PAM4技術(shù)
PAM4技術(shù)
?了解PAM4技術(shù)前先了解下什么是調(diào)制技術(shù)？調(diào)制技術(shù)是把基帶信號（原始的電信號）變換成傳輸信號的技術(shù)。為了保證通信效果，克服遠距離信號傳輸中的問題，必須要通過調(diào)制將信號頻譜搬移到高頻信道中進行傳輸。
PAM4是PAM(Pulse Amplitude Modulation脈沖幅度調(diào)制)調(diào)制技術(shù)的一種，即四階脈沖幅度調(diào)制。
PAM信號是繼NRZ(Non-Return-to-Zero)后的熱門信號傳輸技術(shù)。
NRZ信號采用高、低兩種信號電平表示數(shù)字邏輯信號的1、0，每個時鐘周期可以傳輸1bit的邏輯信息。
PAM4信號采用4個不同的信號電平進行信號傳輸，每個時鐘周期可以傳輸2bit的邏輯信息，即00、01、10、11。因此，在同樣波特率條件下，PAM4信號比特速率是NRZ信號的2倍，傳輸效率提高一倍，同時還可有效降低成本。PAM4技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在高速信號互連領(lǐng)域，當前有用于數(shù)據(jù)中心的基于PAM4調(diào)制技術(shù)400G 光收發(fā)模塊和用于5G互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的基于PAM4調(diào)制技術(shù)50G 光收發(fā)模塊。
基于PAM4調(diào)制的400G DML光收發(fā)模塊
基于PAM4調(diào)制的400G DML光收發(fā)模塊實施過程是這樣的：發(fā)射單元信號時，將接收的16路25G NRZ電信號從電接口單元輸入，經(jīng)過DSP處理器對電信號進行預處理、PAM4調(diào)制后，輸出8路25G PAM4的電信號，加載到驅(qū)動器芯片上，通過8路的激光器將高速電信號轉(zhuǎn)換8路50Gbps的高速光信號，通過波分復用器合波后，合成1路400G的高速光信號輸出。接收單元信號時，將接收的1路400G的高速光信號通過光接口單元輸入，經(jīng)過解復用器轉(zhuǎn)換成8路50Gbps的高速光信號，通過光接收機接收輸入光信號，并將所接收的光信號轉(zhuǎn)換成為電信號后，經(jīng)過DSP處理芯片對電信號進行時鐘恢復、放大、均衡、PAM4解調(diào)后轉(zhuǎn)換成16路25G NRZ的電信號。將PAM4調(diào)制技術(shù)用于400Gb/s光模塊中?；赑AM4調(diào)制的400Gb/s光模塊，由于采用比NRZ更高階的調(diào)制技術(shù)，在發(fā)射端可以減少所需激光器的數(shù)量，在接收端，相應(yīng)可以減少所需接收機的數(shù)量。PAM4調(diào)制使光模塊中光器件數(shù)減少，可以帶來光模塊組裝成本降低、功耗減少以及封裝尺寸減小的優(yōu)點。5G中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)對50Gbit/s速率的光模塊有需求，采用基于25G光器件、輔以PAM4脈幅調(diào)制格式的方案，實現(xiàn)低成本和高帶寬的需求。
在對PAM-4信號進行描述時，需要別注意波特率（Baud Rate）和bit速率（Bit Rate）的區(qū)別。對于傳統(tǒng)的NRZ信號來說，由于1個符號傳輸1bit數(shù)據(jù)，bit速率和波特率是一樣的，比如在100G以太網(wǎng)里使用4路25.78125GBaud的信號進行傳輸，每路信號上的bit速率也是25.78125Gbps，4路信號實現(xiàn)100Gbps的信號傳輸；而對于PAM-4信號來說，由于1個符號傳輸2bit數(shù)據(jù)，能傳輸?shù)腷it速率是波特率的2倍，比如在200G以太網(wǎng)里使用4路26.5625GBaud的信號進行傳輸，每路信號上的bit速率是53.125Gbps，4路信號就可以實現(xiàn)200Gbps的信號傳輸。對于400G以太網(wǎng)來說，用8路26.5625GBaud的信號就可以實現(xiàn)了。
