Prima di comprendere la tecnologia PAM4, cos'è la tecnologia di modulazione? La tecnologia di modulazione è la tecnica di conversione dei segnali in banda base (segnali elettrici grezzi) in segnali di trasmissione. Per garantire l'efficacia della comunicazione e superare i problemi nella trasmissione del segnale a lunga distanza, è necessario trasferire lo spettro del segnale su un canale ad alta frequenza attraverso la modulazione per la trasmissione.
PAM4 è una tecnica di modulazione PAM (Pulse Amplitude Modulation) del quarto ordine.
Il segnale PAM è una tecnologia di trasmissione del segnale popolare dopo NRZ (Non Return to Zero).
Il segnale NRZ utilizza due livelli di segnale, alto e basso, per rappresentare 1 e 0 del segnale logico digitale e può trasmettere 1 bit di informazioni logiche per ciclo di clock.
Il segnale PAM4 utilizza 4 diversi livelli di segnale per la trasmissione del segnale e ogni ciclo di clock può trasmettere 2 bit di informazioni logiche, ovvero 00, 01, 10 e 11.
Pertanto, alle stesse condizioni di baud rate, il bit rate del segnale PAM4 è doppio di quello del segnale NRZ, il che raddoppia l'efficienza di trasmissione e riduce efficacemente i costi.
La tecnologia PAM4 è stata ampiamente utilizzata nel campo dell'interconnessione dei segnali ad alta velocità. Attualmente sono disponibili moduli ricetrasmettitori ottici 400G basati sulla tecnologia di modulazione PAM4 per data center e moduli ricetrasmettitori ottici 50G basati sulla tecnologia di modulazione PAM4 per la rete di interconnessione 5G.
Il processo di implementazione del modulo ricetrasmettitore ottico 400G DML basato sulla modulazione PAM4 è il seguente: durante la trasmissione dei segnali dell'unità, i 16 canali ricevuti di segnali elettrici 25G NRZ vengono immessi dall'unità di interfaccia elettrica, preelaborati dal processore DSP, modulati PAM4 e emette 8 canali di segnali elettrici 25G PAM4, che vengono caricati sul chip del driver. I segnali elettrici ad alta velocità vengono convertiti in 8 canali di segnali ottici ad alta velocità da 50 Gbps attraverso 8 canali di laser, combinati da un multiplexer a divisione di lunghezza d'onda e sintetizzati in 1 canale di uscita del segnale ottico ad alta velocità da 400 G. Quando si ricevono i segnali dell'unità, il segnale ottico ad alta velocità da 400G a 1 canale ricevuto viene immesso attraverso l'unità di interfaccia ottica, convertito in segnale ottico ad alta velocità da 50Gbps a 8 canali attraverso un demultiplexer, ricevuto da un ricevitore ottico e convertito in un segnale elettrico segnale. Dopo il recupero del clock, l'amplificazione, l'equalizzazione e la demodulazione PAM4 da parte di un chip di elaborazione DSP, il segnale elettrico viene convertito in 16 canali di segnale elettrico 25G NRZ.
Applica la tecnologia di modulazione PAM4 ai moduli ottici da 400 Gb/s. Il modulo ottico da 400 Gb/s basato sulla modulazione PAM4 può ridurre il numero di laser richiesti all'estremità trasmittente e ridurre corrispondentemente il numero di ricevitori richiesti all'estremità ricevente grazie all'uso di tecniche di modulazione di ordine superiore rispetto a NRZ. La modulazione PAM4 riduce il numero di componenti ottici nel modulo ottico, il che può portare vantaggi come costi di assemblaggio inferiori, consumo energetico ridotto e dimensioni dell'imballaggio più piccole.
Esiste una richiesta di moduli ottici da 50 Gbit/s nelle reti di trasmissione e backhaul 5G e viene adottata una soluzione basata su dispositivi ottici 25G e integrata dal formato di modulazione dell'ampiezza degli impulsi PAM4 per soddisfare requisiti di larghezza di banda elevati e a basso costo.
Quando si descrivono i segnali PAM-4, è importante prestare attenzione alla differenza tra baud rate e bit rate. Per i segnali NRZ tradizionali, poiché un simbolo trasmette un bit di dati, il bit rate e il baud rate sono gli stessi. Ad esempio, in 100G Ethernet, utilizzando quattro segnali da 25,78125 GBaud per la trasmissione, anche il bit rate su ciascun segnale è 25,78125 Gbps e i quattro segnali raggiungono una trasmissione del segnale di 100 Gbps; Per i segnali PAM-4, poiché un simbolo trasmette 2 bit di dati, il bit rate che può essere trasmesso è il doppio del baud rate. Ad esempio, utilizzando 4 canali di segnali da 26,5625 GBaud per la trasmissione in Ethernet 200G, il bit rate su ciascun canale è 53,125 Gbps e 4 canali di segnali possono raggiungere una trasmissione del segnale di 200 Gbps. Per Ethernet 400G, è possibile ottenerlo con 8 canali di segnali da 26,5625 GBaud.
Orario di pubblicazione: 02 gennaio 2025