2025年华为杯B题|无线通信系统链路速率建模|思路、代码、论文|持续更新中....

简介: 2025年华为杯B题|无线通信系统链路速率建模|思路、代码、论文|持续更新中....

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💥1 概述

无线通信系统链路速率建模

背景

无线通信的发展是一部人类突破物理界限、重塑社会连接的创新史诗。从1896年马可尼实现首次无线电通信,以火花隙发射机传递摩尔斯电码的起点,到赫兹验证电磁波存在奠定理论基础,无线技术经历了从军事专用走向全民普及的蜕变。20世纪80年代的关键转折点——美国联邦通信委员会(FCC)工程师迈克尔·马库斯推动开放ISM未授权频谱并允许1W发射功率,直接催生了WiFi、蓝牙等短距离通信的繁荣。1999年IEEE 802.11标准确立与苹果iBook首次搭载WiFi,微软Windows XP原生支持无线连接,更让无线网络从实验室飞入寻常家庭,至今Wi-Fi 6的传输速率已达初代的873倍。

二、无线通信系统中的数学定义与链路容量估计方法

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通信系统香农容量介绍

在通信系统评估分析中定义了两个容量指标,香农容量和实际传输速率。香农容量是根据香农定理得出的,表示在给定带宽和信噪比条件下,信道能够无差错传输的最大信息速率的理论上限。香农容量是理想情况下的容量上限,它表明了信道在理论上可以达到的最高传输速率。实际传输速率是指在单位时间内实际传输的数据量,是可测量出的链路速率。传输速率受多种因素影响,包括编码方式、调制方式、无线信道统计特征分布、噪声与干扰等因素。

不同通信系统的香农容量计算方法如下表:

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为了获得对实际传输速率进行估计预判,通常的做法为进行物理层抽象,具体流程如下

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不同通信系统下SINR(信干噪比)计算方法如下:

表 2 不同通信系统下SINR(信干噪比)计算方法

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、无线网络链路容量预测建模

问题1. 利用赛题中提供的完备数据集A中的实际传输MIMO信道

数据集介绍

  1. 数据采集过程:

实验数据均由网络设备(即无线基站)在现网环境测试收集,且测试过程中网络设备始终进行数据信息的采集。手机终端从起点(位置1)开始移动,待网络设备采集一段时间的信道信息与链路速率信息后,自动移到下一个目标点位(位置2)保持静止一段时间,之后再移动到新的位置。以此类推,完成所有预设点位上的数据信息收集。

网络设备可以同时收集信道状态信息、链路传输速率、终端索引、信道状态信息采集时间和链路传输速率信息采集时间等

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📚2 运行结果

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🎉3 参考文献

文章中一些内容引自网络,会注明出处或引用为参考文献,难免有未尽之处,如有不妥,请随时联系删除。(文章内容仅供参考,具体效果以运行结果为准)

🌈4 B思路、代码、论文持续更新

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