Prije nego što shvatimo PAM4 tehnologiju, šta je modulacijska tehnologija? Modulacijska tehnologija je tehnika pretvaranja baznih signala (sirovih električnih signala) u prijenosne signale. Kako bi se osigurala efikasnost komunikacije i prevazišli problemi u prijenosu signala na velike udaljenosti, potrebno je prenijeti signalni spektar na visokofrekventni kanal putem modulacije za prijenos.
PAM4 je tehnika modulacije amplitude impulsa (PAM) četvrtog reda.
PAM signal je popularna tehnologija prijenosa signala nakon NRZ-a (nepovratak u nulu).
NRZ signal koristi dva nivoa signala, visoki i niski, da predstavi 1 i 0 digitalnog logičkog signala i može prenijeti 1 bit logičke informacije po taktnom ciklusu.
PAM4 signal koristi 4 različita nivoa signala za prenos signala, a svaki ciklus takta može prenijeti 2 bita logičkih informacija, i to 00, 01, 10 i 11.
Stoga, pod istim uslovima brzine prenosa, brzina prenosa PAM4 signala je dvostruko veća od brzine prenosa NRZ signala, što udvostručuje efikasnost prenosa i efektivno smanjuje troškove.
PAM4 tehnologija se široko koristi u oblasti brzog povezivanja signala. Trenutno postoje 400G optički primopredajni moduli bazirani na PAM4 modulacijskoj tehnologiji za podatkovne centre i 50G optički primopredajni moduli bazirani na PAM4 modulacijskoj tehnologiji za 5G mrežu međusobnog povezivanja.
Proces implementacije 400G DML optičkog primopredajnog modula baziranog na PAM4 modulaciji je sljedeći: prilikom prenosa jediničnih signala, primljenih 16 kanala 25G NRZ električnih signala ulaze iz jedinice električnog interfejsa, prethodno ih obrađuje DSP procesor, moduliraju se PAM4 i izlaze 8 kanala 25G PAM4 električnih signala, koji se učitavaju na drajverski čip. Električni signali velike brzine se pretvaraju u 8 kanala optičkih signala velike brzine od 50Gbps putem 8 laserskih kanala, kombinovanih multiplekserom talasne dužine i sintetizujućih u 1 kanal izlaznog optičkog signala velike brzine od 400G. Prilikom prijema jediničnih signala, primljeni 1-kanalni optički signal velike brzine od 400G ulaze kroz jedinicu optičkog interfejsa, pretvaraju se u 8-kanalni optički signal velike brzine od 50Gbps putem demultipleksera, prima ih optički prijemnik i pretvara u električni signal. Nakon oporavka takta, pojačanja, izjednačavanja i PAM4 demodulacije pomoću DSP procesora, električni signal se pretvara u 16 kanala 25G NRZ električnog signala.
Primjena PAM4 modulacijske tehnologije na optičke module od 400 Gb/s. Optički modul od 400 Gb/s baziran na PAM4 modulaciji može smanjiti broj potrebnih lasera na predajnoj strani i shodno tome smanjiti broj potrebnih prijemnika na prijemnoj strani zbog korištenja tehnika modulacije višeg reda u poređenju sa NRZ. PAM4 modulacija smanjuje broj optičkih komponenti u optičkom modulu, što može donijeti prednosti kao što su niži troškovi montaže, smanjena potrošnja energije i manja veličina pakovanja.
Postoji potražnja za optičkim modulima od 50 Gbit/s u 5G prenosnim i backhaul mrežama, a usvojeno je rješenje zasnovano na 25G optičkim uređajima i dopunjeno PAM4 formatom pulsno-amplitudne modulacije kako bi se postigli zahtjevi za niskom cijenom i velikom propusnošću.
Prilikom opisivanja PAM-4 signala, važno je obratiti pažnju na razliku između brzine prijenosa u baudima i brzine prijenosa u bitovima. Za tradicionalne NRZ signale, budući da jedan simbol prenosi jedan bit podataka, brzina prijenosa u bitovima i brzina prijenosa u bitovima su isti. Na primjer, kod 100G Etherneta, korištenjem četiri signala od 25,78125 GBaud za prijenos, brzina prijenosa u bitovima na svakom signalu je također 25,78125 Gbps, a četiri signala postižu prijenos signala od 100 Gbps; Za PAM-4 signale, budući da jedan simbol prenosi 2 bita podataka, brzina prijenosa u bitovima koja se može prenijeti je dvostruko veća od brzine prijenosa u bitovima. Na primjer, korištenjem 4 kanala signala od 26,5625 GBaud za prijenos kod 200G Etherneta, brzina prijenosa u bitovima na svakom kanalu je 53,125 Gbps, a 4 kanala signala mogu postići prijenos signala od 200 Gbps. Za 400G Ethernet, to se može postići s 8 kanala signala od 26,5625 GBaud.
Vrijeme objave: 02.01.2025.