Pirms PAM4 tehnoloģijas izpratnes, kas ir modulācijas tehnoloģija? Modulācijas tehnoloģija ir metode, kas pārveido bāzes joslas signālus (neapstrādātus elektriskos signālus) pārraides signālos. Lai nodrošinātu komunikācijas efektivitāti un pārvarētu problēmas tālsatiksmes signālu pārraidē, signāla spektrs ir jāpārnes uz augstfrekvences kanālu, izmantojot modulāciju pārraidei.
PAM4 ir ceturtās kārtas impulsa amplitūdas modulācijas (PAM) modulācijas metode.
PAM signāls ir populāra signāla pārraides tehnoloģija pēc NRZ (Non Return to Zero — neatgriešanās uz nulli).
NRZ signāls izmanto divus signāla līmeņus — augstu un zemu —, lai attēlotu digitālā loģiskā signāla 1 un 0, un var pārraidīt 1 bitu loģiskās informācijas katrā pulksteņa ciklā.
PAM4 signāls signāla pārraidei izmanto 4 dažādus signāla līmeņus, un katrs pulksteņa cikls var pārraidīt 2 loģiskās informācijas bitus, proti, 00, 01, 10 un 11.
Tāpēc tādos pašos bodu pārraides ātruma apstākļos PAM4 signāla bitu pārraides ātrums ir divreiz lielāks nekā NRZ signālam, kas divkāršo pārraides efektivitāti un efektīvi samazina izmaksas.
PAM4 tehnoloģija ir plaši izmantota ātrgaitas signālu starpsavienojumu jomā. Pašlaik datu centriem ir pieejams 400G optiskā raidītāja modulis, kas balstīts uz PAM4 modulācijas tehnoloģiju, un 50G optiskā raidītāja modulis, kas balstīts uz PAM4 modulācijas tehnoloģiju, 5G starpsavienojumu tīkliem.
400G DML optiskā raidītāja moduļa, kas balstīts uz PAM4 modulāciju, ieviešanas process ir šāds: pārraidot vienības signālus, saņemtie 16 kanāli ar 25G NRZ elektriskajiem signāliem tiek ievadīti no elektriskās saskarnes bloka, iepriekš apstrādāti ar DSP procesoru, PAM4 modulēti un izvadīti kā 8 kanāli ar 25G PAM4 elektriskajiem signāliem, kas tiek ielādēti draivera mikroshēmā. Ātrgaitas elektriskie signāli tiek pārveidoti par 8 kanāliem ar 50Gbps ātrgaitas optiskajiem signāliem, apvienoti ar viļņu garuma dalīšanas multipleksoru un sintezēti 1 kanālā ar 400G ātrgaitas optisko signālu, kas izvada. Uztverot vienības signālus, saņemtais 1 kanāla 400G ātrgaitas optiskais signāls tiek ievadīts caur optiskās saskarnes bloku, caur demultipleksoru pārveidots par 8 kanālu 50Gbps ātrgaitas optisko signālu, uztverts ar optisko uztvērēju un pārveidots par elektrisko signālu. Pēc pulksteņa atjaunošanas, pastiprināšanas, izlīdzināšanas un PAM4 demodulācijas ar DSP apstrādes mikroshēmu elektriskais signāls tiek pārveidots par 16 kanāliem ar 25G NRZ elektrisko signālu.
Pielietojiet PAM4 modulācijas tehnoloģiju 400 Gb/s optiskajiem moduļiem. 400 Gb/s optiskais modulis, kas balstīts uz PAM4 modulāciju, var samazināt nepieciešamo lāzeru skaitu raidīšanas galā un attiecīgi samazināt nepieciešamo uztvērēju skaitu uztveršanas galā, pateicoties augstākas kārtas modulācijas metožu izmantošanai salīdzinājumā ar NRZ. PAM4 modulācija samazina optisko komponentu skaitu optiskajā modulī, kas var sniegt tādas priekšrocības kā zemākas montāžas izmaksas, samazināts enerģijas patēriņš un mazāks iepakojuma izmērs.
5G pārraides un atvilces maršrutēšanas tīklos ir pieprasījums pēc 50 Gbit/s optiskajiem moduļiem, un, lai sasniegtu zemas izmaksas un augstas joslas platuma prasības, tiek pieņemts risinājums, kas balstīts uz 25G optiskajām ierīcēm un papildināts ar PAM4 impulsa amplitūdas modulācijas formātu.
Aprakstot PAM-4 signālus, ir svarīgi pievērst uzmanību atšķirībai starp baudu ātrumu un bitu pārraides ātrumu. Tradicionālajiem NRZ signāliem, tā kā viens simbols pārraida vienu datu bitu, bitu ātrums un baudu ātrums ir vienādi. Piemēram, 100G Ethernet tīklā, izmantojot četrus 25,78125 GBaud signālus pārraidei, katra signāla bitu ātrums arī ir 25,78125 Gbps, un ar četriem signāliem tiek panākta 100 Gbps signāla pārraide; PAM-4 signāliem, tā kā viens simbols pārraida 2 datu bitus, pārraidāmais bitu ātrums ir divreiz lielāks par baudu ātrumu. Piemēram, izmantojot 4 kanālus ar 26,5625 GBaud signāliem pārraidei 200G Ethernet tīklā, katra kanāla bitu ātrums ir 53,125 Gbps, un ar 4 signālu kanāliem var sasniegt 200 Gbps signāla pārraidi. 400G Ethernet tīklā to var panākt ar 8 kanāliem ar 26,5625 GBaud signāliem.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 2. janvāris