I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.  13 ,   No .   3 ,  N o v e m b er   20 24 ,   p p .   7 8 6 ~ 7 9 8   I SS N:  2089 - 4864 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es . v 1 3 . i 3 . pp 7 8 6 - 798          786       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   Cha nnel re co nstr uction t hro ug h i m pro v ised  deep l ea rning   a rchitec t ure  for  h ig h - speed   n etw o r k s       P a rinitha   J a y a s ha nk a ,   B y ra pp a   Na njunda ia h S ho bh a   D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s  a n d   C o mm u n i c a t i o n   En g i n e e r i n g ,   S . J . C .   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   C h i c k b a l l a p u r ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 1 ,   2 0 2 3   R ev i s ed   J u n   5 ,   2 0 2 4   A cc ep ted   J u l 3 ,   2024       Eff icie n t  a c q u isit io n   o f   c h a n n e l  s tate   in f o rm a ti o n   (CS I)  is  q u it e   c o m p li c a ted   p ro c e ss   b u t  im m e n se l y   e ss e n ti a l  to   e x p lo it   p r o b a b le  b e n e f it s  o f   m a s siv e   m u lt ip le  in p u t   m u lt ip le   o u tp u t   (M IM O)  sy ste m s.  T h e re f o re ,   a   d e e p   lea rn in g - b a se d   m o d e l  is  u ti li z e d   to   e stim a te  c h a n n e l  f e e d b a c k   in   a   m a ss i v e   M IM O  s y ste m .   T h e   p ro p o se d   im p ro v ise d   d e e p   lea rn in g - b a se d   c h a n n e l  e stim a ti o n   (IDL CE)  m o d e l  e n h a n c e s  c h a n n e l  re c o n str u c ti o n   e f f icie n c y   b y   u sin g   m u lt ip le  c o n v o l u ti o n a l  lay e rs  a n d   re sid u a l  b lo c k s.  T h e   p ro p o s e d   IDL CE   m o d e l  u ti li z e s  e n c o d e r  n e tw o rk   to   c o m p re ss   C S I  m a tri c e s  w h e r e   d e c o d e r  n e tw o rk   is  u se d   to   d o w n li n k   re c o n stru c t   CS I   m a tri c e s.  He re ,   a n   a d d it i o n a l   q u a n t iza ti o n   b lo c k   is  in c o rp o ra ted   to   im p ro v e   f e e d b a c k   r e c o n stru c ti o n   a c c u ra c y   b y   re d u c in g   c h a n n e l  e r ro rs.  A   COST   2 , 1 0 0   m o d e l  is  a d o p ted   t o   a n a ly se   p e rf o r m a n c e   e ff i c ien c y   f o r  b o t h   i n d o o r   a n d   o u t d o o r   sc e n a rio s.  F u rth e r,   d e e p   lea rn in g - b a se d   m o d e l  is  u se d   to   trai n   th o u sa n d s  o f   p a ra m e ter   a n d   c o rre latio n   c o e ff icie n ts  m u c h   f a st e r  a n d   to   m in i m ize   c o m p u tati o n a l  c o m p lex it y .   T h e   p ro p o se d   IDL CE  m o d e l  e v a lu a te  p e rf o r m a n c e   i n   term s  o f  n o rm a li z e d   m e a n   sq u a re   e rro r   ( NMS E ) ,   c o rre lati o n   e ff icie n c y   a n d   re c o n stru c ti o n   a c c u ra c y   a n d   c o m p a re d   a g a in st  v a ried   sta te - of - a rt - c h a n n e l   e sti m a ti o n   tec h n iq u e s.  Ex c e ll e n t  p e rf o r m a n c e   re su lt s  a re   o b tain e d   w it h   larg e   im p ro v e m e n t  in   c h a n n e l  re c o n str u c ti o n   a c c u ra c y .   K ey w o r d s :   C ell u lar   n et w o r k s   C h a n n el  esti m atio n   C h a n n el  s tate  i n f o r m atio n   Fif t h   g en er atio n   Fre q u en c y   d iv i s io n   d u p le x i n g   Ma s s i v e  m u lt ip le  in p u t  m u ltip le  in p u t   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   P ar in ith a  J a y as h a n k ar   Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics a n d   C o m m u n icat io n   E n g i n ee r in g   S.J . C .   I n s tit u te  o f   T ec h n o lo g y   C h ic k b allap u r ,  Kar n a tak a ,   I n d ia   E m ail: p ar in i th aj _ 1 2 @ r ed if f m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   W ir eless   co m m u n icatio n   n et w o r k s   h a v e   p r o v id ed   m as s i v e  b en ef its   to   th e  s o ciet y   i n   th e  last   f e w   d ec ad es  b y   p er s is ten t l y   d e v elo p in g   s y s te m s   w i th   h i g h er   t h r o u g h p u t,  h i g h er   f le x ib ilit y ,   r eli ab ilit y ,   lo w   late n c y  an d   b etter   c o v er ag e  c ap a c it y .   A d d iti o n al l y ,   tr e m e n d o u s   e f f o r ts   ar e  g i v e n   f o r   t h e  ad v a n ce m en t  o f   tech n iq u e s   lik e  c h an n el  e s ti m atio n ,   e n co d in g ,   d ec o d in g ,   m o d u lat io n ,   an d   d e m o d u latio n .   T h u s ,   m as s iv e  m u ltip le  i n p u t   m u ltip le  o u tp u t   ( MI MO )   i s   o n e  o f   th e  m o s t   p r o m is i n g   an d   s ig n i f ica n t  tec h n o lo g y   in   a  w ir eles s   co m m u n icatio n   n et w o r k   w h ic h   is   m ai n l y   u til ized   in   f if th - g en er atio n   ( 5G )   ce llu lar   ap p licatio n s   to   en h a n ce   s p ec tr al  ef f icie n c y   a n d   lin k   ca p ac it y .   Her e,   m a s s i v e  MI MO   s y s te m s   co n s i s ts   o f   m u l tip le  n u m b er   o f   an te n n as   at  th e  b ase  s tatio n   ( B S)  an d   i n f o r m atio n   o b tai n ed   f r o m   th e   u s er   eq u ip m e n t  ( UE )   is   r ec o n s tr u c ted   an d   s er v e   m u ltip le  u s er s   [ 1 ] - [ 3 ]   at   lo w   s ig n a l  to   n o is e  r atio .   Hig h er   s p ec tr al  ef f icie n c y   i s   m ai n l y   d e p en d in g   o n   ch a n n el   s tate  in f o r m atio n   ( C SI) ,   w h ic h   is   ac q u ir ed   at  B S  b y   f ee d b ac k   b ac k   f r o m   U E .   T h u s ,   th e  p o ten tial  b en e f its   o f   m as s i v e  MI MO   s y s te m s   ar e  ex p lo ited   b y   e f f icien t  ac q u is i tio n   o f   C SI  an d   to   i m p r o v e  b an d w id t h   r eso u r c e   u tili za t io n .   Mo r eo v er ,   h ig h   ac cu r ac y   o f   C SI  ac q u i s itio n   e n h an ce s   p er f o r m a n ce   e f f ic ien c y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       C h a n n el  r ec o n s tr u ctio n   th r o u g h   imp r o vised   d ee p   le a r n in g   a r ch itectu r e  …   ( P a r in ith a   Ja ya s h a n ka r )   787   Fu r t h er m o r e,   an o th er   p r o m i s i n g   tec h n iq u e  is   clo u d   co m p u ti n g ,   w h ich   h a s   m as s i v e  i m p ac t   o n   v ar ied   ap p licatio n s   lik e  co m m u n icati o n ,   h ea lth ca r e,   m a n u f ac tu r i n g ,   b an k in g ,   ed u ca tio n   an d   en ter t ain m en t  s in ce   la s t   th r ee   d ec ad es.  T h e  u tili za tio n   o f   clo u d   co m p u ti n g   tech n o lo g y   ca n   p r o v id e  m a x i m u m   y i eld   w it h   it s   u n iq u e  a n d   h ig h l y   b e n ef icial  f ea t u r es   s u ch   as  av ailab il it y   o f   n u m er o u s   r eso u r ce s   w it h   o n - d em an d   an d   lo w - co s t   ca p ab ilit ies.  T h e  clo u d   co m p u ti n g   tec h n iq u e  m ai n l y   w o r k s   o n   t h e  p r in cip le  o f   p a y - p er - u s e  m o d el  a n d   o n - d em a n d   r eso u r ce   ac ce s s .   An o th er   ad v an ta g e  o f   clo u d   co m p u ti n g   tec h n o lo g y   i s   m in i m u m   m a n a g e m e n t   p r o b lem s   w i th   m u lti - ta s k i n g   ab ilit ies.  T h u s ,   t h e  f u n ctio n al ities   o f   clo u d   co m p u t in g   tec h n o lo g y   ca n   h elp   in   f i n d in g   n o v el  tech n o lo g ica l   s o lu tio n s   f o r   m o b ile  co m m u n icat io n   n e t w o r k   i n   a  co m m u n icati o n   a n d   in f o r m atio n   tech n o lo g y   f ield   [ 4 ] .   