） |
| 赛题任务 | 模型拟合与新模型提出（开/关TxBF） |
| 数据特点 | 多天线、多子载波、现网实测数据 |
| 输出要求 | 对测试集B进行速率估计 |
如果还有其它要求，请随时告诉我，我们一起调整。