Пре него што разумемо PAM4 технологију, шта је технологија модулације? Технологија модулације је техника претварања сигнала основног опсега (сирових електричних сигнала) у преносне сигнале. Да би се осигурала ефикасност комуникације и превазишли проблеми у преносу сигнала на велике удаљености, неопходно је пренети спектар сигнала на високофреквентни канал путем модулације за пренос.
PAM4 је техника модулације амплитудне импулсне модулације (PAM) четвртог реда.
ПАМ сигнал је популарна технологија преноса сигнала након NRZ (Non Return to Zero - без повратка на нулу).
NRZ сигнал користи два нивоа сигнала, висок и низак, да би представио 1 и 0 дигиталног логичког сигнала и може да пренесе 1 бит логичке информације по тактном циклусу.
PAM4 сигнал користи 4 различита нивоа сигнала за пренос сигнала, а сваки циклус такта може да пренесе 2 бита логичких информација, наиме 00, 01, 10 и 11.
Стога, под истим условима брзине преноса, брзина преноса PAM4 сигнала је двоструко већа од брзине NRZ сигнала, што удвостручује ефикасност преноса и ефикасно смањује трошкове.
PAM4 технологија се широко користи у области брзог повезивања сигнала. Тренутно постоје 400G оптички примопредајни модули засновани на PAM4 технологији модулације за центре података и 50G оптички примопредајни модули засновани на PAM4 технологији модулације за 5G мрежу интерконекције.
Процес имплементације оптичког примопредајног модула 400G DML заснованог на PAM4 модулацији је следећи: приликом преноса јединичних сигнала, примљених 16 канала електричних сигнала од 25G NRZ улазе из јединице електричног интерфејса, претходно их обрађује DSP процесор, модулишу се PAM4 и емитују 8 канала електричних сигнала од 25G PAM4, који се учитавају на драјверски чип. Брзи електрични сигнали се претварају у 8 канала оптичких сигнала велике брзине од 50Gbps кроз 8 канала ласера, комбинују се мултиплексером са поделом таласних дужина и синтетишу у 1 канал излазног оптичког сигнала велике брзине од 400G. Приликом пријема јединичних сигнала, примљени једноканални оптички сигнал велике брзине од 400G се улази кроз јединицу оптичког интерфејса, претвара се у 8-канални оптички сигнал велике брзине од 50Gbps кроз демултиплексер, прима га оптички пријемник и претвара у електрични сигнал. Након опоравка такта, појачања, изједначавања и PAM4 демодулације помоћу DSP чипа за обраду, електрични сигнал се претвара у 16 канала електричног сигнала од 25G NRZ.
Примените PAM4 технологију модулације на оптичке модуле од 400 Gb/s. Оптички модул од 400 Gb/s заснован на PAM4 модулацији може смањити број потребних ласера на предајном крају и сходно томе смањити број потребних пријемника на пријемном крају због употребе техника модулације вишег реда у поређењу са NRZ. PAM4 модулација смањује број оптичких компоненти у оптичком модулу, што може донети предности као што су нижи трошкови монтаже, смањена потрошња енергије и мања величина паковања.
Постоји потражња за оптичким модулима од 50 Гбит/с у 5Г преносним и бекхол мрежама, а решење засновано на 25Г оптичким уређајима и допуњено ПАМ4 форматом импулсно-амплитудне модулације је усвојено како би се постигли захтеви за ниском ценом и великим пропусним опсегом.
Приликом описивања PAM-4 сигнала, важно је обратити пажњу на разлику између брзине преноса у баудовима и брзине преноса у биту. За традиционалне NRZ сигнале, пошто један симбол преноси један бит података, брзина преноса у биту и брзина преноса у баудовима су исте. На пример, код 100G Ethernet-а, користећи четири сигнала од 25,78125GBaud за пренос, брзина преноса у биту на сваком сигналу је такође 25,78125Gbps, а четири сигнала постижу пренос сигнала од 100Gbps; За PAM-4 сигнале, пошто један симбол преноси 2 бита података, брзина преноса у биту која се може пренети је двоструко већа од брзине преноса у биту. На пример, користећи 4 канала сигнала од 26,5625GBaud за пренос код 200G Ethernet-а, брзина преноса у биту на сваком каналу је 53,125Gbps, а 4 канала сигнала могу постићи пренос сигнала од 200Gbps. За 400G Ethernet, то се може постићи са 8 канала сигнала од 26,5625GBaud.
Време објаве: 02.01.2025.