T h u s ,   u s e   o f   clo u d   co m p u ti n g   tech n iq u e   an d   m as s iv e   MI MO   s y s te m   ca n   en s u r e  ef f icie n c y   e n h a n ce m en t  o f   h ig h   b an d w id t h   5 G  m o b ile  ce llu lar   n et w o r k .   F u r th er m o r e,   th ese  tech n iq u e s   ca n   en h an ce   f le x ib ilit y   an d   s c alab ilit y   o f   m o b ile  ce llu lar   n et w o r k s   to   f u l f il t h e  m ar k et  ex p ec tatio n s .   Fu r t h er m o r e,   in   ca s e  o f   u p lin k   C SI  m ed i u m ,   th e  e s ti m atio n   o f   C SI  at  B S  i s   q u ite  e f f icie n t  d u e  to   th e   ac cu r ate  tr an s m i s s io n   o f   p ilo t  co d e  w o r d s   f r o m   t h e  UE .   H o w e v er ,   cu r r en t  ce ll u lar   s y s te m s   m o s tl y  u tili ze   u p lin k   C SI  esti m a tio n .   B esid es ,   th e  esti m atio n   o f   C SI  in   d o w n l in k   C SI  m ed iu m   is   q u i te  ch allen g i n g   task ,   s p ec if icall y   in   ca s e  o f   f r eq u e n c y   d iv is io n   d u p lex   ( FDD)   m u ltip lex i n g .   W h er ea s ,   d o w n li n k   C SI  esti m atio n   is   ac h iev ed   w i th   t h e  h e lp   o f   u p lin k   C SI   m ed iu m   i n   ti m e  d iv is io n   d u p le x   m u lt ip le x i n g   u s i n g   r ec ip r o cit y   [ 5 ] .   Ho w e v er ,   d o w n l in k   C SI  esti m atio n   in   F DD  m u ltip le x i n g   u s i n g   u p lin k   C SI  m ed i u m   i s   q u it e  co m p le x   tas k   d u e   to   w ea k   r ec ip r o cit y .   F u r th er m o r e,   t h e  ap p r o ac h   u ti lized   in   clas s ical  MI MO   s y s te m s   p r o d u ce s   m as s iv e   o v er h ea d   in   w h ic h   d o w n li n k   C SI  is   esti m ated   at  UE   w it h   t h e  h elp   o f   p ilo t  co d e  w o r d s   in   FDD   s y s te m s   a n d   af ter   esti m ated   C SI  is   f ed   b ac k   to   th e  B S.  Ho w e v er ,   in   th is   ap p r o ac h ,   m a s s i v e  o v er h ea d   is   in d u ce d   d u e  to   u tili za t io n   o f   m u ltip le  an te n n as  e n h a n ce s   d i m e n s io n s   o f   C SI  m a tr ices.  T h u s ,   th is   ap p r o ac h   is   in f ea s ib le  in   m as s i v e  MI MO   s y s te m s .   F u r t h er m o r e,   ch a n n el  o v er h ea d   c an   b e  m iti g ated   b y   e f f icie n t  c o m p r es s io n   o f   C SI   m atr ices.  T h is   ca n   b e  ac h iev e d   u s in g   co m p r es s io n   s e n s in g   m et h o d s   o r   d ee p   lear n in g   tech n iq u e s   [ 6 ] ,   [ 7 ] .   Nev er th e less ,   t h e  s p ar s it y   o f   C SI  f ee d b ac k   m ed iu m   is   e x p lo ited   o f   a  m as s i v e  MI MO   s y s te m   u s i n g   co m p r es s io n   s e n s i n g   b ased   m eth o d s   in   a  f ix ed   d o m ai n   [ 8 ] .   Gen er all y ,   co m p r es s io n   s e n s i n g   b ased   ap p r o ac h es  u tili ze s   s p atial - f r eq u e n c y   d o m ai n   to   ac q u ir e  C SI  ef f icie n tl y   a n d   C SI  esti m at io n   is   d o n e  b ased   o n   th e  ex p lo itatio n   o f   s p atial  C SI  co r r elatio n .   B esid es,  s p atial  co r r elatio n   is   ac h ie v ed   b y   p lacin g   an ten n as  clo s er   to   ea ch   o th er   at  B S  in   a  m as s iv e  MI MO   s y s te m .   Ho w e v er ,   in   s o m e  l iter atu r es  [ 9 ] ,   jo in t  s p ar s it y   o f   c h an n e l   m atr ices  i s   ex p l o ited   b ased   o n   th e  co m m o n   lo ca l  s ca tter s .   As  a  r esu lt,  e f f icie n t  co m p r ess i o n   o f   C SI  m atr ice s   is   ac h iev ed .   Ho w e v er ,   o p tim izatio n   p r o b le m   o cc u r s   a t   th e  t i m e   o f   d ec o m p r es s io n   w ith   co m p u tatio n al   co m p le x it y   [ 7 ] .   T h u s ,   i m p le m en tatio n   o f   co m p r ess io n   s e n s i n g   b ased   m eth o d s   i n   r ea l ti m e  an d   v ar ied   p r ac tical  co m m u n icatio n   s y s te m s   is   q u ite  ch alle n g in g   a n d   d if f ic u lt.  Ho w e v er ,   d ee p   lear n in g - b ase d   ap p r o ac h es  h a v e   o b s er v ed   tr e m en d o u s   g r o w t h   i n   v ar ied   f ield s   li k e  w ir ele s s   c o m m u n icatio n ,   co m p u ti n g ,  an d   s ig n al  p r o ce s s in g   [ 1 0 ] ,   [ 1 1 ] .   Fu r th er m o r e,   d ee p   lear n in g   b ased   ap p r o ac h es  h a v e  s h o w n   tr e m e n d o u s   p er f o r m an ce   in   th e  f ield   o f   i m a g e  co m p r ess io n   as  w ell  as   b etter   s u ited   f o r   C SI  f ee d b ac k   m ec h an i s m .   Fu r t h er ,   th e  o p ti m izatio n   p r o b lem   o f   i m a g e  r ec o n s tr u c tio n   is   ef f i cien tl y   h a n d led   u s i n g   co n v o l u tio n al  la y er s   i n   d ee p   lear n in g   b ased   ap p r o ac h es.  B esid es,  a  m ap p in g   m ec h a n i s m   w it h   r esid u al  n et w o r k   is   u tili ze d   to   r ef in e  esti m ated   C SI  m atr ices  at  th e   d ec o d er   s id e.   Fu r th er m o r e,   h i g h   r ec o n s tr u ctio n   ac cu r ac y   is   ac h iev ed   u s i n g   d ee p   lear n in g   b ased   ap p r o ac h es  in   ter m s   o f   C SI  f ee d b ac k   esti m atio n .   Ho w ev er ,   tr ad itio n al   ap p r o ac h es  o v er lo o k   th e  ef f ec t  o f   q u an tizat io n   p r o ce s s .   A s   a  r es u lt,  co n s id er ab le  er r o r s   ca n   b e  g en er ated   in   a  p r ac tical  co m m u n icat io n   s y s te m .   T h er ef o r e,   in   th i s   ar ticle,   a n   i m p r o v is ed   d ee p   lear n i n g - b ase d   ch an n el  e s ti m atio n   ( I D L C E )   m o d el  is   p r o p o s ed   to   esti m a te  ch a n n el  f ee d b ac k   an d   to   m iti g ate  C SI  f ee d b ac k   o v er h ea d   in   a  m as s i v e  MI MO   s y s te m .   Fu r t h er ,   C SI  e s ti m atio n   a n d   c h an n el  o v er h ea d   r ed u ctio n   ar e   d o n e  ef f icie n tl y   u s i n g   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el.   T h e  p r o p o s ed   m o d el  e f f icien t l y   est i m a tes   C SI  at  UE   an d   t h e n   f ed   b ac k   to   B S.  Mo r eo v er ,   a  clo u d   p latf o r m   is   u tili ze d   to   esti m ate  C SI  m atr i ce s   an d   th eir   ac cu r ac y   i n   ter m s   o f   n o r m alize d   m ea n   s q u ar e  er r o r   ( NM SE)   an d   co r r elatio n   r esu lt s   b et w ee n   u p lin k   a n d   d o w n li n k   ch a n n els .   T h e  p r o p o s ed   I D L C E   m o d el  p r o v id e  m as s iv e   s tr en g th   to w ar d s   i m p le m e n tat io n   o f   5 G  w ir eless   m o b ile  n et w o r k .   T h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  i m p r o v e s   b an d w id t h   u tili za tio n   as  w el l  as  s p ec tr al  ef f icie n c y .   T h e   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  is   u tili ze d   to   ex p lo it   d o w n l in k   C SI  f ee d b ac k   m ed iu m   b a s ed   o n   t h e  C SI  esti m ated   at  th e  u p lin k   m ed iu m   at  s o u r ce   a n d   UE ,   r esp ec tiv el y .   F u r t h er ,   lar g e  tr ain in g   d atab ase  is   u t ilized   to   s tu d y   ch a n n el  f ee d b ac k   m atr ices  u s i n g   d ee p   lear n in g - b ased   ap p r o ac h .   T h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  p r o v id es  b etter   r ec o n s tr u ctio n   ac cu r a c y   an d   er r o r   r ed u ctio n   a n d   co m p ar ed   ag ai n s t  d i f f er en t  C SI  f ee d b ac k   ap p r o ac h es  b ased   o n   v ar ied   p er f o r m a n ce   m atr ices   s u c h   as NM SE  a n d   co s in e  s i m ilar it y .   