Mielőtt megértenénk a PAM4 technológiát, mi is a modulációs technológia? A modulációs technológia az alapsávi jelek (nyers elektromos jelek) átviteli jelekké alakításának technikája. A kommunikáció hatékonyságának biztosítása és a nagy távolságú jelátvitel problémáinak leküzdése érdekében a jelspektrumot modulációval nagyfrekvenciás csatornára kell átvinni az átvitelhez.
A PAM4 egy negyedrendű impulzusamplitúdó-modulációs (PAM) modulációs technika.
A PAM jel az NRZ (Non Return to Zero) után egy népszerű jelátviteli technológia.
Az NRZ jel két jelszintet használ, magasat és alacsonyat, a digitális logikai jel 1-esét és 0-áját ábrázolva, és órajelciklusonként 1 bit logikai információt képes továbbítani.
A PAM4 jel 4 különböző jelszintet használ a jelátvitelhez, és minden órajelciklus 2 bit logikai információt képes továbbítani, nevezetesen 00, 01, 10 és 11.
Ezért azonos átviteli sebesség mellett a PAM4 jel bitsebessége kétszerese az NRZ jelének, ami megduplázza az átviteli hatékonyságot és hatékonyan csökkenti a költségeket.
A PAM4 technológiát széles körben alkalmazzák a nagysebességű jelösszeköttetések területén. Jelenleg adatközpontok számára 400G optikai adó-vevő modulok kaphatók, amelyek PAM4 modulációs technológián alapulnak, valamint 50G optikai adó-vevő modulok, amelyek PAM4 modulációs technológián alapulnak, 5G összekapcsoló hálózatokhoz.
A PAM4 moduláción alapuló 400G DML optikai adó-vevő modul megvalósítási folyamata a következő: egységjelek továbbításakor a vett 16 csatornás 25G NRZ elektromos jeleket az elektromos interfészegység bemenetére továbbítja, a DSP processzor előfeldolgozással látja el, PAM4 modulációval látja el, és 8 csatornás 25G PAM4 elektromos jelet ad ki, amelyeket aztán a meghajtó chipre tölt be. A nagysebességű elektromos jeleket 8 lézercsatorna segítségével 8 csatornás 50 Gbps sebességű nagysebességű optikai jelekké alakítja át, egy hullámhossz-osztásos multiplexer kombinálja, és 1 csatornás 400 Gbps nagysebességű optikai jelkimenetté szintetizálja. Egységjelek vételekor a vett 1 csatornás 400 Gbps nagysebességű optikai jelet az optikai interfészegység bemenetére továbbítja, egy demultiplexer segítségével 8 csatornás 50 Gbps sebességű optikai jellé alakítja, egy optikai vevő veszi, és elektromos jellé alakítja. Az órajel-helyreállítás, az erősítés, a kiegyenlítés és a DSP feldolgozó chip általi PAM4 demoduláció után az elektromos jelet 16 csatornás 25G NRZ elektromos jellé alakítják.
Alkalmazza a PAM4 modulációs technológiát 400 Gb/s optikai modulokban. A PAM4 moduláción alapuló 400 Gb/s optikai modul csökkentheti a szükséges lézerek számát az adó oldalon, és ennek megfelelően csökkentheti a szükséges vevők számát a vevő oldalon a magasabb rendű modulációs technikák alkalmazása miatt az NRZ-hez képest. A PAM4 moduláció csökkenti az optikai modulban lévő optikai alkatrészek számát, ami olyan előnyökkel járhat, mint az alacsonyabb összeszerelési költségek, a csökkentett energiafogyasztás és a kisebb csomagolási méret.
Az 5G átviteli és backhaul hálózatokban igény van az 50 Gbit/s optikai modulokra, és az alacsony költségű és nagy sávszélesség-követelmények elérése érdekében egy 25G optikai eszközökön alapuló és PAM4 impulzusamplitúdó-modulációs formátummal kiegészített megoldást alkalmaznak.
A PAM-4 jelek leírásakor fontos figyelmet fordítani az átviteli sebesség és a bitráta közötti különbségre. A hagyományos NRZ jelek esetében, mivel egy szimbólum egy bit adatot továbbít, a bitráta és a baud ráta megegyezik. Például 100G Ethernetben, négy 25,78125 GBaud jel átvitele esetén, az egyes jelek bitrátája szintén 25,78125 Gbps, és a négy jel 100 Gbps jelátvitelt ér el; PAM-4 jelek esetében, mivel egy szimbólum 2 bit adatot továbbít, az átvihető bitráta kétszerese a baud rátának. Például 200G Ethernetben, ha 4 csatornát használunk 26,5625 GBaud jellel az átvitelhez, az egyes csatornák bitrátája 53,125 Gbps, és 4 jelcsatorna 200 Gbps jelátvitelt érhet el. 400G Ethernet esetén ez 8 csatornás 26,5625 GBaud jellel érhető el.
Közzététel ideje: 2025. január 2.