数字预失真系统和数字预失真处理方法 技术领域 本发明涉及通信领域， 具体而言， 涉及一种数字预失真 （ Digital Pre-Distortion, DPD ) 系统和数字预失真处理方法。 背景技术 随着移动通信技术的迅速发展， 无线通信频段变得越来越拥挤， 频带资源 也越来越紧张。 为了改变这种局面， 实现在有限的频谱范围内容纳更多的通信 信道， 必须提高现有频段的频谱效率， 为此， 人们应用了许多新的宽带数字传 输技术 (如 OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 正交频分复 用）和 WCDMA ( Wideband Code Division Multiple Access, 宽带码分多址）等） 和高频 i普效率的调制方式（如 QPSK ( Quadrature Phase Shift Keying , 正交相移 键控） 和 M〜QAM ( Quadrature Amplitude Modulation, 正交幅度调制） 等；)， 以求达到更高的频谱利用密度和更广泛的信道 空间分配。 这些高效的数字调制 传输技术几乎都是基于非恒定包络的。 然而伴随着信道宽度的减小以及频谱利用率的 提高， 随之而来的问题是带 外辐射的增加， 这造成了对邻道千扰的增加。 出现这种问题的主要原因是在许 多无线通信系统中， 为提供足够高的输出功率和实现最大输出， 功率放大器通 常工作在非线性区、 甚至工作在饱和区的附近， 此时功率放大器呈现出很强的 非线性特性。 为了解决此类问题， 数字预失真技术和模拟前馈技术被广泛地用来 补偿功 率放大器的非线性特性。 而数字预失真以其良好的低硬件复杂度、 高稳定性以 及高效性成为目前主流的功放线性化技术。 在数字预失真系统中， 由于功放对 不同功率等级的信号的激励失真的大小不同， 所以需要对不同功率等级的信号 提取不同的预失真系数以使用预失真系数对业 务数据进行数字预失真处理。 目前相关技术的预失真系统中对功率等级的判 断都是在射频系统中完成 的， 即需要由射频系统根据基带系统发送的业务数 据来计算业务数据的功率等 级， 这样就需要对业务数据进行延时计算， 即会根据前一时刻的数据的功率等 级来对后一时刻的数据进行数字预失真处理， 从而导致预失真处理错误。此外， 又因为计算平均功率的点数必须在一定数量上 才能有效地区分功率等级的大 小， 所以延时的时间较长， 这样将占用大量 FPGA资源。 发明内容 本发明的主要目的在于提供一种数字预失真系 统和数字预失真处理方法， 以至少解决上述的由射频系统计算业务数据的 功率等级使得计算的功率等级 滞后于业务数据， 从而导致数字预失真处理错误的问题。 根据本发明的一个方面， 提供了一种数字预失真系统， 包括： 基带系统， 设置为将业务数据及其对应的功率等级信息发 送给射频系统； 射频系统， 设置 为获取上述功率等级信息所对应的预失真系数 ， 并使用该预失真系数对上述业 务数据进行数字预失真处理。 基带系统包括： 媒体接入控制层模块， 设置为向物理层模块下发业务调度 信息， 其中， 业务调度信息包括业务数据对应的功率等级信 息； 物理层模块， 设置为将业务数据的功率配置为功率等级信息 所指示的功率， 并将配置得到的 业务数据以及功率等级信息发送给射频系统。 物理层模块包括： 分析单元， 设置为在功率等级信息中包括业务数据在不 同时域段的功率等级信息的情况下， 从业务调度信息中分析得到各时域段的功 率等级信息； 发送单元， 设置为将在各时域段发送的业务数据的功率配 置为该 时域段的功率等级信息所指示的功率。 射频系统包括： 查找模块， 设置为从射频系统中查找到与接收到的功率等 级信息相对应的预失真系数； 处理模块， 设置为将业务数据与查找到的预失真 系数相乘， 完成对业务数据的数字预失真处理。 查找模块包括： 查找单元， 设置为从射频系统保存的多个预失真系数表格 中查找到与功率等级信息相对应的预失真系数 表格； 获取单元， 设置为从查找 到的预失真系数表格中获取预失真系数。 射频系统还包括： 更新模块， 设置为更新射频系统保存的多个预失真系数 表格中的预失真系数。 根据本发明的另一方面， 提供了一种数字预失真处理方法， 包括： 基带系 统将业务数据及其对应的功率等级信息发送给 射频系统； 射频系统获取上述功 率等级信息所对应的预失真系数， 并使用该预失真系数对上述业务数据进行数 字预失真处理。 