T h is   p ap er   is   o r g an i s ed   i n   f o ll o w i n g   s t y le.   Sec tio n   2 ,   d escr i b es  ab o u t  t h e  r elate d   w o r k   d e m o n s tr ated   r eg a r d in g   m a s s i v e  MI MO   s y s te m   a n d   th e  p r o b le m s   a s s o cia te  to   it  an d   s o l u tio n s   to   s o r t  t h o s e  p r o b le m s   w i th   th e  h elp   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el.   Sectio n   3 ,   d is cu s s es  ab o u t  th e  m at h e m atica l  m o d ell in g   u t ilized   in   p r o p o s ed   I DL C E   f o r   C SI  f e ed b ac k   esti m at io n .   Sectio n   4   d escr ib es  ab o u t   ex p er im e n ta l  r esu lts   a n d   th eir   co m p ar is o n   ag ai n s t tr ad itio n al   C SI  f ee d b ac k   ap p r o ac h es a n d   s ec tio n   5   co n clu d es t h e  p ap er .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  13 ,  No .   3 ,  No v e m b er   20 24 :  786 - 798   788   2.   RE L AT E D   WO RK   Ma s s i v e  MI MO   s y s te m   i s   m ain l y   u til ized   in   5 G  m o b ile  c ellu lar   s y s t e m   an d   b e y o n d   ap p licatio n s .   Her e,   B S  in   th e  m as s iv e  M I MO   s y s te m   is   eq u ip p ed   w i th   m u l tip le  an te n n as  a n d   C S I   r ec o n s tr u ctio n   i s   ac q u ir ed   at  UE   an d   f ed   b ac k   to   th e  B S.  T h u s ,   d ee p   lear n in g - b a s ed   m o d el  is   th e  b est  s u i tab le  ap p r o ac h   f o r   ef f icien t  C SI  r ec o n s tr u cti o n .   As  a  r esu lt,  s ev er al  r esear ch er s   h a v e  p r o v id ed   th e ir   m as s i v e   ef f o r ts   to   en s u r e  an   ef f icien t  C SI  r ec o n s tr u ctio n   tech n iq u e  u s i n g   m ac h in e  lear n in g ,   clo u d   co m p u ti n g   o r   d ee p   lear n in g   m eth o d s .   Ho w e v er ,   d u e  to   p r esen ce   o f   ch an n el  er r o r s ,   th e  r ec o n s tr u c tio n   ac cu r ac y   g e ts   af f ec ted   as   w ell  as  tr ad itio n al   ch an n el  es t i m at io n   tech n iq u e s   h av e  h i g h   c h an n el  o v er h ea d .   T h u s ,   s ev er al  r esear c h er s   h av e  p r o v id ed   th eir   ef f o r t s   in   t h is   d o m a in   to   s t u d y   th e  m e n tio n ed   ch alle n g es a n d   p r o v id e  s o lu tio n s   to   co u n ter   th o s e  p r o b lem s .   Ac co r d in g   to   W ei  et  a l.   [ 1 2 ] ,   a  lo w   r an k   ap p r o x i m atio n - b a s ed   co m p r es s io n   m o d el  is   p r esen ted   to   en h a n ce   C SI  esti m atio n   ac cu r ac y   i n   m as s iv e  MI MO   s y s te m s .   Her e,   a  C SI  f ee d b ac k   m eth o d   is   ad o p ted   to   i m p r o v e  C SI  p r ec is io n   a n d   ch an n el  o v er h ea d   r ed u ct io n   ef f icie n c y .   F u r th er m o r e,   ch an n el  m atr i x   ch ar ac ter is tic s   ar e  u tili ze d   to   r ec o n s tr u ct  C SI  f ee d b ac k   an d   co m p r es s io n   r esu lts   ar e  h ea v il y   i m p r o v ed .   A cc o r d in g   to   C h o i   et  a l.   [ 1 3 ] ,   a  d etailed   in v es tig a tio n   o n   ch an n el  m atr ice s   i s   co n d u cte d   in   Z er o - Feed b ac k   FDD  s y s te m s .   T h e  f ea s ib il it y   o f   f r eq u e n c y   d o m ai n   ch a n n el  m atr ices  i s   u tili ze d   to   esti m at e  p ar am eter s .   Her e,   v ec to r   s p atial  s ig n at u r e  ( VSS)   m o d el  is   u tili ze d   to   ac q u ir e  ch an n el  d ata  an d   to   i m p r o v e  s p ec tr al  ef f icie n c y   b y   r ed u cin g   NM SE  er r o r s .   T h e  p er f o r m an ce   is   m ea s u r ed   i n   te r m s   o f   b ea m f o r m i n g   ef f ic ien c y   an d   NM SE.   A cc o r d in g   to   Ma   et  a l.   [ 1 4 ] ,   a  ch an n el  es ti m atio n   a n d   f ee d b ac k   m ec h a n is m   i s   in tr o d u ce d   u s in g   d ee p   lear n in g - b ased   m o d el  to   r ed u ce   th e  u p l in k   p ilo t  o v er h ea d   i n   a  m illi m etr e - w av e  ( m m - W a v e)   s y s te m s .   T h is   m ec h a n i s m   is   u t i lized   to   j o in tl y   tr ai n   th e  p h ase  s h i f t  n et w o r k   a n d   s tr u c tu r ed   s p ar s it y   o f   c h an n el  i s   e x p lo ited   to   i m p r o v e   d o w n l in k   ch a n n el  esti m atio n   ef f ic ien c y .   A cc o r d in g   to   L e e  et  a l.   [ 1 5 ] ,   a   d o w n li n k   c h a n n el  r ec o n s tr u ct io n   tech n iq u e  i s   p r esen ted   to   h an d le  Sp atial  Mu lt i p lex i n g   in   a   m as s i v e  MI MO   s y s te m   to   i m p r o v e  u p li n k   an d   d o w n l in k   ch a n n el  r ec ip r o cit y .   Her e,   d o w n li n k - b ased   C SI  r ef er en ce   s ig n al s   ar e  u tili ze d   to   s p ec tr al  ef f icie n c y   an d   co m p lex it y   is s u e s .   Si m u latio n   r es u lts   ar e  d e m o n s tr at ed   in   ter m s   o f   s p ec tr al  e f f ic ien c y   a n d   c h an n el   r ec o n s tr u ctio n   ac cu r ac y .   A cc o r d in g   to   Ki m   an d   C h o i   [ 1 6 ] ,   a  ch an n el  esti m atio n   tech n i q u e  is   p r esen ted   to   co u n ter   c h an n el  er r o r s   i n   t h e  m m - W a v e  m as s iv e  MI MO   s y s te m s .   Her e,   an a lo g - to - d i g ital   co n v er ter s   ( A D C s )   ar e  u s ed   to   esti m ate  w id e - b an d   ch an n e l  ef f icie n c y .   Her e,   in ter - u s er   an d   in ter - f r a m e  i n ter f er en ce   is   m i tig a ted   b ased   o n   th e  ch a n n el  p ar a m et er s   an d   m a x i m u m   a  p o s ter io r i  ( MA P )   cr iter io n .   A cc o r d in g   t o   Gu o   et  a l.   [ 1 7 ] ,   a   co m p r es s io n   s e n s i n g   b ased   m o d el  is   in tr o d u ce d   to   co m p r ess   an d   q u an tize  C SI  m atr ices   in   a  co n v o lu tio n a l   n eu r al  n et w o r k   ( C NN)   b ased   ar ch itect u r e  in   a  m a s s iv e  M I MO   s y s te m .   Her e,   a  n o v el  t r ain in g   ap p r o ac h   i s   ad o p ted   to   r ed u ce   p a r am eter s   b y   3 8 . 0 %  an d   4 6 . 7 %   an d   i m p r o v e  r ec o n s tr u ctio n   ac cu r a c y .   T h is   tech n iq u e  o u tp er f o r m s   tr ad itio n al  ap p r o ac h es  in   ter m s   o f   p ar a m eter   r ed u ctio n   an d   co m p r ess io n   ef f ici en c y .   A cc o r d in g   to   Ye  et  a l.   [ 1 8 ] ,   a  d ee p   lea r n in g - b ased   m o d el  is   ad o p t ed   to   d e - n o is e  ch a n n el  m a t r ices  an d   i m p r o v e   r ec o n s tr u ctio n   ac c u r ac y   i n   m ass i v e  MI MO   s y s te m s .   T h is   t ec h n iq u e  e n h a n ce s   C SI  f ee d b a ck   e f f ic ie n c y   i n   a   FDD  d o m ai n .   A  p er f ec t  C SI  f ee d b ac k   m ec h an is m   i s   ad o p ted   to   co m p r ess   C SI  i n to   a  co d e   w o r d .   A cc o r d in g   to   Gk o n i s   et  a l.   [ 1 9 ] ,   a   d etailed   s u r v e y   i s   p r esen ted   o n   th e  ch alle n g e s   an d   f ea s ib ili t y   o f   5 G  w ir eles s   m o b ile   n et w o r k s   b y   est i m a tin g   C SI  m atr ices  in   a  m a s s i v e  MI MO   s y s te m .   T h is   s u r v e y   p r o v id es  k n o w led g e  o f   h y b r id   an alo g - d ig ital p r ec o d in g   m ec h an is m ,   m u l tip le  ac ce s s   s y s te m ,   an d   w ir eles s   i n f o r m atio n .   