Antes de comprender la tecnología PAM4, ¿qué es la tecnología de modulación? La tecnología de modulación es la técnica de convertir las señales de banda base (señales eléctricas en bruto) en señales de transmisión. Para garantizar la efectividad de la comunicación y superar los problemas en la transmisión de la señal de larga distancia, es necesario transferir el espectro de señal a un canal de alta frecuencia a través de la modulación para la transmisión.
PAM4 es una técnica de modulación de modulación de amplitud de pulso de cuarto orden (PAM).
La señal PAM es una tecnología de transmisión de señal popular después de NRZ (no retorno a cero).
La señal NRZ utiliza dos niveles de señal, altos y bajos, para representar el 1 y 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 la señal, 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 la velocidad de baudio, la velocidad de bits de la señal Pam4 es el doble de la de la señal NRZ, lo que duplica la eficiencia de la transmisión y reduce efectivamente los costos.
La tecnología PAM4 se ha utilizado ampliamente en el campo de la interconexión de señal de alta velocidad. En la actualidad, hay un módulo de transceptor óptico de 400 g basado en la tecnología de modulación PAM4 para el centro de datos y el módulo de transceptor óptico 50 g basado en la tecnología de modulación PAM4 para la red de interconexión 5G.
El proceso de implementación del módulo de transceptor óptico DML 400G basado en la modulación PAM4 es el siguiente: al transmitir señales unitarias, los 16 canales recibidos de 25 g de señales eléctricas NRZ se ingresan de la unidad de interfaz eléctrica, preprocesados por el procesador DSP, modulados PAM4 y salen 8 canales de 25 g de señales eléctricas PAM4, que están cargadas en el chip de controlador. Las señales eléctricas de alta velocidad se convierten en 8 canales de 50 Gbps de señales ópticas de alta velocidad a través de 8 canales de láseres, combinados por un multiplexor de división de longitud de onda y se sintetizan en 1 canal de 400 g de salida de señal óptica de alta velocidad. Al recibir señales unitarias, la señal óptica de alta velocidad 400 g recibida se ingresa a través de la unidad de interfaz óptica, se convierte en una señal óptica de alta velocidad de 8 canales de 50 Gbps a través de un demultiplexor, recibida por un receptor óptico y se convierte en una señal eléctrica. Después de la recuperación del reloj, la amplificación, la ecualización y la demodulación de Pam4 por un chip de procesamiento DSP, la señal eléctrica se convierte en 16 canales de 25 g de señal eléctrica NRZ.
Aplique la tecnología de modulación PAM4 a los módulos ópticos de 400 GB/s. El módulo óptico de 400 GB/S basado en la modulación PAM4 puede reducir el número de láseres requeridos en el extremo de transmisión y, en consecuencia, reducir el número de receptores requeridos en el extremo receptor debido al uso de técnicas de modulación de orden superior en comparación con NRZ. La modulación PAM4 reduce el número de componentes ópticos en el módulo óptico, lo que puede generar ventajas como costos de ensamblaje más bajos, un consumo de energía reducido y un tamaño de empaque más pequeño.
Existe una demanda de módulos ópticos de 50 Gbit/S en redes de transmisión y retorno de 5G, y se adopta una solución basada en dispositivos ópticos de 25 g y complementado por 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 la tasa de baudios y la tasa de bits. Para las señales NRZ tradicionales, dado que un símbolo transmite un poco de datos, la velocidad de bit y la velocidad de baudio son las mismas. Por ejemplo, en 100G Ethernet, utilizando cuatro señales de 25.78125GBAud para la transmisión, la velocidad de bits en cada señal también es de 25.78125 Gbps, y las cuatro señales logran transmisión de señal de 100 Gbps; Para las señales PAM-4, dado que un símbolo transmite 2 bits de datos, la velocidad de bit que se puede transmitir es el doble de la velocidad de baudios. Por ejemplo, utilizando 4 canales de 26.5625GBaud señales para la transmisión en 200 g de Ethernet, la velocidad de bits en cada canal es de 53.125 Gbps, y 4 canales de señales pueden lograr la transmisión de la señal de 200 Gbps. Para 400 g de Ethernet, se puede lograr con 8 canales de 26.5625Gbaud señales.
Tiempo de publicación: enero-02-2025