基带系统将业务数据及其对应的功率等级信息 发送给射频系统包括： 基带 系统的媒体接入控制层模块向基带系统的物理 层模块下发业务调度信息， 其 中， 业务调度信息包括业务数据对应的功率等级信 息； 物理层模块将业务数据 的功率配置为功率等级信息所指示的功率； 物理层模块将配置得到的业务数据 以及功率等级信息发送给射频系统。 功率等级信息中包括业务数据在不同时域段的 功率等级信息； 物理层模块 将业务数据的功率配置为功率等级信息所指示 的功率包括： 物理层模块从业务 调度信息中分析得到各时域段的功率等级信息 ； 物理层模块将在各时域段发送 的业务数据的功率配置为该时域段的功率等级 信息所指示的功率。 射频系统提取功率等级信息所对应的预失真系 数， 并使用预失真系数对业 务数据进行数字预失真处理包括： 射频系统从本地查找到与接收到的功率等级 信息相对应的预失真系数； 射频系统将业务数据与查找到的预失真系数相 乘， 完成对业务数据的数字预失真处理。 通过本发明， 基带系统在发送业务数据的同时， 将业务数据对应的功率等 级信息也发送给射频系统， 这样， 射频系统可以直接使用该功率等级信息对业 务数据进行数字预失真处理， 从而无需射频系统对业务数据的功率等级进行 计 算、 判断， 解决了相关技术中射频系统计算功率分档存在 占用资源大、 预失真 错误的问题， 从而可以实时地对当前的业务数据使用其对应 的功率等级信息进 行数字预失真处理， 节约了资源， 提高了数字预失真处理的效率和准确性。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步 理解， 构成本申请的一部 分， 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发 明， 并不构成对本发明的不 当限定。 在附图中： 图 1是根据本发明实施例的数字预失真系统的示� �图； 图 2是本发明优选实施例的 LTE TDD系统中的 DPD系统的结构示意图； 图 3是根据本发明实施例的数字预失真处理方法� �流程图； 图 4是才艮据本发明优选实施例的 LTE TDD系统中的 DPD系统进行数字预 失真处理的流程图。 具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本 发明。 需要说明的是， 在不 冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互 组合。 图 1是根据本发明实施例的数字预失真 （DPD ) 系统的示意图， 包括： 基 带系统 （Building Baseband Unit, BBU ) 10和射频系统 （ Radio Remote Unit, RRU ) 20, 下面对这两个系统的功能和结构进行描述。 基带系统 10, 设置为将业务数据及其对应的功率等级信息（ 也可称为功率 分档信息） 发送给射频系统 20; 射频系统 20, 设置为获取该功率等级信息所对应的预失真系 数， 并使用该 预失真系数对上述业务数据进行数字预失真处 理。 本实施例中， 基带系统在发送业务数据的同时， 将业务数据对应的功率等 级信息也发送给射频系统， 这样， 射频系统可以直接使用该功率等级信息对业 务数据进行数字预失真处理， 从而无需射频系统对业务数据的功率等级进行 计 算、 判断， 解决了相关技术中射频系统计算功率分档存在 占用资源大、 预失真 错误的问题， 从而可以实时地对当前的业务数据使用其对应 的功率等级信息进 行数字预失真处理， 节约了资源， 提高了数字预失真处理的效率和准确性。 如图 1所示， 基带系统 10可以包括媒体接入控制 （ Media Access Control , MAC )层模块 102和物理（Physics, PHY )层模块 104, 其中： 媒体接入控制 层模块 102设置为向物理层模块 104下发业务调度信息 （相当于配置信息）， 其中， 该业务调度信息包括业务数据 （业务数据可以属于不同的用户）对应的 功率等级信息； 物理层模块 104设置为将上述业务数据的功率配置为该功率 等 级信息所指示的功率， 并将配置得到的业务数据以及该功率等级信息 发送给射 频系统 20。 这样， 由于业务数据是由基带系统发送给射频系统的 ， 因此， 基带 系统是知道业务数据的功率等级信息的， 从而其可以通过在发送业务数据的同 时下发功率等级信息给射频系统， 节省了射频系统计算、 判断业务数据的功率 等级信息所需的时间和占用的资源。 