Avant de comprendre la technologie PAM4, qu’est-ce que la technologie de modulation ? La technologie de modulation est la technique de conversion des signaux en bande de base (signaux électriques bruts) en signaux de transmission. Afin de garantir l'efficacité de la communication et de surmonter les problèmes de transmission de signaux longue distance, il est nécessaire de transférer le spectre du signal vers un canal haute fréquence par modulation pour la transmission.
PAM4 est une technique de modulation de modulation d'amplitude d'impulsion (PAM) du quatrième ordre.
Le signal PAM est une technologie de transmission de signal populaire après NRZ (Non Return to Zero).
Le signal NRZ utilise deux niveaux de signal, haut et bas, pour représenter le 1 et le 0 du signal logique numérique, et peut transmettre 1 bit d'informations logiques par cycle d'horloge.
Le signal PAM4 utilise 4 niveaux de signal différents pour la transmission du signal, et chaque cycle d'horloge peut transmettre 2 bits d'informations logiques, à savoir 00, 01, 10 et 11.
Par conséquent, dans les mêmes conditions de débit en bauds, le débit binaire du signal PAM4 est le double de celui du signal NRZ, ce qui double l'efficacité de la transmission et réduit efficacement les coûts.
La technologie PAM4 a été largement utilisée dans le domaine de l'interconnexion de signaux à haut débit. À l'heure actuelle, il existe un module émetteur-récepteur optique 400G basé sur la technologie de modulation PAM4 pour le centre de données et un module émetteur-récepteur optique 50G basé sur la technologie de modulation PAM4 pour le réseau d'interconnexion 5G.
Le processus de mise en œuvre du module émetteur-récepteur optique 400G DML basé sur la modulation PAM4 est le suivant : lors de la transmission des signaux de l'unité, les 16 canaux reçus de signaux électriques 25G NRZ sont entrés depuis l'unité d'interface électrique, prétraités par le processeur DSP, modulés PAM4, et produit 8 canaux de signaux électriques 25G PAM4, qui sont chargés sur la puce pilote. Les signaux électriques à grande vitesse sont convertis en 8 canaux de signaux optiques à grande vitesse de 50 Gbit/s via 8 canaux de lasers, combinés par un multiplexeur par répartition en longueur d'onde, et synthétisés en 1 canal de sortie de signal optique à grande vitesse de 400 G. Lors de la réception des signaux de l'unité, le signal optique haute vitesse 400G à 1 canal reçu est entré via l'unité d'interface optique, converti en signal optique haute vitesse 50 Gbit/s à 8 canaux via un démultiplexeur, reçu par un récepteur optique et converti en un signal électrique. signal. Après récupération d'horloge, amplification, égalisation et démodulation PAM4 par une puce de traitement DSP, le signal électrique est converti en 16 canaux de signal électrique 25G NRZ.
Appliquez la technologie de modulation PAM4 aux modules optiques 400 Gb/s. Le module optique 400 Gb/s basé sur la modulation PAM4 peut réduire le nombre de lasers requis à l'extrémité émettrice et, en conséquence, réduire le nombre de récepteurs requis à l'extrémité réception grâce à l'utilisation de techniques de modulation d'ordre supérieur par rapport au NRZ. La modulation PAM4 réduit le nombre de composants optiques dans le module optique, ce qui peut apporter des avantages tels que des coûts d'assemblage inférieurs, une consommation d'énergie réduite et une taille de boîtier plus petite.
Il existe une demande pour des modules optiques de 50 Gbit/s dans les réseaux de transmission et de liaison 5G, et une solution basée sur des dispositifs optiques 25G et complétée par le format de modulation d'amplitude d'impulsion PAM4 est adoptée pour répondre aux exigences de faible coût et de bande passante élevée.
Lors de la description des signaux PAM-4, il est important de prêter attention à la différence entre le débit en bauds et le débit binaire. Pour les signaux NRZ traditionnels, puisqu'un symbole transmet un bit de données, le débit binaire et le débit en bauds sont les mêmes. Par exemple, dans Ethernet 100G, en utilisant quatre signaux de 25,78125 Gobauds pour la transmission, le débit binaire sur chaque signal est également de 25,78125 Gbit/s, et les quatre signaux atteignent une transmission de signal de 100 Gbit/s ; Pour les signaux PAM-4, puisqu'un symbole transmet 2 bits de données, le débit binaire pouvant être transmis est le double du débit en bauds. Par exemple, en utilisant 4 canaux de signaux de 26,5625 Goauds pour la transmission dans Ethernet 200G, le débit binaire sur chaque canal est de 53,125 Gbit/s et 4 canaux de signaux peuvent atteindre une transmission de signal de 200 Gbit/s. Pour Ethernet 400G, cela peut être réalisé avec 8 canaux de signaux 26,5625GBauds.
Heure de publication : 02 janvier 2025