Før vi forstår PAM4-teknologi, hvad er modulationsteknologi? Modulationsteknologi er teknikken til at konvertere baseband-signaler (rå elektriske signaler) til transmissionssignaler. For at sikre kommunikationseffektivitet og overvinde problemer i langdistancesignaltransmission er det nødvendigt at overføre signalspektret til en højfrekvent kanal gennem modulation til transmission.
PAM4 er en fjerdeordens pulsamplitudemodulation (PAM) modulationsteknik.
PAM-signal er en populær signaltransmissionsteknologi efter NRZ (Non Return to Zero).
NRZ-signalet bruger to signalniveauer, højt og lavt, til at repræsentere 1 og 0 i det digitale logiske signal og kan transmittere 1 bit logisk information pr. clockcyklus.
PAM4-signalet bruger 4 forskellige signalniveauer til signaltransmission, og hver clockcyklus kan transmittere 2 bits logisk information, nemlig 00, 01, 10 og 11.
Derfor er bithastigheden for PAM4-signalet under de samme baudhastighedsforhold dobbelt så høj som for NRZ-signalet, hvilket fordobler transmissionseffektiviteten og effektivt reducerer omkostningerne.
PAM4-teknologi har været meget anvendt inden for højhastighedssignalforbindelse. I øjeblikket findes der 400G optiske transceivermoduler baseret på PAM4-modulationsteknologi til datacentre og 50G optiske transceivermoduler baseret på PAM4-modulationsteknologi til 5G-forbindelsesnetværk.
Implementeringsprocessen for det 400G DML optiske transceivermodul baseret på PAM4-modulation er som følger: Når enhedssignaler transmitteres, inputtes de modtagne 16 kanaler med 25G NRZ elektriske signaler fra den elektriske interfaceenhed, forbehandles af DSP-processoren, PAM4-moduleres og outputtes 8 kanaler med 25G PAM4 elektriske signaler, som indlæses på driverchippen. De elektriske højhastighedssignaler konverteres til 8 kanaler med 50 Gbps højhastighedsoptiske signaler gennem 8 laserkanaler, kombineret af en bølgelængdemultiplekser og syntetiseret til 1 kanal med 400G højhastighedsoptisk signaloutput. Når enhedssignaler modtages, inputtes det modtagne 1-kanals 400G højhastighedsoptiske signal gennem den optiske interfaceenhed, konverteres til et 8-kanals 50 Gbps højhastighedsoptisk signal via en demultiplekser, modtages af en optisk modtager og konverteres til et elektrisk signal. Efter clock-gendannelse, forstærkning, udligning og PAM4-demodulation af en DSP-processor, konverteres det elektriske signal til 16 kanaler med 25G NRZ elektrisk signal.
Anvend PAM4-modulationsteknologi på 400 Gb/s optiske moduler. Det 400 Gb/s optiske modul baseret på PAM4-modulation kan reducere antallet af nødvendige lasere i transmitterenden og tilsvarende reducere antallet af nødvendige modtagere i modtagerenden på grund af brugen af højereordens modulationsteknikker sammenlignet med NRZ. PAM4-modulation reducerer antallet af optiske komponenter i det optiske modul, hvilket kan medføre fordele såsom lavere monteringsomkostninger, reduceret strømforbrug og mindre pakningsstørrelse.
Der er efterspørgsel efter 50 Gbit/s optiske moduler i 5G transmissions- og backhaul-netværk, og en løsning baseret på 25G optiske enheder suppleret med PAM4 pulsamplitudemodulationsformat er anvendt for at opnå lave omkostninger og høje båndbreddekrav.
Når man beskriver PAM-4-signaler, er det vigtigt at være opmærksom på forskellen mellem baudrate og bitrate. For traditionelle NRZ-signaler, da ét symbol transmitterer én bit data, er bitrate og baudrate den samme. For eksempel, i 100G Ethernet, hvor der bruges fire 25,78125 GBaud-signaler til transmission, er bitrate på hvert signal også 25,78125 Gbps, og de fire signaler opnår 100 Gbps signaltransmission. For PAM-4-signaler, da ét symbol transmitterer 2 bits data, er den bitrate, der kan transmitteres, dobbelt så stor som baudrate. For eksempel, hvis der bruges 4 kanaler med 26,5625 GBaud-signaler til transmission i 200G Ethernet, er bitrate på hver kanal 53,125 Gbps, og 4 kanaler med signaler kan opnå 200 Gbps signaltransmission. For 400G Ethernet kan det opnås med 8 kanaler med 26,5625 GBaud-signaler.
Opslagstidspunkt: 02.01.2025