Dif f er en t  v ie w s   ar e  p r esen te d   in   th e  m e n tio n ed   liter atu r es  f r o m   v ar io u s   r esear ch er s   ab o u t  C SI   f ee d b ac k   r ec o n s tr u ctio n   u s i n g   v ar ied   tech n iq u es  li k e  d ee p   lear n in g ;  C NN  b ased   m o d el  an d   m as s i v e  MI MO   an d   mm - W a v e  s y s te m s .   Ho wev er ,   s til l  m a s s i v e  i m p r o v e m en t  is   n ee d ed   in   ter m s   o f   s p ec tr u m   t h r o u g h p u t,   in ter f er e n ce   r ed u ctio n ,   ch a n n el  o v er h ea d   an d   r ec o n s tr u ct io n   ac cu r ac y .   T h u s ,   I DL C E   m o d el  is   in tr o d u ce d   in   th is   ar ticle  to   est i m a te  C SI  f ee d b ac k   r ec o n s tr u ct io n   ac c u r ac y   an d   ch a n n el  o v er h ea d   r ed u cti o n .   Fu r t h er ,   clo u d - co m p u ti n g   tec h n o lo g y   i s   u til i ze d   to   p r o v id e  h ig h   c h an n el  a cc u r ac y   r es u lts .   Ne x t  s ec tio n   d is cu s s es  ab o u t  t h e  m at h e m a tical  m o d elli n g   o f   I D L C E   m o d el .       3.   M O DE L L I N G   O F   I DL CE   T h is   s ec tio n   d e s cr ib es  ab o u t   th e  s y s te m   m o d ellin g   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el   to   est i m ate  C S I   f ee d b ac k   m atr ices  i n   t h e  m a s s i v e  MI MO   s y s te m   b ased   o n   th e  i m p r o v i s ed   d ee p   lear n in g   m o d el  w it h   a   q u an tizat io n   b lo ck .   T h is   tech n iq u e  e n h a n ce s   C SI  f ee d b ac k   ac cu r ac y   in   a  FDD  m u ltip le x i n g   d o m ai n .   Dee p   lear n in g   m o d el  is   u tili ze d   to   ac q u ir e  ch an n el  d ata  an d   to   im p r o v e  s p ec tr al  ef f icie n c y   b y   r ed u c in g   NM SE   er r o r s .   Pre v io u s   w o r k   s h o w s   t h at  a  d ef i n ite  co r r elatio n   p r es en t  b et w ee n   u p li n k   a n d   d o w n l in k   m ed i u m .   T h u s ,   u tili za t io n   o f   u p li n k   C SI  m atr i ce s   ac q u ir ed   in   a  FDD  d o m a i n   ca n   p o s s ib l y   e n h an ce   t h e  e s ti m atio n   e f f ic ien c y   o f   d o w n li n k   C SI  m atr ice s .   Her e,   Fig u r e  1   d em o n s tr ates  b lo ck   d iag r a m   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el.   Fu r t h er ,   a  d etailed   m a th e m atica l r ep r ese n tatio n   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  is   p r esen ted   in   a  f o llo w i n g   p ar ag r ap h .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       C h a n n el  r ec o n s tr u ctio n   th r o u g h   imp r o vised   d ee p   le a r n in g   a r ch itectu r e  …   ( P a r in ith a   Ja ya s h a n ka r )   789       Fig u r e  1.   B lo ck   d iag r a m   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el       A   m as s iv e  MI MO   s y s te m   w i th   a  u n itar y   ce ll  i s   co n s id er e d   in   w h ic h   B S  is   eq u ip p ed   w ith   s e v er al  tr an s m it  a n te n n a s   as  R b ≫ 1   w h er ea s   UE   is   eq u ip p ed   w it h   a  s i n g le  r ec ei v er   an te n n a.   Her e,   o r th o g o n a l   f r eq u en c y   d i v is io n   m u lt ip lex i n g   ( O FDM)   is   ap p lied   in   a  m as s i v e  MI MO   s y s te m   u s i n g   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  o v er   R g   s u b ca r r ier s .   T h e n ,   th e  co d e - w o r d   r ec eiv ed   in   a  d o w n li n k   c h an n el  co n s id er in g   t h e   r − th   s u b ca r r ier   is   g i v e n   b y   f o llo w i n g   ( 1 ) .     ( ) =   ( ) ( ) ( ) +   ( )   ( 1 )     W h er e,   f r eq u e n c y   r esp o n s e  v ec to r   o f   a  ch a n n el  co n s id er in g   r − th   s u b ca r r ier   is   d en o ted   b y   n q ( r ) an d   ch an n el  v ec to r   n q ( r )   is   p r o p o r tio n al  to   R b × 1   an d   tr an s m i tted   d ata  co d e - w o r d   is   d en o ted   b y   z q ( r ) ∈ .   Fu r th er ,   p r ec o d in g   v ec to r   co n s id er in g   r − th   s u b ca r r ier   is   e x p r ess ed   b y   d M ( r ) ∈ R b × 1   w h er ea s   x q ( r ) an d   ( ∙ ) N   is   ex p r ess ed   as  ad d iti v e  i n ter f er en ce   o r   n o is e   an d   co n j u g ate  tr an s p o s e,   r esp ec ti v el y .   Her e,   B S  ca n   e v al u at e   p r ec o d in g   v ec to r   d M ( r )   w it h   th e  h elp   o f   ch a n n el  v ec to r s   n q ( r ) .  T h en ,   th e  co d e - w o r d   r ec eiv ed   in   an   u p li n k   ch an n el  co n s id er in g   th e  r − th   s u b ca r r ier   is   g iv e n   b y   f o llo w in g   ( 2 ) .     ( ) =   ( ) ( ) ( ) + ( ) ( )   ( 2 )     W h er e,   fr e q u e n c y   r esp o n s e  v ec to r   o f   a   ch an n el  co n s id er in g   r − th   s u b ca r r ier   is   d en o ted   b y   n w ( r ) an d   ch an n el  v ec to r   n w ( r )   is   p r o p o r tio n al  to   R b × 1   an d   r ec eiv ed   d ata  co d e - w o r d   is   d en o ted   b y   z w ( r ) ∈ .   Fu r th er ,   r ec eiv ed   b ea m - f o r m er   co n s id er in g   r − th   s u b ca r r ier   in   an   u p lin k   m ed i u m   i s   ex p r ess ed   b y   d P ( r ) ∈ R b × 1   w h er ea s   x w ( r )   is   e x p r ess ed   as  ad d ed   n o is e  an d   ( ∙ ) N is   a  co n j u g a te   tr an s p o s e,   r esp ec tiv el y .   Her e,   B S  ca n   ev alu a te  p r ec o d in g   v ec to r   d P ( r )   w it h   th e  h elp   o f   ch a n n e l  v ec to r s   n w ( r )   in   an   u p li n k   m ed iu m .   T h e  d o w n li n k   C SI   m atr ices a r e  r ep r esen ted   in   t h e   m atr ix   f o r m   i n   a  s p atial  f r eq u en c y   d o m ai n   u s i n g   f o llo w i n g   ( 3 ) .     ̃ =   [ ( 1 ) , … … . , ( ) ]   ( 3 )     T h e  u p lin k   C SI  m atr ices  ar e  r ep r esen ted   in   th e  m atr i x   f o r m   in   a  s p atial  f r eq u e n c y   d o m ai n   u s in g   f o llo w in g   ( 4 ) .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  13 ,  No .   3 ,  No v e m b er   20 24 :  786 - 798   790   ̃ =   [ ( 1 ) , … … . , ( ) ]   ( 4)     Her e,   ( 3 )   an d   ( 4 )   is   p r o p o r tio n al  to   R g × R b ,   r esp ec tiv el y .   Her e,   d o w n li n k   c h a n n el   is   e s ti m ated   at  UE   in   a   FDD  s y s te m   an d   th e  es ti m ated   C SI  is   f ed   b ac k   to   B S.  T h en ,   B S  ev alu ates  p r ec o d in g   v ec to r   d M ( r ) ∈ R b × 1   w it h   t h e  h e lp   o f   th i s   est i m ate d   d o w n li n k   C SI  f ee d b ac k   at  B S.  T h e  f ee d b ac k   p ar am eter s   u tili ze d   i n   a   p r o p o s ed   m a s s i v e  MI MO   s y s t e m   in   n u m b er s   ar e  g iv e n   b y   2 R b R g .   Ho w e v er ,   th ese  f ee d b ac k   p ar a m eter s   ar e   d ir ec tl y   p r o p o r tio n al  to   th e  n u m b er   o f   a n te n n as.  T h e  u til i za tio n   o f   e x ce s s iv e  f ee d b ac k   p ar am eter s   u t ilizes   lar g e  b an d w id th   s p ec tr u m   i n   a  m ass iv e  MI MO   s y s te m .   As   a  r esu lt,  ch a n n el  f ee d b ac k   o v er h ea d   is   g r ea tl y   en h a n c ed .   T h u s ,   ch an n el  o v e r h ea d   r ed u ctio n   is   ac h ie v ed   b y   u tili zi n g   C SI  s p ar s it y   i n   th e  d ela y   d o m ain .   Fu r t h er m o r e ,  in v er s e  d is cr ete  Fo u r ier   tr an s f o r m   ( I DFT )   is   u s ed   to   g et  C SI  m atr ices  in   an g u lar - d ela y   d o m ai n   f r o m   t h e  C SI  m atr ices o f   s p ati al  f r eq u en c y   d o m ai n ,   w h ich   c an   b e  ex p r ess ed   u s in g   f o llo w i n g   ( 5 ) .     =     ( 5 )     W h er e,   G   is   a  DFT   m atr i x   w it h   a  s in g u lar   r o w   an d   is   p r o p o r tio n al  to   G ∈   R g × R g   w h er ea s   G N   is   an   R g × R g   I DFT   u n itar y   m atr i x ,   r esp ec tiv el y .   Af ter   I DFT   ap p lied   in   ( 3 ) ,   m o s t  o f   th e  ele m e n t s   h a v e  al m o s t  ze r o - v al u e  d u e  to   t h e  h ig h   s p ar s it y   o f   m ass iv e  MI MO   s y s t e m   i n   R b × R g   ch an n el   m atr i x   m a tr ix   N m   o f   t h e   an g u lar   d ela y   d o m ai n   ex ce p t  f ir s t  r o w   V g   ele m e n ts .   Her e,   th e  ele m e n ts   o f   f ir s t  r o w   V g   h as  u n i q u e  n o n - ze r o   v alu e s .   T h u s ,   ch a n n el  m atr i x   r o w s   g et  tr u n ca ted   i n to   a  s in g le - r o w   m atr ix   d ir ec tl y .   T h u s ,   th e  d o w n li n k   ch an n el  m atr i x   N q   an d   u p lin k   ch a n n el  m atr ix   N w   ar e  d en o ted   as  N ̃ q   an d   N ̃ w   af ter   I DFT  p r o ce s s   w ith   a  s in g le  r o w   V g   d is tin c t  n o n - ze r o   v al u es,  r esp ec tiv el y .   Fu r t h er m o r e ,   th e  co d e  w o r d s   ar e  en co d ed   to   co m p r ess   d i m en s io n s   o f   d o w n li n k   C SI  m atr ices  a n d   lo w - b it   en co d i n g   is   p er f o r m ed .   A s   a  r es u lt,  r ed u n d an c y   ca n   b e   m iti g ated .   B esid es,  th e  class i ca l  C SI  m e th o d s   u til izes  o n l y   e n co d er - d ec o d er   m ec h a n i s m ,   en co d er   is   u s ed   to   co m p r es s   co d e  w o r d s ,   an d   d e co d er   is   u tili ze d   to   r ec o v er   th o s e  co d e  w o r d s ,   r esp ec tiv el y .   T h u s ,   a   q u an tizer   b lo ck   is   ad d ed   to   th e  en co d er   s y s te m   to   j o in tl y   co m p r ess   an d   q u an tize  co d e  w o r d s   ef f i cien tl y .   T h er ef o r e,   d o w n l in k   C SI  f ee d b ac k   m ed i u m   i n   FDD  s y s te m   co n tain s   t h r ee   b lo ck s   to   r ec o n s tr u c t c h an n el  m atr ice s   s u c h   a s   en co d er   b lo ck ,   q u an tizer   b lo ck   an d   d ec o d er   b l o ck .   E x ac tl y ,   a  DL - b ased   ch a n n el  e s ti m atio n   f r a m e w o r k   is   d esig n ed   to   j o in tl y   co m p r ess   d i m en s io n s   ef f icie n tl y   a n d   q u an tize  C SI  m atr ices  at  t h e   r ec eiv er   s id e.   T h e  r ec o n s tr u ctio n   o f   co d e  w o r d s   is   p er f o r m ed   at  t h e  tr a n s m itter   s id e  to   o p ti m ize  C SI  c h an n el  m atr i x   r ec o n s tr u ctio n .   T h er ef o r e,   j o i n t  o p ti m iza tio n   o f   co m p r e s s i o n   an d   q u a n tizatio n   is   p er f o r m ed   u s in g   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  in   a  m as s i v e  MI MO   s y s te m .   Her e,   r ec o v er ed   d o w n l in k   ch a n n el  m atr i x   is   ex p r ess ed   b y   N ̂ q   an d   g i ( ∙ )   d en o tes  q u an tizatio n   f u n ct i o n .   T h en ,   en co d er   b lo ck ,   q u an t izer   b lo ck   an d   d ec o d er   b lo ck   u s i n g   a  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  ar e  ex p r ess ed   b y   f o llo w in g   ( 6 )   to   ( 8 ) .     1 =   , 1 ( )   ( 6 )     ̂ 1 =   , 1 ( 1 )   ( 7 )     ̂ =   , 1 ( ̂ 1 )   (8 )     Si m i lar l y ,   e n co d er   b lo ck ,   q u a n tizer   b lo ck   a n d   d ec o d er   b lo ck   u s i n g   a  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  co n s id er i n g   Dua l N e t − IM a g   ar ch itectu r e  is   ex p r ess ed   b y   f o llo w i n g   ( 9 )   to   ( 1 1 ) .     2 =   , 2 ( )   ( 9 )     ̂ 2 =   , 2 ( 2 )   ( 1 0 )     ̂ =   , 2 ( ̂ 2 , )   ( 1 1 )     Fu r t h er m o r e,   th e   d o w n li n k   C S I   f ee d b ac k   c h an n el  m atr i x   i s   o p ti m ized   b y   m i n i m izi n g   ‖ N q − N ̂ q ‖ 2   an d   f u n ctio n   ‖ ∙ ‖   is   r ep r esen ted   as Fr o b en iu s   n o r m al izatio n .     3 . 1 .    Dee p  lea rning - ba s ed   cha nn el  s t a t e  info r m a t io n f ee d ba ck   m o del   T h e  p r o p o s ed   d ee p   lear n in g - b ased   C SI  f ee d b ac k   m o d el  ac h i ev es  co n s id er ab le  p er f o r m an c e  g ain   an d   y ield   b y   r ed u cin g   ch a n n e l  f e ed b ac k   o v er h ea d   an d   en h a n c e m en t  o f   d o w n li n k   C SI  f ee d b ac k   r ec o n s tr u ctio n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       C h a n n el  r ec o n s tr u ctio n   th r o u g h   imp r o vised   d ee p   le a r n in g   a r ch itectu r e  …   ( P a r in ith a   Ja ya s h a n ka r )   791   ac cu r ac y .   Fu r t h er m o r e,   p o ten t ial  b en e f its   o f   e n co d er   b lo ck   ar e   ex p lo ited   to   co m p r ess   ch an n el   m atr ices  a n d   alo n g   w it h   t h at,   a  q u an tizatio n   b lo ck   is   ad o p ted   to   o b s er v e   a  d r asti c  i m p r o v e m e n t  i n   ter m s   o f   co m p r ess io n   ac cu r ac y   i n   a  m ass iv e  MI MO   s y s te m .   T h er ef o r e,   f ir s tl y ,   an a l y s i s   o f   q u a n tizatio n   e f f ec t  o n   th e  len g th   o f   co d e  w o r d   is   d o n e  to   ac h iev e  h ig h   C SI  r ec o n s tr u ct io n   ac cu r ac y   b y   u s i n g   a  g en er alize d   u n i f o r m   q u an tizer .   Fu r th er ,   a  u n if o r m   q u a n tizer   i s   ad d ed   w it h   th e  co m p r ess io n   b lo ck   a n d   th e   q u a n tized   C SI  m atr ice s   ar e  tr an s m itted   to   th e  d ec o d er   b lo ck   to   o b s er v e  q u an t izati o n   e f f ec t.  Her e,   Fig u r e  2   d em o n s tr ates a   p r o p o s ed   d ee p   lear n in g - b ased   C SI  f ee d b ac k   m o d el  w i th   a  q u an t izatio n   b lo c k .   T h e  p r o p o s ed   d ee p   lear n in g - b ased   C SI  f e ed b ac k   ar ch itect u r e   co n tain s   co n v o lu tio n   la y er s   a n d   f u ll y   li n k ed   la y er s   in   a n   e n co d er   n et w o r k   to   co m p r ess   d i m en s io n s   o f   C SI  m atr ices   w h er ea s   d ec o d er   n et w o r k   co n tain s   f u l l y   li n k ed   la y er s   an d   r esid u al  b lo ck s   to   d ec o m p r es s   co d e  w o r d s   an d   r ec o n s tr u ct  d o w n li n k   C S I   ch an n el  m atr ices,  r esp ec ti v el y .   Fu r t h er ,   ev er y   r esid u al  b lo ck   co n tain s   to tal  n u m b er   o f   th r ee   co n v o lu tio n al  la y er s .   Her e,   p r o p o s e d  m u l tila y er   ( ML Net)   ar ch it ec tu r e  ex p lo its   t h e   co r r elatio n   o f   m ag n it u d e  co ef f icie n ts   e v alu a ted   b et w ee n   u p lin k   an d   d o w n li n k   m ed iu m   to   en h a n ce   d o w n li n k   C SI  f ee d b ac k   ac cu r ac y   a s   d em o n s tr ated   in   Fi g u r e  3 .   Fu r th er m o r e,   th e  p r o p o s e d   ML Net  ar ch itect u r e  p er f o r m   ph ase  an d   m ag n it u d e  s ep ar atio n   d is tin ct l y .   On ce   p h a s e  an d   m ag n it u d e  s ep ar atio n   ar e   p er f o r m ed ,   th en   co r r elate d   m a g n it u d e  co ef f icie n ts   ar e  tr an s m i tted   to   t h e  e n co d er   n et w o r k   at  UE ,   w h ich   co n tain s   co n v o lu tio n al   la y er s   an d   f u ll y   li n k ed   la y er s .   T h en ,   th e  d ec o d er   n et w o r k   is   u tili ze d   to   r ec eiv e  co m p r ess ed   co d e   w o r d s   at  th e   BS   an d   C SI  m a g n itu d e  co ef f icien t s   o f   u p lin k   m ed i u m   is   u tili ze d   to g et h er   w it h   th e s e  r ec eiv ed   co m p r es s ed   co d e  w o r d s .   