在该实施例中， 物理层模块是实际的接口 模块， 由该模块根据 MAC层模块下发的配置信息去配置业务数据， 并进行数 据和功率等级信息的发送。 为了能够适应在时域上随着用户的变化更加快 速波动的信号对功率等级 的计算、 判断的更高要求， 物理层模块 104可以进一步包括： 分析单元， 设置 为在上述功率等级信息中包括上述业务数据在 不同时域段（在实际实施时可以 是以子帧为单位） 的功率等级信息的情况下， 从 MAC层模块 102下发的业务 调度信息中分析得到各时域段的 （在实际实施时可以为每个子帧） 功率等级信 息； 以及发送单元， 设置为将在各时域段发送的上述业务数据的功 率配置为该 时域段的功率等级信息所指示的功率。 这样， 可以更加适用于在时域上随着用 户的变化会发生快速的变化的业务数据的功率 等级信息的实时获取。 如图 1 所示， 射频系统 20可以包括： 查找模块 202 , 设置为从射频系统 20中查找到与接收到的上述功率等级信息相对� ��的预失真系数；处理模块 204, 设置为将接收到的上述业务数据与查找到的预 失真系数相乘， 完成对该业务数 据的数字预失真处理。 其中， 为了查找到与接收的功率等级信息对应的预失 真系统， 在实际应用 时， 可以以表格的形式 （可以称为预失真系数表格）保存预失真系数 ， 每个预 失真系数表格对应于不同的功率等级， 每个预失真系数表格中存放有对应的预 失真系数， 具体地， 查找模块 202可以包括： 查找单元， 设置为从射频系统 20 保存的多个预失真系数表格中查找到与接收到 的上述功率等级信息相对应的 预失真系数表格； 以及获取单元， 设置为从查找到的预失真系数表格中获取上 述预失真系数。 为了根据实际情况来不断更新对应于不同功率 等级的预失真系数， 射频系 统 20还可以包括一个更新模块 206, 设置为更新射频系统 20保存的多个预失 真系数表格中的预失真系数。 如图 2所示， 在实际实施过程中， 可以由中频 FPGA ( Field Programmable Gate Array, 现场可编程门阵列）模块来实现上述的查找模 块 202和处理模块 204, 由 DSP ( Digital Signal Processing, 数字信号处理） 芯片来实现上述的更 新模块 206, 此外， 为了接收基带系统 10发送的业务数据（即基带数据）及其 对应的功率等级信息， 射频系统 20中还可以设置一个接口 FPGA模块作为实 际的接口， 其中， 接口 FPGA模块和中频 FPGA模块根据实际需求还可以进行 合一设置。 这样， PHY层模块 104在根据 MAC层模块 102下发的业务调度信息分析 得到不同时域段的功率等级信息 （即功率分档信息）之后， 将业务数据及其对 应的功率等级信息发给 RRU 20的接口 FPGA模块。 而接口 FPGA模块接收到 BBU 10发来的业务数据及其对应的功率等级信息后� ��将它们转发给中频 FPGA 模块； 中频 FPGA模块进行 DPD釆数并解析接口 FPGA模块传来的功率等级 信息， 根据该功率等级信息让不同功率等级的业务数 据过对应的预失真系数表 格（即查找到与功率等级信息对应的预失真系 数表格， 并将业务数据与查找到 的预失真系数表格中的预失真系数相乘）。 其中， DSP模块， 设置为对中频 FPGA模块釆集到的不同功率等级的数据 进行预失真系数表格的提取， 定期地更新预失真系数表格中的预失真系数。 显然， 在射频系统中还可以包括一个射频链路及功放 模块， 设置为将经数 字预失真处理后的业务数据发射出去， 以及反馈数据给中频 FPGA模块。 图 3是根据本发明实施例的数字预失真处理方法� �流程图，包括以下步骤： 步骤 S302, 基带系统将业务数据及其对应的功率等级信息 发送给射频系 统； 步骤 S304, 射频系统获取上述功率等级信息所对应的预失 真系数， 并使用 该预失真系数对上述业务数据进行数字预失真 处理。 通过基带系统在发送业务数据的同时， 将业务数据对应的功率等级信息也 发送给射频系统， 这样， 射频系统可以直接使用该功率等级信息对业务 数据进 行数字预失真处理，从而无需射频系统对业务 数据的功率等级进行计算、判断， 解决了相关技术中射频系统计算功率分档存在 占用资源大、 预失真错误的问 题， 从而可以实时地对当前的业务数据使用其对应 的功率等级信息进行数字预 失真处理， 节约了资源， 提高了数字预失真处理的效率和准确性 其中， 步骤 S302可以包括： 基带系统的媒体接入控制 （ MAC ) 层模块向 基带系统的物理 （PHY )层模块下发业务调度信息， 其中， 该业务调度信息包 括对应于不同用户的业务数据所对应的功率等 级信息； 物理层模块将上述业务 数据的功率配置为上述功率等级信息所指示的 功率； 物理层模块将配置得到的 业务数据及其对应的功率等级信息发送给射频 系统。 