Antes de entender a tecnologia PAM4, o que é a tecnologia de modulação? A tecnologia de modulação é a técnica de converter sinais de banda base (sinais elétricos brutos) em sinais de transmissão. Para garantir a eficácia da comunicação e superar problemas na transmissão de sinal de longa distância, é necessário transferir o espectro do sinal para um canal de alta frequência através da modulação para transmissão.
O PAM4 é uma técnica de modulação de amplitude de pulso de pulso de quarta ordem (PAM).
O sinal PAM é uma tecnologia de transmissão de sinal popular após a NRZ (não retorna a zero).
O sinal NRZ usa dois níveis de sinal, alto e baixo, para representar o 1 e 0 do sinal lógico digital e pode transmitir 1 bit de informações lógicas por ciclo do relógio.
O sinal PAM4 usa 4 níveis de sinal diferentes para transmissão de sinal, e cada ciclo do relógio pode transmitir 2 bits de informações lógicas, ou seja, 00, 01, 10 e 11.
Portanto, nas mesmas condições da taxa de transmissão, a taxa de bits do sinal PAM4 é o dobro do sinal NRZ, que dobra a eficiência da transmissão e reduz efetivamente os custos.
A tecnologia PAM4 tem sido amplamente utilizada no campo da interconexão de sinal de alta velocidade. Atualmente, existem 400g módulo de transceptor óptico com base na tecnologia de modulação PAM4 para o módulo de datacenter e 50g de transceptor óptico com base na tecnologia de modulação PAM4 para a rede de interconexão 5G.
O processo de implementação do módulo de transceptor óptico de 400g DML com base na modulação PAM4 é o seguinte: Ao transmitir sinais unitários, os 16 canais recebidos de sinais elétricos de 25g NRZ são inseridos a partir da unidade de interface elétrica, pré -processados pelo processador DSP, que o PAM4 é modulado e a saída 8 canais de 25g. 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 400g de saída de sinal óptico de alta velocidade. Ao receber sinais da unidade, o sinal óptico de alta velocidade de 1 canal recebido é inserido através da unidade de interface óptica, convertida em um sinal óptico de alta velocidade de 50 Gbps de 8 canais através de um desmultiplexador, recebido por um receptor óptico e convertido em um sinal elétrico. Após a recuperação do relógio, amplificação, equalização e desmodulação PAM4 por um chip de processamento DSP, o sinal elétrico é convertido em 16 canais de 25g de sinal elétrico NRZ.
Aplique a tecnologia de modulação PAM4 a módulos ópticos de 400 GB/s. O módulo óptico de 400 GB/s com base na modulação PAM4 pode reduzir o número de lasers necessários na extremidade transmissora e reduzir correspondentemente o número de receptores necessários na extremidade de recebimento devido ao uso de técnicas de modulação de ordem superior em comparação com a NRZ. A modulação PAM4 reduz o número de componentes ópticos no módulo óptico, o que pode trazer vantagens como custos de montagem mais baixos, redução do consumo de energia e menor tamanho de embalagem.
Existe uma demanda por módulos ópticos de 50 Gbit/s nas redes 5G de transmissão e backhaul, e uma solução baseada em dispositivos ópticos de 25G e suplementados pelo formato de modulação de amplitude de pulso PAM4 é adotado 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 os sinais tradicionais da NRZ, como um símbolo transmite um pouco de dados, a taxa de bits e a taxa de transmissão são as mesmas. Por exemplo, no 100g Ethernet, usando quatro sinais de 25.78125Gbaud para transmissão, a taxa de bits em cada sinal também é de 25.78125Gbps e os quatro sinais atingem a transmissão de sinal de 100 Gbps; Para os 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 26.5625 GBaud sinais para transmissão em 200g Ethernet, 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 400g Ethernet, ele pode ser alcançado com 8 canais de 26.5625Gbaudes.
Hora de postagem: Jan-02-2025