T h en ,   f u ll y   lin k e d   la y er   is   u t ilized   to   co n v er t  c o m p r es s ed   co d e  w o r d s   i n to   t h e  o r ig in al   le n g t h   o f   co d e  w o r d s .   T h en ,   b o th   C SI  m ag n it u d e  co ef f icie n ts   o f   u p l in k   m ed i u m   a n d   d o w n lin k   C SI  co ef f icie n t s   ar e  co m b i n ed   to g et h er   u s i n g   co n v o lu tio n al  la y er s   to   co m p u te  o u tp u t.  T h e n ,   th e   o b tain ed   o u tp u t  i s   r ef o r m ed   i n to   f ea t u r e  m ap s .   T h u s ,   t h e  r es u lt a n t  f ea tu r e  m ap s   ar e  f ed   i n to   th e  r esid u al  b lo ck s   to   r ec o n s t r u ct  d o w n li n k   C SI   m atr ices.  F u r t h er m o r e,   a  m ag n i tu d e - p h ase  q u an tizatio n   m et h o d   is   in tr o d u ce d   to   m i n i m ize  b an d w id t h   u tili za t io n   w ith   leas t  q u an tiza tio n   er r o r s .   T h u s ,   t h e  C SI  m a g n i tu d e  co ef f icien ts   w it h   h ig h er   v alu e s   p r o v id e  g r ea ter   p h ase  q u a n tizatio n .   Si m ilar l y ,   h i g h er   p h ase  co ef f icie n ts   r ec ei v e  lar g er   C SI  m a g n i tu d e  v alu es.   Fu r t h er m o r e,   u n i f o r m   q u an ti za tio n   p r o ce s s   i s   a  s i m p le   a n d   g e n er alize d   r o u n d in g   p r o ce d u r e  an d   u tili ze d   in   v ar ied   en v ir o n m e n t s .   Her e,   ev er y   v al u e  o f   ch a n n el  co ef f icie n t   is   r o u n d ed   to   clo s est  o n e  u s i n g   th e  r o u n d in g   m e th o d   w ith   v ar ied   q u an tizatio n   lev el s .   T h en ,   th e  m a g n itu d e  o f   C SI  co ef f icien ts   is   n o r m al ized   b et w ee n   ar e  n o r m alize d   b et w e en   t h e  i n ter v a ls   [ b m ax , b m i n ] .   C o n s id er   th at ,   n u m b er   o f   b its   ar e   d en o ted   a s   d   in   th e  p r o ce s s   o f   m ag n it u d e  n o r m aliza tio n .   E v er y   m a g n it u d e  v alu e  o f   C SI  co ef f icien t   is   q u a n tized   in to   2 d   lev el s   in   u n i f o r m   m an n er   u s i n g   f o llo w i n g   ( 1 2 )   an d   ( 1 3 ) .     ̂ =   ∆   . ⌊ ∆ ⌉     ( 1 2 )     W h er e ,     ∆   =   ( b m ax − b m i n ) . ( 2 d − 1 ) − 1   ( 1 3 )     I n   th is   w a y ,   t h e  u n if o r m   q u a n t izer   is   in teg r ated   in to   th e  p r o p o s ed   d ee p   lear n in g - b ased   C SI   f ee d b ac k   m o d el.   I n   v ar ied   s tate - of - ar t - ch an n el,   es ti m a tio n   tec h n iq u e s   p r o v id e  ch an n el  f ee d b ac k   m ec h a n i s m   w it h o u t   an y   q u an tiza tio n   ap p r o ac h .   Ho w e v er ,   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  o b tain   co m p r es s ed   C SI  co ef f icien t s   a n d   th e n   tr an s m it  t h e  co m p r e s s ed   a n d   q u an tized   C SI  co ef f icie n t s   to   th e  d ec o d er   n et w o r k   a f ter   q u a n tizatio n .   T h u s ,   t h e   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el   is   co m p ar at iv el y   m o r e  r o b u s t t h a n   tr ad itio n al  ch a n n el  es ti m atio n   m et h o d s   in   ter m s   o f   q u an tizat io n   er r o r s .   Fin al l y ,   a cc u r ac y   o f   C SI  r ec o n s tr u ct io n   p r o ce s s   is   m u c h   h i g h er   w it h   q u an tizat io n .   A s   a   r esu lt,  f ee d b ac k   b an d w id th   e f f icien c y   g et s   en h a n ce d .           Fig u r e  2 .   Qu an t izatio n   b ased   p r o p o s ed   d ee p   lea r n in g - b ased   C SI  f ee d b ac k   m o d el   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  13 ,  No .   3 ,  No v e m b er   20 24 :  786 - 798   792       Fig u r e  3.   A r ch itectu r e  o f   p r o p o s ed   ML NE T   m o d el       3 . 2 .     Co rr el a t io n   esti m a t io n  us ing   pro po s e d  i m pro v is e d dee p lea rning - ba s ed  c ha nn el   esti m a t io n  m o de l   T h e  d o w n li n k   C SI  f ee d b ac k   m atr ices  ar e  esti m ated   an d   ch an n el  f ee d b ac k   o v er h ea d   is   ef f icien tl y   r ed u ce d   u s in g   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el.   Her e,   d ee p   lear n in g - b ased   m o d el  is   in tr o d u ce d   to   en h a n ce   p r o ce s s in g   s p ee d   an d   p ar am eter   r ed u cti o n .   Her e,   r ea l  an d   i m ag in ar y   p a r a m eter s   ac q u ir ed   f r o m   th e  co r r elatio n   o f   d o w n s tr ea m   a n d   u p s tr ea m   C SI  m atr ices  ar e  co n tr o lled   u s in g   p r o p o s ed   d e ep   lear n in g   m o d el.   F u r th er ,   th e   co r r elatio n   co ef f icien ts   ar e  ac q u ir ed   in   a n g u lar   d ela y   d o m a in   w i th   th e   h e lp   o f   c h a n n el   f ee d b ac k   m atr ice s .   B esid es ,   d u e  to   th e  co m p lex   n atu r e  o f   co r r elatio n   co ef f ici en ts ,   th e y   ar e  s ep ar ated   in to   r ea l  an d   im a g i n ar y   co ef f icie n t s .   Ho w e v er ,   o b tain ed   co r r elatio n   co ef f ic ien t s   ar e  er r atic  f o r   d o w n li n k   an d   u p li n k   c h an n el  m atr ice s .   C o n s id er   th at  p h ase  ex h ib it  lo w er   co r r elatio n   r esu lt s   th a n   co m p ar e  to   th e  m ag n it u d e  in   a n g u lar - d ela y   d o m ain .   T h er ef o r e,   s ep ar ate  co r r elatio n   o f   m ag n it u d e  an d   p h ase  co e f f icie n ts   ar e  ac q u ir ed .   T h u s ,   t h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el   f ed   b ac k   r ea l  a n d   i m a g in ar y   co e f f icien t s   s ep ar atel y   alo n g   w it h   th eir   s i g n s .   F u r th er ,   p r o p o s e d   d ee p   lear n in g   f r a m e w o r k   ef f icien tl y   r ed u ce   c h an n el  o v er h ea d   b y   s e n d in g   u n co r r elate d   d ata  w it h   t h eir   s ig n s   f o r   u p li n k   an d   d o w n lin k   m ed i u m .   An   e s s e n tial   f ea tu r e  o f   t h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  is   ad o p tio n   o f   f u ll y   lin k er   la y er s ,   r esid u al  b lo ck s ,   c o n v o lu t io n al  la y er s   an d   co n v er s io n   in to   th e   f ea t u r e  m ap s .   Ho w e v er ,   d u e   to   less er   v a lu e s   o f   co r r elate d   p h ase  co e f f icie n ts ,   co m p r ess io n   o f   p h ase   co ef f icie n t s   w it h   th e ir   s ig n s   a r e  p er f o r m ed   at  UE   w h er ea s   m ag n it u d e  co ef f icie n ts   o f   d o w n li n k   m ed i u m   a n d   u p lin k   C S I   m atr ices  ar e  j o in tl y   o p ti m ized   at  t h e  B S.  T h is   s h o w s   t h at  t h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  en s u r e  h ig h   p er f o r m a n ce   ac c u r ac y   an d   s ig n al  r esto r atio n   e f f icien c y .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       C h a n n el  r ec o n s tr u ctio n   th r o u g h   imp r o vised   d ee p   le a r n in g   a r ch itectu r e  …   ( P a r in ith a   Ja ya s h a n ka r )   793   4.   P E RF O RM ANCE E VA L U AT I O N   I n   th is   s ec tio n ,   p er f o r m a n ce   o f   p r o p o s ed   im p r o v i s ed   d ee p   l ea r n in g - b ased   ch an n el  esti m at io n   m o d el   is   an a l y ze d   i n   a  m as s i v e  MI MO   s y s te m   to   es ti m ate  h ig h   C SI  f ee d b ac k   r ec o n s tr u ctio n   an d   m i tig a t e  ch a n n el  o v er h ea d .   