Antes de comprender la tecnología PAM4, ¿qué es la tecnología de modulación? La tecnología de modulación es la técnica de convertir señales de banda base (señales eléctricas sin procesar) en señales de transmisión. Para garantizar la eficacia de la comunicación y superar los problemas en la transmisión de señales a larga distancia, es necesario transferir el espectro de la señal a un canal de alta frecuencia mediante modulación para la transmisión.
PAM4 es una técnica de modulación de amplitud de pulso (PAM) de cuarto orden.
La señal PAM es una tecnología de transmisión de señal popular después de NRZ (Non Return to Zero).
La señal NRZ utiliza dos niveles de señal, alto y bajo, para representar el 1 y el 0 de la señal lógica digital y puede transmitir 1 bit de información lógica por ciclo de reloj.
La señal PAM4 utiliza 4 niveles de señal diferentes para la transmisión de señales, y cada ciclo de reloj puede transmitir 2 bits de información lógica, a saber, 00, 01, 10 y 11.
Por lo tanto, bajo las mismas condiciones de velocidad en baudios, la velocidad de bits de la señal PAM4 es el doble que la de la señal NRZ, lo que duplica la eficiencia de transmisión y reduce efectivamente los costos.
La tecnología PAM4 ha sido ampliamente utilizada en el campo de la interconexión de señales de alta velocidad. En la actualidad, existen módulos transceptores ópticos de 400G basados en la tecnología de modulación PAM4 para centros de datos y módulos transceptores ópticos de 50G basados en la tecnología de modulación PAM4 para redes de interconexión 5G.
El proceso de implementación del módulo transceptor óptico 400G DML basado en la modulación PAM4 es el siguiente: cuando se transmiten señales unitarias, los 16 canales recibidos de señales eléctricas 25G NRZ se ingresan desde la unidad de interfaz eléctrica, son preprocesados por el procesador DSP, modulados por PAM4 y Emite 8 canales de señales eléctricas 25G PAM4, que se cargan en el chip del controlador. Las señales eléctricas de alta velocidad se convierten en 8 canales de señales ópticas de alta velocidad de 50 Gbps a través de 8 canales de láseres, combinados por un multiplexor por división de longitud de onda y sintetizados en 1 canal de salida de señal óptica de alta velocidad de 400 G. Al recibir señales de la unidad, la señal óptica de alta velocidad de 400G de 1 canal recibida se ingresa a través de la unidad de interfaz óptica, se convierte en una señal óptica de alta velocidad de 50Gbps de 8 canales a través de un demultiplexor, se recibe mediante un receptor óptico y se convierte en una señal eléctrica. señal. Después de la recuperación del reloj, amplificación, ecualización y demodulación PAM4 mediante un chip de procesamiento DSP, la señal eléctrica se convierte en 16 canales de señal eléctrica 25G NRZ.
Aplique la tecnología de modulación PAM4 a módulos ópticos de 400 Gb/s. El módulo óptico de 400 Gb/s basado en la modulación PAM4 puede reducir la cantidad de láseres necesarios en el extremo transmisor y, en consecuencia, reducir la cantidad de receptores necesarios en el extremo receptor debido al uso de técnicas de modulación de orden superior en comparación con NRZ. La modulación PAM4 reduce la cantidad de componentes ópticos en el módulo óptico, lo que puede brindar ventajas como menores costos de ensamblaje, menor consumo de energía y un tamaño de empaque más pequeño.
Existe una demanda de módulos ópticos de 50 Gbit/s en redes de transmisión y backhaul de 5G, y se adopta una solución basada en dispositivos ópticos de 25G y complementada con el formato de modulación de amplitud de pulso PAM4 para lograr requisitos de bajo costo y alto ancho de banda.
Al describir las señales PAM-4, es importante prestar atención a la diferencia entre velocidad en baudios y velocidad de bits. Para las señales NRZ tradicionales, dado que un símbolo transmite un bit de datos, la velocidad de bits y la velocidad en baudios son las mismas. Por ejemplo, en Ethernet 100G, se utilizan cuatro señales de 25,78125 GBaud para la transmisión, la velocidad de bits de cada señal también es de 25,78125 Gbps y las cuatro señales logran una transmisión de señal de 100 Gbps; Para señales PAM-4, dado que un símbolo transmite 2 bits de datos, la velocidad de bits que se puede transmitir es el doble de la velocidad en baudios. Por ejemplo, al utilizar 4 canales de señales de 26,5625 GBaud para la transmisión en Ethernet 200G, la velocidad de bits en cada canal es de 53,125 Gbps y 4 canales de señales pueden lograr una transmisión de señales de 200 Gbps. Para Ethernet de 400G, se puede lograr con 8 canales de señales de 26,5625 GBaud.
Hora de publicación: 02-ene-2025