ORAN压缩之块浮点压缩

下图为压缩数据的表示方式。对于每个物理资源块(PRB),同相(I,实部)和正交(Q,虚部)采样数据被转换为浮点格式。这些采样数据被表示为一个有符号的尾数和一个共享指数,如下图所示。压缩过程的输入数据为12个子载波,共包含24个未压缩的I和Q采样数据。然后,I和Q分别被压缩为一个有符号、固定位宽的整型尾数和4位无符号整型指数。

此外,每个PRB压缩后输出的数据都应该包含指数。下图为块浮点压缩的处理过程。

注:尾数的位宽在相关U平面或C平面消息的compHdr字段中指定(范围为1-16 bit位宽)。O-RU对于特定尾数位宽的支持,需根据具体情况逐一确定。

块浮点压缩算法

以下伪代码展示了压缩算法的一个实现示例。

输入:

  • fPRB:原始物理资源块(PRB),包括12个RE,及其实现的原有长度,例如,24 bit。UL应使用来自FFT和波束赋形的尽可能精确的值。
  • iqWidth:压缩后的字长,包括符号位。

输出:

  • cPRB:压缩后的PRB,包括12个RE,其字长为iqWidth。注意,对于每个RE,I和Q的位宽都是iqWidth。
  • exponent:压缩后PRB的共用指数。

// 查找12个I和Q中的最大值和最小值

maxV = max(Re(fPRB), Im(fPRB))

minV = min(Re(fPRB), Im(fPRB))

// 计算最大绝对值,负数的最高有效位可以多一位

maxValue = max(maxV, |minV|-1)

// 计算指数,即maxValue的最高有效位

rawExp = [floor((maxValue) +1)]

// 计算偏移值并将其限制为正数

exponent = max(rawExp - iqWidth + 1, 0)

// 确定右移值

scaler =

// 计算每个RE中I和Q压缩后的值

For iRe = 1:length(fPRB)

// 缩放和取整,乘法可以通过位移,取整可以通过四舍五入

Re(cPRB(iRE)) = Quantize (scaler × Re(fPRB(iRE)))

Im(cPRB(iRE)) = Quantize (scaler × Im(fPRB(iRE)))

End

块浮点解压缩算法

以下伪代码展示了解压缩算法的一个实现示例。

输入:

  • cPRB:压缩后的PRB,包括12个RE,其字长为压缩时使用的iqWidth。
  • exponent:压缩后PRB的共用指数。

输出:

  • fPRB:解压缩后的物理资源块(PRB),包括12个RE,其字长为用于后续处理的原有长度,例如,24 bit或32 bit。

// 确定缩放值

scaler =

// 计算每个RE中I和Q解压缩后的值

For iRe = 1:length(cPRB)

// 缩放,可以通过位移操作代替乘法操作

Re(fPRB(iRE)) = scaler × Re(cPRB(iRE))

Im(fPRB(iRE)) = scaler × Im(cPRB(iRE))

End

参考 《O-RAN.WG4.TS.CUS.0-R004-v19.00.pdf》

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