Her e,   d ee p   lear n in g   m o d el  is   ad o p ted   to   t r ain   th o u s a n d s   o f   ch a n n el  p ar am e t er s   an d   co r r elatio n   co ef f icie n t s   e f f ic ien t l y .   T h e   p r o p o s ed   I DL E   m o d el  lo w er s   co m p u ta tio n al  co m p lex it y   b y   r ed u ctio n   i n   u tili za t io n   o f   c h an n el  p ar a m et er s .   T h e  ac q u i r ed   c o r r elatio n   co ef f icie n t s   ar e  ex p lo ited   b y   s ep ar atin g   t h e m   i n t o   r ea l  an d   i m a g i n ar y   p ar ts   co n s id er in g   C SI  m atr ices  o f   u p lin k   an d   d o w n lin k   m ed i u m .   Fu r th er m o r e,   Fi g u r e  3   d em o n s tr ate s   t h e  ar ch itec tu r e  d iag r a m   o f   p r o p o s ed   ML Net  m o d el .   I t  i s   clea r l y   v i s ib le  f r o m   t h e  Fi g u r e  3   th at   C SI   m a tr ices  ar e  co m p lex   i n   n atu r e  i n   w h ich   p h ase  a n d   m ag n i tu d e  b o th   p ar a m eter s   ar e  s ep ar atel y   f ed   a n d   co n v o lu tio n al   la y er s   ar e  u tili ze d   at  en co d e r   s id e   to   co m p r es s   m ag n it u d e  co ef f icie n t s   o f   C SI   m atr ice s   as  w el l   as  d i m e n s io n s   ar e  r es h ap ed   u s in g   d i m en s io n   r es h ap e  at  en co d er   as  w ell  as  d ec o d er   s id e.   Fu r th er ,   b o th   C SI   m atr ices   o f   u p lin k   m ed i u m   an d   m ag n it u d e  co ef f icie n t s   o f   C SI   m atr ice s   ar e  co n ca te n ated   a f ter   d i m en s io n s   ar e   r esh ap ed .   T h en ,   co n v o lu tio n a l  la y er s   an d   r esid u al  b lo ck s   ar e  u tili ze d   to   g et  o u tp u t  at   th e  d ec o d er   s id e.   Fu r t h er m o r e,   m a g n i tu d e - p h as e - q u a n tizatio n   m et h o d   is   u ti li ze d   to   o p tim ize  p h ase  co ef f ici en ts   i n to   an   o u tp u t.   T h en ,   b o th   t h e  o u tp u ts   ar e  tr an s f o r m ed   i n to   t h e  r ec o n s tr u c ted   C SI   m atr ices   an d   th e s e  r e co n s tr u cted   o u tp u t   r e m ain s   co m p lex   i n   n atu r e.   I n   th is   w a y ,   M L Net  m o d el  is   p r o p o s ed   to   r ec o n s tr u ct  C SI  m a tr ices.  A l s o ,   co r r elatio n   co ef f icie n t s   ar e  ev alu ated   b y   s ep ar ati n g   r ea l  a n d   i m a g in ar y   co ef f icie n ts   w it h   th eir   s ig n s   i n   an g u lar   d elay   d o m ai n .   F u r th er m o r e,   p er f o r m a n ce   i s   e v alu a ted   in   t er m s   o f   NM SE  in   d B   an d   co r r elatio n   ef f icie n c y   ag ain s t c o m p r es s io n   r atio .     4 . 1 .     Da t a s et   d et a ils   Her e,   a  C OST   2 , 1 0 0   m o d el  is   u tili ze d   to   ass e s s   p er f o r m a n c e  ef f icien c y   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el   in   th e   m as s iv e  MI MO   s y s te m   [ 2 0 ] .   Fu r th er m o r e,   d o w n l in k   C S I   f ee d b ac k   r ec o n s tr u c tio n   ac cu r ac y   a n d   co r r elatio n   b et w ee n   u p lin k   a n d   d o w n li n k   m ed iu m   i s   al s o   ev alu ated   b ased   o n   t h e  d ata  e x tr ac ted   f o r   in d o o r   an d   o u td o o r   en v ir o n m e n t s .   Her e,   d ata  o f   C OST   2 , 1 0 0   m o d el  is   s eg r e g ated   in to   in d o o r   an d   o u td o o r   en v ir o n m e n t.  Fu r t h er ,   in d o o r   an d   o u td o o r   en v ir o n m e n t s   ar e  co n s id er ed   to   ev al u ate  p er f o r m a n ce   o f   p r o p o s ed   C SI  f ee d b ac k   m o d el.   Her e,   f r eq u en c y   is   f ix ed   at  5 . 1   GHz   an d   5 . 3   G Hz  f o r   u p lin k   m ed i u m   a n d   d o w n l in k   m ed i u m   co n s id er in g   in d o o r   en v ir o n m e n t.  W h er ea s ,   f r eq u e n c y   i s   f i x e d   at  2 6 0   MH z  an d   3 0 0   MH z  f o r   u p lin k   m ed iu m   an d   d o w n l in k   m ed i u m   co n s id er in g   o u td o o r   en v ir o n m e n t.  Her e,   m u ltip le  u n i f o r m   li n ea r   ar r ay   an te n n as  ar e  u tili ze d   in   t h e  m a s s i v e  MI MO   s y s te m .   F u r th er m o r e,   BS   is   eq u ip p ed   w i th   u n i f o r m   li n ea r   ar r ay   an ten n as  R b =   32   an d   nu m b er   o f   s u b ca r r ier s   u s ed   ar e  R g = 1 , 024 .   T r ain in g   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  i s   e f f ic ien t l y   d o n e   u s i n g   v ar ied   s y s te m   p ar a m ete r s .   Her e,   ep o ch   s ize  is   7 0 0   w h er ea s   b atch   s ize  is   2 0 0 .   R est   o f   th e  s i m u latio n   p ar am eter s   ar e  r etain ed   s am e  as  [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .   Her e,   th e  p er f o r m an ce   o f   C OST   2 1 0 0   ch an n el   m o d el  is   co m p ar ed   ag ain s t  v ar ied   class ical  C SI  esti m atio n   tec h n iq u es.  T h e  p r o p o s ed   d ee p   lear n in g   m o d e l  s h o w s   ex ce l len t   p er f o r m a n ce   in   ter m s   o f   ch a n n el  p ar a m eter   r ed u ctio n   as  w e ll  as  r ec o n s tr u ctio n   e f f ic ien c y .   Fu r th er m o r e,   co de - w o r d   r ec o n s tr u ctio n   ac c u r ac y   is   ev al u a ted   i n   ter m s   o f   NM SE  an d   co r r elatio n   s i m il ar it y .   T h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  en h an ce s   b an d w id t h   u tili za tio n   in   th e  m a s s i v e  MI MO   s y s te m   to   i m p l e m en t  5G   ce llu lar   n et w o r k   e f f icien tl y .     4 . 2 .     Co m pa ra t iv e   s t ud y   T h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  ev alu a te  p er f o r m a n ce   in   ter m s   o f   NM SE,   co r r elatio n   ef f ici en c y   an d   r ec o n s tr u ctio n   ac cu r ac y   a n d   co m p ar ed   ag ai n s t  v ar ied   s tat e - of - ar t - ch a n n el  esti m atio n   te ch n iq u es.  T ab le  1   d em o n s tr ate s   NM SE  ( d B )   p er f o r m an ce   u s in g   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  a g ain s t  v ar ied   s tate - of - ar t - c h a n n e l   esti m atio n   tech n iq u es  s u ch   a s   C s iNet  [ 2 2 ] ,   B C s iNet  [ 2 3 ] ,   B A C R Ne t - 1 ,   B AC R Net - 1 0 ,   B A C R Net - 1   an d   B A C R Net - 1 0   [ 2 4 ]   to   esti m ate  C SI  f ee d b ac k   r ec o n s tr u ctio n   ac cu r ac y .   T ab le   1   r e s u lt s   d e m o n s tr ates   s u p er io r it y   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  f o r   in d o o r   s ce n ar i o s   an d   o u td o o r   s ce n ar io s .   T h e   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  o u tp er f o r m s   all  t h e  C s iNet  an d   th e ir   v er s io n s   in   te r m s   o f   er r o r   r ed u ctio n   ef f ic ie n c y   a g ain s t  v ar ied   co m p r es s io n   r atio s .   I t  is   e v id en t  f r o m   T ab le  1   r esu lts   th at   lo w er   t h e  co m p r es s io n   r atio ,   th e  er r o r   r ed u ctio n   ef f icien c y   b ec o m es  h i g h er .   T h at  m ea n s   er r o r   r e d u ctio n   ef f ic ien c y   i s   in v er s el y   p r o p o r tio n al  to   th e  co m p r es s io n   r atio .   Ho w e v er ,   ch an n el  e s ti m atio n   e f f icien c y   is   s i g n i f ica n tl y   i m p r o v ed   u s in g   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  i n   a  m a s s i v e  MI MO   s y s te m .   F u r th er m o r e,   av er ag e  i m p r o v e m en t  i n   ch a n n el  r e co n s tr u ctio n   ac c u r ac y   co n s id er in g   i n d o o r   s ce n ar io   is   o b s er v ed   as  3 4 . 