Prieš suprantant PAM4 technologiją, kas yra moduliacijos technologija? Moduliacijos technologija – tai bazinės juostos signalų (neapdorotų elektrinių signalų) konvertavimo į perdavimo signalus technika. Siekiant užtikrinti ryšio efektyvumą ir įveikti tolimojo signalo perdavimo problemas, signalo spektrą reikia perduoti moduliacijos būdu į aukšto dažnio kanalą.
PAM4 yra ketvirtos eilės impulsų amplitudės moduliacijos (PAM) moduliacijos technika.
PAM signalas yra populiari signalo perdavimo technologija po NRZ (negrįžimo į nulį) technologijos.
NRZ signalas naudoja du signalo lygius – aukštą ir žemą – skaitmeninio loginio signalo 1 ir 0 reikšmėms atvaizduoti ir per takto ciklą gali perduoti 1 bitą loginės informacijos.
PAM4 signalas perduodamas 4 skirtingais signalo lygiais, o kiekvienas laikrodžio ciklas gali perduoti 2 loginės informacijos bitus, būtent 00, 01, 10 ir 11.
Todėl, esant toms pačioms baudos spartos sąlygoms, PAM4 signalo bitų sparta yra dvigubai didesnė nei NRZ signalo, o tai padvigubina perdavimo efektyvumą ir efektyviai sumažina sąnaudas.
PAM4 technologija plačiai naudojama didelės spartos signalų sujungimo srityje. Šiuo metu duomenų centrams skirti 400G optiniai siųstuvų-imtuvų moduliai, pagrįsti PAM4 moduliacijos technologija, ir 50G optiniai siųstuvų-imtuvų moduliai, pagrįsti PAM4 moduliacijos technologija, skirti 5G sujungimo tinklams.
400G DML optinio siųstuvo-imtuvo modulio, pagrįsto PAM4 moduliacija, įdiegimo procesas yra toks: perduodant įrenginio signalus, gauti 16 25G NRZ elektrinių signalų kanalų yra įvedami iš elektrinės sąsajos įrenginio, apdorojami DSP procesoriaus, moduliuojami PAM4 ir išvedami 8 25G PAM4 elektrinių signalų kanalai, kurie įkeliami į tvarkyklės lustą. Didelės spartos elektriniai signalai konvertuojami į 8 50 Gbps didelės spartos optinių signalų kanalus per 8 lazerių kanalus, sujungiami bangos ilgio dalijimo multipleksoriumi ir sintezuojami į 1 400G didelės spartos optinio signalo išvesties kanalą. Priimant įrenginio signalus, gautas 1 kanalo 400G didelės spartos optinis signalas įvedamas per optinės sąsajos įrenginį, per demultiplekserį konvertuojamas į 8 kanalų 50 Gbps didelės spartos optinį signalą, priimamas optiniu imtuvu ir paverčiamas elektriniu signalu. Po laikrodžio atkūrimo, stiprinimo, išlyginimo ir PAM4 demoduliacijos DSP apdorojimo mikroschema, elektrinis signalas paverčiamas 16 kanalų 25G NRZ elektrinio signalo.
400 Gb/s optiniams moduliams pritaikyta PAM4 moduliacijos technologija. 400 Gb/s optinis modulis, pagrįstas PAM4 moduliacija, gali sumažinti reikalingų lazerių skaičių siuntimo gale ir atitinkamai sumažinti reikalingų imtuvų skaičių priėmimo gale dėl aukštesnės eilės moduliacijos metodų, palyginti su NRZ. PAM4 moduliacija sumažina optinių komponentų skaičių optiniame modulyje, o tai gali suteikti tokių privalumų kaip mažesnės surinkimo išlaidos, mažesnis energijos suvartojimas ir mažesnis pakuotės dydis.
5G perdavimo ir magistraliniuose tinkluose yra 50 Gbit/s optinių modulių paklausa, todėl siekiant mažų sąnaudų ir didelio pralaidumo reikalavimų, priimamas sprendimas, pagrįstas 25G optiniais įrenginiais ir papildytas PAM4 impulsų amplitudės moduliacijos formatu.
Apibūdinant PAM-4 signalus, svarbu atkreipti dėmesį į skirtumą tarp baudos spartos ir bitų spartos. Tradiciniams NRZ signalams, kadangi vienas simbolis perduoda vieną duomenų bitą, bitų sparta ir baudos sparta yra vienodos. Pavyzdžiui, 100G Ethernet tinkle, naudojant keturis 25,78125 GBaud signalus perdavimui, kiekvieno signalo bitų sparta taip pat yra 25,78125 Gbps, o keturi signalai pasiekia 100 Gbps signalo perdavimą; PAM-4 signalams, kadangi vienas simbolis perduoda 2 bitus duomenų, perduodama bitų sparta yra dvigubai didesnė už baudos spartą. Pavyzdžiui, 200G Ethernet tinkle naudojant 4 26,5625 GBaud signalų kanalus perdavimui, kiekvieno kanalo bitų sparta yra 53,125 Gbps, o 4 signalų kanalai gali pasiekti 200 Gbps signalo perdavimą. 400G Ethernet tinkle tai galima pasiekti su 8 26,5625 GBaud signalų kanalais.
Įrašo laikas: 2025 m. sausio 2 d.