Preden razumete tehnologijo PAM4, kaj je tehnologija modulacije? Tehnologija modulacije je tehnika pretvorbe signalov osnovnega pasu (surovih električnih signalov) v signale prenosa. Da bi zagotovili učinkovitost komunikacije in premagali težave pri prenosu signala na dolge razdalje, je treba spekter signala prenesti v visokofrekvenčni kanal z modulacijo za prenos.
PAM4 je tehnika modulacije pulzne amplitude modulacije (PAM) četrtega reda.
Signal PAM je priljubljena tehnologija prenosa signala po NRZ (Non Return to Zero).
Signal NRZ uporablja dve ravni signala, visoko in nizko, za predstavitev 1 in 0 digitalnega logičnega signala in lahko prenese 1 bit logične informacije na takt.
Signal PAM4 uporablja 4 različne ravni signala za prenos signala in vsak takt lahko prenese 2 bita logičnih informacij, in sicer 00, 01, 10 in 11.
Zato je pod enakimi pogoji hitrosti prenosa bitna hitrost signala PAM4 dvakrat večja od signala NRZ, kar podvoji učinkovitost prenosa in učinkovito zmanjša stroške.
Tehnologija PAM4 se pogosto uporablja na področju medsebojnega povezovanja signalov visoke hitrosti. Trenutno obstajata 400G optični oddajno-sprejemni modul, ki temelji na modulacijski tehnologiji PAM4 za podatkovne centre, in 50G optični oddajno-sprejemni modul, ki temelji na modulacijski tehnologiji PAM4 za 5G povezovalno omrežje.
Postopek implementacije optičnega sprejemno-sprejemnega modula 400G DML, ki temelji na modulaciji PAM4, je naslednji: pri oddajanju signalov enote se prejetih 16 kanalov električnih signalov 25G NRZ vnese iz električne vmesniške enote, predhodno obdela procesor DSP, modulira PAM4 in oddaja 8 kanalov električnih signalov 25G PAM4, ki se naložijo na gonilniški čip. Visokohitrostni električni signali se pretvorijo v 8 kanalov 50Gbps visokohitrostnih optičnih signalov prek 8 kanalov laserjev, ki jih združuje multiplekser z delitvijo valovnih dolžin, in sintetizirajo v 1 kanal 400G izhodnega optičnega signala visoke hitrosti. Pri sprejemu signalov enote je prejeti 1-kanalni 400G optični signal visoke hitrosti vnesen skozi enoto optičnega vmesnika, pretvorjen v 8-kanalni 50Gbps optični signal visoke hitrosti prek demultiplekserja, ki ga sprejme optični sprejemnik in pretvorjen v električni signal. Po obnovitvi takta, ojačanju, izravnavi in demodulaciji PAM4 s čipom za obdelavo DSP se električni signal pretvori v 16 kanalov električnega signala 25G NRZ.
Uporabite tehnologijo modulacije PAM4 za 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 sprejemnem koncu zaradi uporabe modulacijskih tehnik višjega reda v primerjavi z NRZ. Modulacija PAM4 zmanjša število optičnih komponent v optičnem modulu, kar lahko prinese prednosti, kot so nižji stroški montaže, zmanjšana poraba energije in manjša velikost embalaže.
Obstaja povpraševanje po 50Gbit/s optičnih modulih v prenosnih in povratnih omrežjih 5G, zato je sprejeta rešitev, ki temelji na 25G optičnih napravah in je dopolnjena s formatom amplitudne modulacije impulza PAM4, da se dosežejo zahteve po nizkih stroških in visoki pasovni širini.
Pri opisovanju signalov PAM-4 je pomembno biti pozoren na razliko med hitrostjo prenosa in bitno hitrostjo. Ker en simbol prenaša en bit podatkov, sta pri tradicionalnih signalih NRZ bitna in baudna hitrost enaki. Na primer, pri 100G Ethernetu z uporabo štirih signalov 25,78125 GBaud za prenos je bitna hitrost vsakega signala prav tako 25,78125 Gbps, štirje signali pa dosežejo prenos signala 100 Gbps; Za signale PAM-4, ker en simbol prenaša 2 bita podatkov, je bitna hitrost, ki jo je mogoče prenesti, dvakrat večja od hitrosti prenosa. Na primer, z uporabo 4 kanalov 26,5625 GBaud signalov za prenos v 200G Ethernet je bitna hitrost na vsakem kanalu 53,125 Gbps, 4 kanali signalov pa lahko dosežejo prenos signala 200 Gbps. Za 400G Ethernet je to mogoče doseči z 8 kanali signalov 26,5625 GBaud.
Čas objave: Jan-02-2025