9 0 %  ag ai n s t   p r ev io u s   b es t  C SI  f ee d b ac k   m et h o d   ( B A C R Net - 1 0 ) .   Si m ilar l y ,   f o r   o u td o o r   s ce n ar io s ,   r ec o n s tr u ctio n   ac cu r a c y   i m p r o v e m en t   is   o b s er v ed   as  5 3 . 9 0 %  ag ain s t   p r ev io u s   b est  C SI  f ee d b ac k   m et h o d   ( B A C R Net - 1 0 ) .   A s   d em o n s tr ated   i n   T ab le  1 ,   th e  b etter   p er f o r m a n ce   r esu lt s   ar e  h ig h li g h ted   in   b o ld   f o n t .   Fig u r e  4   s h o w s   a  g r ap h ical  r e p r esen tatio n   o f   co r r elatio n   p er f o r m a n ce   u s in g   p r o p o s ed   I DL C E   Mo d el  ag ain s t  v a r ied   co m p r ess io n   r atio s   as  4 ,   8 ,   1 6 ,   3 2   a n d   6 4   to   esti m a te  co r r elatio n   b et w e en   C SI  m a tr ices  o f   u p lin k   a n d   d o w n li n k   m ed i u m   co n s id er in g   i n d o o r   an d   o u td o o r   s ce n ar io s .   T h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  s h o w s   b etter   r esu lts   i n   ter m s   o f   co r r elatio n   ef f ic ien c y   ag a in s t  v ar ied   co m p r ess io n   r atio s   s u c h   as  4 ,   8 ,   1 6 ,   3 2   an d   6 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t ,   Vo l.  13 ,  No .   3 ,  No v e m b er   20 24 :  786 - 798   794   Fig u r e  4   r esu l ts   s h o w s   th at  co r r elatio n   r esu lt s   p r o v id e  r ea s o n ab l y   b etter   p er f o r m a n ce   f o r   lo w er   co m p r ess io n   r atio .         T ab le   1.   C SI  r ec o n s tr u ctio n   ac cu r ac y   r es u lts   a g ai n s t  v ar ied   tr ad itio n al  ch a n n e l e s ti m a tio n   te ch n iq u es   CR   C l a ssi c a l   C S I   me t h o d s   I N D O O R   O U T D O O R   1 / 4   C si N e t   - 1 7 . 3 6   - 8 . 7 5   B C s i N e t   - 1 7 . 2 5   - 8 . 3 5   B A C R N e t - 1   - 2 0 . 4 6   - 9 . 3   B A C R N e t - 10   - 2 3 . 3 6   - 1 0 . 4 1   B A C R N e t - 1   - 1 4 . 2   - 7 . 0 3   B A C R N e t - 10   - 1 7 . 2 7   - 8 . 7 8   P r o p o se d   I D L C E  mo d e l   - 2 8 . 9 8   - 1 7 . 5 9   1 / 8   C si N e t   - 1 2 . 7   - 7 . 6 1   B C s i N e t   - 1 2 . 3 9   - 6 . 2 6   B A C R N e t - 1   - 1 4 . 0 9   - 6 . 8 2   B A C R N e t - 10   - 1 7 . 4 7   - 8 . 1 5   B A C R N e t - 1   - 1 1 . 5 2   - 5 . 5 2   B A C R N e t - 10   - 1 4 . 9 6   - 6 . 6 3   P r o p o se d   I D L C E  mo d e l   - 1 9 . 4 7   - 1 0 . 5 4   1 / 1 6   C si N e t   - 8 . 6 5   - 4 . 5 1   B C s i N e t   - 8 . 9 9   - 4 . 1 7   B A C R N e t - 1   - 1 0 . 6 4   - 4 . 6 5   B A C R N e t - 10   - 1 2 . 8 8   - 5 . 4 5   B A C R N e t - 1   - 8 . 8 3   - 2 . 9 2   B A C R N e t - 10   - 1 1 . 7   - 4 . 6 3   P r o p o se d   I D L C E  mo d e l   - 1 6 . 4 7   - 7 . 4 1           Fig u r e  4.   C o r r elatio n   p er f o r m an ce   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  co n s id er in g   v ar ied   i n d o o r   a n d   o u td o o r   s ce n ar io s       Fig u r e  5   d em o n s tr ates  a  g r ap h ical  r ep r esen t atio n   o f   c h an n el  f ee d b ac k   r ec o n s tr u ctio n   ac c u r ac y   u s in g   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  ag ai n s t  v ar ied   s tate - of - ar t - c h a n n el  esti m atio n   tec h n iq u es   li k e  L A SS O  [ 2 5 ] ,   C SIN et   [ 2 2 ] ,   C R Net - co n s t  [ 2 6 ] ,   C R N et - co s i n e  [ 2 6 ] ,   DS - N L C s iNet  [ 2 7 ] ,   C L Net  [ 2 8 ]   an d   C s iFo r m er   [ 2 1 ]   to   est i m ate  d o w n l in k   C S I   f ee d b ac k   r esto r atio n   ef f icien c y   co n s id er i n g   in d o o r   s ce n ar io s .   T h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el   o u tp er f o r m s   all  t h e  c h an n el  esti m atio n   tec h n iq u es  i n   ter m s   o f   c h a n n el  f ee d b ac k   r ec o n s tr u ctio n   e f f icie n c y   ag ain s t  v ar ied   co m p r ess io n   r atio s   s u c h   as  3 2   an d   6 4 .   I t  is   e v i d en t  f r o m   Fi g u r e  5   r esu lts   t h at  NM SE  r es u lt s   s h o w s   co m p ar ati v el y   s m o o th e r   p er f o r m a n ce   w h e n   co m p r es s io n   r atio   is   lo w er   i n   in d o o r   s ce n ar io s .       0 . 9 9 8 6 0 . 9 9 8 8 0 . 9 9 9 0 . 9 9 9 2 0 . 9 9 9 4 0 . 9 9 9 6 0 . 9 9 9 8 1 4 8 16 32 C o r r elatio n   Sim ilar ity Var ied   C o m p r ess io n   R atio s C or r el at i on  si m i l ar i t y   per f or m ance a gai nst  v ar i ed com pr es si on  r at i os f or   i ndo or   and   out doo r  s ce nar i os in d o o r o u t d o o r Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t     I SS N:   2089 - 4864       C h a n n el  r ec o n s tr u ctio n   th r o u g h   imp r o vised   d ee p   le a r n in g   a r ch itectu r e  …   ( P a r in ith a   Ja ya s h a n ka r )   795       Fig u r e  5.   NM SE  p er f o r m an ce   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  a g ain s t  v ar ied   s tate - of - ar t - ch a n n el  esti m ati o n   tech n iq u es c o n s id er in g   i n d o o r   s ce n ar io s       Si m i lar l y ,   Fi g u r e  6   d em o n s tr ates  a  g r ap h ical  r ep r esen tatio n   o f   NM SE  r es u lt s   f o r   p r o p o s ed   I DL C E   Mo d el  ag ain s t  d i f f er en t  cla s s i ca l  ch an n el  est i m a tio n   tec h n i q u es   s u ch   a s   L ASSO  [ 2 5 ] ,   C SIN et  [ 2 2 ] ,   C R Net - co n s t  [ 2 6 ] ,   C R Ne t - co s in e   [ 2 6 ] ,   DS - N L C s i Net  [ 2 7 ] ,   C L Net   [ 2 8 ]   an d   C s iFo r m er   [ 2 1 ]   to   esti m ate  d o w n li n k   C SI  f ee d b ac k   r ec o n s tr u ctio n   ac cu r ac y   co n s id er in g   o u t d o o r   s ce n ar io s .   T h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d el   o u tp er f o r m s   all  t h e  class ica l  C SI  f ee d b ac k   m e th o d s   in   ter m s   o f   c h an n el  r ec o n s tr u ctio n   ef f icie n c y   a g ai n s t   v ar ied   co m p r ess io n   r atio s   s u c h   as   3 2   an d   6 4 .   I t  is   e v id en t   f r o m   Fig u r e  6   r es u lt s   t h at  N MSE   r esu lts   s h o w s   co m p ar ati v el y   s m o o t h er   p er f o r m an ce   w h e n   co m p r ess io n   r ati o   is   lo w er   co n s id er i n g   o u td o o r   s ce n ar io s .           Fig u r e  6.   NM SE  p er f o r m a n ce   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  a g ain s t  v ar ied   s tate - of - ar t - ch a n n el  esti m atio n   tech n iq u es c o n s id er in g   o u td o o r   s ce n ar io s       T ab le   2   d em o n s tr ate s   C SI  r ec o n s tr u ct io n   ac cu r ac y   r e s u l t s   in   ter m s   o f   NM SE  r ed u ct io n   u s i n g   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  ag ai n s t  clas s ical  C SI  f ee d b ac k   e s ti m atio n   m eth o d s   s u c h   as  DS - N L C Si Net  [ 2 7 ] ,   C s iNe tP lu s   [ 1 7 ]   an d   A C R Net - 1 ×  [ 2 4 ]   to   esti m ate  c h a n n el  e s ti m atio n   ac c u r ac y .   T ab le  2   r esu lt s   d e m o n s tr ate s   s u p er io r it y   o f   p r o p o s ed   I DL C E   m o d el  f o r   b o th   i n d o o r   an d   o u td o o r   s ce n ar io s .   T h e  p r o p o s ed   I DL C E   m o d e l  - 1 4 - 1 2 - 1 0 -8 -6 -4 -2 0 NM SE  ( DB ) N MSE  per f or m ance a gai nst  v ar i ed com pr es si on r at i os f or  i ndoor   sc enar i os 32 64 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 NMS E  ( DB ) N MSE  per f or m ance a gai nst  v ar i ed com pr es si on r at i os f or  out door   sc enar i os 32 64 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.