Introduzione à a tecnulugia PAM4

Prima di capisce a tecnulugia PAM4, chì hè a tecnulugia di modulazione? A tecnulugia di modulazione hè a tecnica di cunvertisce segnali di baseband (signali elettrici crudi) in signali di trasmissione. Per assicurà l'efficacità di a cumunicazione è superà i prublemi in a trasmissione di segnali à longa distanza, hè necessariu di trasferisce u spettru di segnali à un canale d'alta frequenza per a modulazione per a trasmissione.

PAM4 hè una tecnica di modulazione di modulazione di ampiezza di impulsu di quartu ordine (PAM).

U signale PAM hè una tecnulugia di trasmissione di signale populari dopu NRZ (Non Return to Zero).

U signale NRZ usa dui livelli di signali, altu è bassu, per rapprisintà l'1 è 0 di u signale logicu digitale, è pò trasmette 1 bit di infurmazione logica per ciclu di clock.

U signale PAM4 usa 4 livelli di signale differenti per a trasmissione di signali, è ogni ciculu di u clock pò trasmette 2 bit di infurmazione logica, vale à dì 00, 01, 10 è 11.
Dunque, in e stesse cundizioni di baud rate, a velocità di bit di u signale PAM4 hè duie volte quella di u signale NRZ, chì radduppia l'efficienza di trasmissione è riduce in modu efficace i costi.

A tecnulugia PAM4 hè stata largamente usata in u campu di l'interconnessione di signali d'alta veloce. Attualmente, ci sò un modulu di transceiver otticu 400G basatu nantu à a tecnulugia di modulazione PAM4 per u centru di dati è un modulu di transceiver otticu 50G basatu in a tecnulugia di modulazione PAM4 per a rete di interconnessione 5G.

U prucessu di implementazione di u modulu di transceiver otticu 400G DML basatu nantu à a modulazione PAM4 hè u seguitu: quandu trasmettenu segnali di unità, i 16 canali ricevuti di segnali elettrici 25G NRZ sò ingressu da l'unità di interfaccia elettrica, preprocessatu da u processatore DSP, modulatu PAM4, è emette 8 canali di segnali elettrici 25G PAM4, chì sò caricati nantu à u chip driver. I segnali elettrici d'alta velocità sò cunvertiti in 8 canali di segnali ottici 50Gbps à alta velocità per mezu di 8 canali di laser, cumminati da un multiplexer di divisione di lunghezza d'onda, è sintetizzati in 1 canale di output di signale otticu 400G d'alta velocità. Quandu riceve segnali di unità, u segnu otticu 400G ad alta velocità ricivutu à 1 canale hè ingressu à traversu l'unità di interfaccia ottica, cunvertitu in un signalu otticu 50Gbps à alta velocità à 8 canali à traversu un demultiplexer, ricevutu da un receptore otticu, è cunvertitu in un elettricu. signale. Dopu a ricuperazione di u clock, l'amplificazione, l'equalizazione è a demodulazione PAM4 da un chip di processazione DSP, u signale elettricu hè cunvertitu in 16 canali di signale elettricu 25G NRZ.

Applica a tecnulugia di modulazione PAM4 à i moduli ottici 400 Gb/s. U modulu otticu 400Gb / s basatu nantu à a modulazione PAM4 pò riduce u nùmeru di laser richiesti à l'estremità di trasmissione è currispondente à riduce u nùmeru di ricevitori richiesti à l'estremità di ricezione per via di l'usu di tecniche di modulazione d'ordine più altu cumparatu cù NRZ. A modulazione PAM4 riduce u nùmeru di cumpunenti ottici in u modulu otticu, chì pò purtà vantaghji cum'è i costi di assemblea più bassi, u cunsumu d'energia ridutta è una dimensione di imballaggio più chjuca.

Ci hè una dumanda di moduli ottici 50Gbit / s in rete di trasmissione è backhaul 5G, è una soluzione basata nantu à i dispositi ottici 25G è supplementata da u formatu di modulazione di l'amplitude di impulsu PAM4 hè aduttatu per ottene esigenze di larghezza di banda bassa è alta.

Quandu si descrizanu i signali PAM-4, hè impurtante prestu attenzione à a diffarenza trà u baud rate è u bit rate. Per i signali NRZ tradiziunali, postu chì un simbulu trasmette un bit di dati, a velocità di bit è u baud rate sò listessi. Per esempiu, in 100G Ethernet, utilizendu quattru segnali 25.78125GBaud per a trasmissione, u bit rate nantu à ogni signale hè ancu 25.78125Gbps, è i quattru signali ghjunghjenu a trasmissione di signali 100Gbps; Per i signali PAM-4, postu chì un simbulu trasmette 2 bit di dati, a velocità di bit chì pò esse trasmessa hè duie volte u baud rate. Per esempiu, utilizendu 4 canali di segnali 26.5625GBaud per a trasmissione in 200G Ethernet, a tarifa di bit in ogni canale hè 53.125Gbps, è 4 canali di signali ponu ottene una trasmissione di signali 200Gbps. Per 400G Ethernet, pò esse ottinutu cù 8 canali di signali 26.5625GBaud.