从而实现了由基带系统直 接将业务数据对应的功率等级信息告知射频系 统。 在上述的方法中， 基带系统发送的功率等级信息中可以包括业务 数据在不 同时域段的功率等级信息； 则物理层模块将业务数据的功率配置为功率等 级信 息所指示的功率包括： 物理层模块从 MAC层下发的业务调度信息中分析得到 各时域段的功率等级信息； 物理层模块将在各时域段发送的业务数据的功 率配 置为该时域段的功率等级信息所指示的功率。 这样， 可以更加适应于在时域上 随着用户的变化会产生快速波动的数据。 其中， 步骤 S304 包括： 射频系统从本地查找到与接收到的功率等级信 息 相对应的预失真系数； 射频系统将业务数据与查找到的预失真系数相 乘， 完成 对业务数据的数字预失真处理。 而在实际应用时， 射频系统从本地查找到与接 收到的功率等级信息相对应的预失真系数的具 体方式可以包括： 从射频系统保 存的多个预失真系数表格中查找到与接收到的 功率等级信息相对应的预失真 系数表格； 从查找到的预失真系数表格中获取上述预失真 系数。 结合图 2所示的数字预失真系统，才艮据本发明优选� �施例的 LTE TDD (时 分双工） 系统中的数字预失真系统进行数字预失真处理 的方法的实现过程如图 4所示， 包括以下步 4聚： 步骤 S402 , MAC层模块下发业务调度信息； 步骤 S404, PHY层模块通过对上述业务调度信息分析得到不 同时域段的 功率分档信息； 具体地， 通过对业务调度信息进行分析， 找到每个子帧中控制段与业务段 的不同功率档位信息 （即功率等级信息）。 步骤 S406, PHY层模块将业务数据与分档信息发给 RRU的接口 FPGA; 具体地，， 将功率分档信息与控制符号所占符号个数通过 控制字的方式与数据 一起同步发给 RRU中的接口 FPGA模块 上述步骤 S402-步骤 S406对应于图 3中的步骤 S302。 步骤 S408, RRU的接口 FPGA模块接收到基带数据及功率分档信息发给 中频 FPGA模块； 步骤 S410,中频 FPGA模块根据接口传来的功率分档信息对业务� �控制釆 集不同档位的来自射频链路及功放模块的前向 及反馈数据送给 DSP 做预失真 系数的提取； 步骤 S412 , DSP提取预失真系数， 并将系数下载到中频 FPGA模块中； 步骤 S414 , 中频 FPGA模块 居接口传来的功率分档信息， 在时域上使对 应功率等级的业务数据和控制数据过对应的预 失真系数， 完成一次数据预失真 处理。 上述步骤 S408-步骤 S414对应于图 3中的步骤 S304。 不断重复上述步 4聚 S410-步 4聚 S414重复迭代达到预失真的收敛。 从以上的描述中， 可以看出， 本发明实现了如下技术效果： 节省了射频系 统计算功率分档占用的资源， 避免了系统增加的延时及数据与档位滞后的问 题， 提升了系统的性能及 DPD的适应性， 从而能够改善临道功率泄露的指标。 显然， 本领域的技术人员应该明白， 上述的本发明的各模块或各步骤可以 用通用的计算装置来实现， 它们可以集中在单个的计算装置上， 或者分布在多 个计算装置所组成的网络上， 可选地， 它们可以用计算装置可执行的程序代码 来实现， 从而， 可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执 行， 并且在某些 情况下， 可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的 步骤， 或者将它们分别 制作成各个集成电路模块， 或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集 成电 路模块来实现。 这样， 本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领 域的技术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的 ^"神和原则 之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之 内。