Antes de entender a tecnologia PAM4, o que é tecnologia de modulação? A tecnologia de modulação é a técnica de conversão de sinais de banda base (sinais elétricos brutos) em sinais de transmissão. Para garantir a eficácia da comunicação e superar problemas na transmissão de sinais de longa distância, é necessário transferir o espectro do sinal para um canal de alta frequência através de modulação para transmissão.
PAM4 é uma técnica de modulação de amplitude de pulso de quarta ordem (PAM).
O sinal PAM é uma tecnologia de transmissão de sinal popular após NRZ (Non Return to Zero).
O sinal NRZ usa dois níveis de sinal, alto e baixo, para representar 1 e 0 do sinal lógico digital e pode transmitir 1 bit de informação lógica por ciclo de clock.
O sinal PAM4 usa 4 níveis de sinal diferentes para transmissão de sinal, e cada ciclo de clock pode transmitir 2 bits de informação lógica, ou seja, 00, 01, 10 e 11.
Portanto, sob as mesmas condições de taxa de transmissão, a taxa de bits do sinal PAM4 é duas vezes maior que a do sinal NRZ, o que dobra a eficiência de transmissão e reduz efetivamente os custos.
A tecnologia PAM4 tem sido amplamente utilizada na área de interconexão de sinais de alta velocidade. Atualmente, existem módulos transceptores ópticos 400G baseados na tecnologia de modulação PAM4 para data center e módulos transceptores ópticos 50G baseados na tecnologia de modulação PAM4 para redes de interconexão 5G.
O processo de implementação do módulo transceptor óptico 400G DML baseado na modulação PAM4 é o seguinte: ao transmitir sinais da unidade, os 16 canais recebidos de sinais elétricos 25G NRZ são recebidos da unidade de interface elétrica, pré-processados pelo processador DSP, modulados PAM4, e emite 8 canais de sinais elétricos 25G PAM4, que são carregados no chip do driver. Os sinais elétricos de alta velocidade são convertidos em 8 canais de sinais ópticos de alta velocidade de 50 Gbps através de 8 canais de lasers, combinados por um multiplexador de divisão de comprimento de onda e sintetizados em 1 canal de saída de sinal óptico de alta velocidade de 400 G. Ao receber sinais da unidade, o sinal óptico de alta velocidade 400G de 1 canal recebido é inserido através da unidade de interface óptica, convertido em sinal óptico de alta velocidade de 50 Gbps de 8 canais através de um demultiplexador, recebido por um receptor óptico e convertido em um sinal elétrico sinal. Após recuperação do clock, amplificação, equalização e desmodulação PAM4 por um chip de processamento DSP, o sinal elétrico é convertido em 16 canais de sinal elétrico 25G NRZ.
Aplique a tecnologia de modulação PAM4 a módulos ópticos de 400 Gb/s. O módulo óptico de 400 Gb/s baseado na modulação PAM4 pode reduzir o número de lasers necessários na extremidade de transmissão e reduzir correspondentemente o número de receptores necessários na extremidade de recepção devido ao uso de técnicas de modulação de ordem superior em comparação com NRZ. A modulação PAM4 reduz o número de componentes ópticos no módulo óptico, o que pode trazer vantagens como menores custos de montagem, redução do consumo de energia e menor tamanho de embalagem.
Há uma demanda por módulos ópticos de 50 Gbit/s em redes de transmissão e backhaul 5G, e uma solução baseada em dispositivos ópticos 25G e complementada pelo formato de modulação de amplitude de pulso PAM4 é adotada para atingir requisitos de baixo custo e alta largura de banda.
Ao descrever os sinais PAM-4, é importante prestar atenção à diferença entre a taxa de transmissão e a taxa de bits. Para sinais NRZ tradicionais, como um símbolo transmite um bit de dados, a taxa de bits e a taxa de transmissão são as mesmas. Por exemplo, em Ethernet 100G, usando quatro sinais de 25,78125 GBaud para transmissão, a taxa de bits em cada sinal também é de 25,78125 Gbps, e os quatro sinais alcançam transmissão de sinal de 100 Gbps; Para sinais PAM-4, como um símbolo transmite 2 bits de dados, a taxa de bits que pode ser transmitida é o dobro da taxa de transmissão. Por exemplo, usando 4 canais de sinais de 26,5625 GBaud para transmissão em Ethernet 200G, a taxa de bits em cada canal é de 53,125 Gbps e 4 canais de sinais podem atingir a transmissão de sinal de 200 Gbps. Para Ethernet 400G, isso pode ser alcançado com 8 canais de sinais de 26,5625 GBaud.
Horário da postagem: 02 de janeiro de 2025