In order to fully exploit the advantages of massive multiple-input multiple-output (mMIMO), it is critical for the transmitter to accurately acquire the channel state information (CSI). Deep learning (DL)-based methods have been proposed for CSI compression and feedback to the transmitter. Although most existing DL-based methods consider the CSI matrix as an image, structural features of the CSI image are rarely exploited in neural network design. As such, we propose a model of self-information that dynamically measures the amount of information contained in each patch of a CSI image from the perspective of structural features. Then, by applying the self-information model, we propose a model-and-data-driven network for CSI compression and feedback, namely IdasNet. The IdasNet includes the design of a module of self-information deletion and selection (IDAS), an encoder of informative feature compression (IFC), and a decoder of informative feature recovery (IFR). In particular, the model-driven module of IDAS pre-compresses the CSI image by removing informative redundancy in terms of the self-information. The encoder of IFC then conducts feature compression to the pre-compressed CSI image and generates a feature codeword which contains two components, i.e., codeword values and position indices of the codeword values. Subsequently, the IFR decoder decouples the codeword values as well as position indices to recover the CSI image. Experimental results verify that the proposed IdasNet noticeably outperforms existing DL-based networks under various compression ratios while it has the number of network parameters reduced by orders-of-magnitude compared with various existing methods.
翻译:为了充分利用大规模多输出多输出多输出的优势,发送器必须准确地获取频道状态信息(CSI) 。 已经为 CSI 压缩和反馈提议了基于深度学习(DL) 的方法。 虽然大多数基于 DL 的现有方法将 CSI 矩阵视为图像,但 CSI 图像的结构特征很少在神经网络设计中被利用。 因此,我们提出了一个自我信息模型,从结构特征的角度动态测量CSI 图像每个部分所含信息的数量。 然后,通过应用自信息参数模型,我们提议为 CSI 压缩和反馈( IdasNet) 建立基于模型和数据驱动的网络。 IdasNet 包括设计自信息删除和选择模块(IDAS ), 信息特性压缩的编码(IFC) 结构特征恢复(IFFR) 。 IMAS 之前的模型驱动模块,通过删除CSI 定位定位的信息冗余值, 将目前运行的 IMFC 格式 和 格式 格式, 将IMFC 格式 格式 的功能 压缩为 C- 格式 格式 格式, 格式 格式 格式, 格式 格式 格式 将 格式 格式 格式 格式 格式 格式 格式, 与 格式 与 格式 格式 格式 格式 与 格式 格式 与 格式 格式 格式 格式 格式,,,, 格式 格式 格式, 格式,, 格式, 和 格式 格式 格式, 格式 格式 格式,, 格式 格式,,,,, 格式,, 格式,,, 和,,,, 格式 格式 格式,,,,,,,,,,,,, 和 和, 格式 格式 格式,,, 和 和 格式 格式,, 格式,,,,,, 和 格式,,,,,,,,,, 和 格式 格式,,, 格式,