Uvod v tehnologijo PAM4

Kaj je modulacijska tehnologija, preden razumete tehnologijo PAM4? Tehnologija modulacije je tehnika pretvorbe osnovnih pasovnih signalov (surovih električnih signalov) v signale prenosa. Da bi zagotovili učinkovitost komunikacije in premagovali težave pri prenosu signala na dolge razdalje, je treba signalni spekter prenesti na visokofrekvenčni kanal z modulacijo za prenos.

PAM4 je tehnika modulacije impulzne amplitudne amplitudne impulzne amplitude.

PAM Signal je priljubljena tehnologija prenosa signala po NRZ (non Return na nič).

Signal NRZ uporablja dve ravni signala, visoke in nizke, da predstavlja 1 in 0 digitalnega logičnega signala in lahko prenaša 1 bit logičnih informacij na urni cikel.

Pam4 signal uporablja 4 različne ravni signala za prenos signala, vsak urni cikel pa lahko prenaša 2 bita logičnih informacij, in sicer 00, 01, 10 in 11.
Zato je v enakih pogojih hitrosti prenosa bitna hitrost signala PAM4 dvakrat večja od signala NRZ, ki podvoji učinkovitost prenosa in učinkovito zmanjšuje stroške.

Tehnologija PAM4 se pogosto uporablja na področju medsebojne povezave signala za visoke hitrosti. Trenutno obstaja 400 g optičnega oddajnika, ki temelji na tehnologiji modulacije PAM4 za podatkovni center in 50 g optičnega oddajnika, ki temelji na tehnologiji modulacije PAM4 za 5G medkon povezavo.

Proces izvajanja 400g DML optičnega oddajnika, ki temelji na modulaciji PAM4, je naslednji: pri oddajanju enotnih signalov se iz električnih vmesniških enot vnese 16 kanalov 25G NRZ električnih signalov, ki jih prednastavijo procesor DSP, modulirani in izhodi 8 kanalov Pam4 elektrotehnih signalov. Električni signali visoke hitrosti se pretvorijo v 8 kanalov 50 Gbps visokohitrostnih optičnih signalov skozi 8 kanalov laserjev, ki jih združuje multiplekser valovne dolžine in sintetizira v 1 kanal 400 g optičnega izhoda z visokim hitrostim. Pri sprejemanju enotnih signalov se prejeti 1-kanalni 400G optični signal vstavi prek enote optičnega vmesnika, pretvori v 8-kanalni 50Gbps optični signal z demultiplekserom, ki ga je prejel optični sprejemnik in pretvoril v električni signal. Po obnovitvi ure, amplifikaciji, izenačevanju in demodulaciji PAM4 s čipom za obdelavo DSP se električni signal pretvori v 16 kanalov električnega signala 25G NRZ.

Uporabite tehnologijo modulacije PAM4 na optične module 400 GB/S. Optični modul 400 GB/S, ki temelji na modulaciji PAM4, lahko zmanjša število potrebnih laserjev na oddajnem koncu in ustrezno zmanjša število potrebnih sprejemnikov na koncu sprejema zaradi uporabe tehnik modulacije višjega reda v primerjavi z NRZ. Modulacija PAM4 zmanjšuje število optičnih komponent v optičnem modulu, kar lahko prinese prednosti, kot so nižji stroški montaže, zmanjšana poraba energije in manjša velikost embalaže.

Za doseganje nizkocenovnih in visokih pasovnih širine je sprejeta povpraševanje po optičnih modulih 50GBIT/S v omrežjih 5G prenosa in povratnih omrežij, za doseganje nizkocenovnih in visokih pasovnih širine.

Pri opisovanju signalov PAM-4 je pomembno biti pozoren na razliko med stopnjo prenosa in stopnjo bitja. Za tradicionalne signale NRZ, ker en simbol prenaša en del podatkov, sta bitna hitrost in hitrost prenosa enaka. Na primer, v 100G Ethernetu s štirimi 25.78125GBAUD signali za prenos je bitna hitrost na vsakem signalu tudi 25.78125Gbps, štirje signali pa dosežejo 100Gbps signal; Za PAM-4 signale, ker en simbol prenaša 2 bita podatkov, je hitrost bitja, ki jo je mogoče prenesti, dvakrat večja od hitrosti. Na primer, s 4 kanali 26.5625GBAUD signalov za prenos v 200G Ethernetu je bitna hitrost na vsakem kanalu 53,125Gbps, 4 kanali signalov pa lahko dosežejo 200 Gbps signala. Za 400 g Etherneta ga je mogoče doseči z 8 kanali 26.5625GBAUD signalov.