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(hào)（原始的電信號(hào)）變換成傳輸信號(hào)的技術(shù)。為了保證通信效果，克服遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸中的問(wèn)題，必須要通過(guò)調(diào)制將信號(hào)頻譜搬移到高頻信道中進(jìn)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(hào)是繼NRZ(Non-Return-to-Zero)后的熱門(mén)信號(hào)傳輸技術(shù)。
NRZ信號(hào)采用高、低兩種信號(hào)電平表示數(shù)字邏輯信號(hào)的1、0，每個(gè)時(shí)鐘周期可以傳輸1bit的邏輯信息。
PAM4信號(hào)采用4個(gè)不同的信號(hào)電平進(jìn)行信號(hào)傳輸，每個(gè)時(shí)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(hào)比特速率是NRZ信號(hào)的2倍，傳輸效率提高一倍，同時(shí)還可有效降低成本。PAM4技術(shù)已被廣泛應(yīng)用在高速信號(hào)互連領(lǐng)域，當(dāng)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(shí)施過(guò)程是這樣的：發(fā)射單元信號(hào)時(shí)，將接收的16路25G NRZ電信號(hào)從電接口單元輸入，經(jīng)過(guò)DSP處理器對(duì)電信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理、PAM4調(diào)制后，輸出8路25G PAM4的電信號(hào)，加載到驅(qū)動(dòng)器芯片上，通過(guò)8路的激光器將高速電信號(hào)轉(zhuǎn)換8路50Gbps的高速光信號(hào)，通過(guò)波分復(fù)用器合波后，合成1路400G的高速光信號(hào)輸出。接收單元信號(hào)時(shí)，將接收的1路400G的高速光信號(hào)通過(guò)光接口單元輸入，經(jīng)過(guò)解復(fù)用器轉(zhuǎn)換成8路50Gbps的高速光信號(hào)，通過(guò)光接收機(jī)接收輸入光信號(hào)，并將所接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)后，經(jīng)過(guò)DSP處理芯片對(duì)電信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘恢復(fù)、放大、均衡、PAM4解調(diào)后轉(zhuǎn)換成16路25G NRZ的電信號(hào)。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(jī)的數(shù)量。PAM4調(diào)制使光模塊中光器件數(shù)減少，可以帶來(lái)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(diǎn)。5G中傳和回傳網(wǎng)絡(luò)對(duì)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(shí)現(xiàn)低成本和高帶寬的需求。
在對(duì)PAM-4信號(hào)進(jìn)行描述時(shí)，需要?jiǎng)e注意波特率（Baud Rate）和bit速率（Bit Rate）的區(qū)別。對(duì)于傳統(tǒng)的NRZ信號(hào)來(lái)說(shuō)，由于1個(gè)符號(hào)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(hào)進(jìn)行傳輸，每路信號(hào)上的bit速率也是25.78125Gbps，4路信號(hào)實(shí)現(xiàn)100Gbps的信號(hào)傳輸；而對(duì)于PAM-4信號(hào)來(lái)說(shuō)，由于1個(gè)符號(hào)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(hào)進(jìn)行傳輸，每路信號(hào)上的bit速率是53.125Gbps，4路信號(hào)就可以實(shí)現(xiàn)200Gbps的信號(hào)傳輸。對(duì)于400G以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)，用8路26.5625GBaud的信號(hào)就可以實(shí)現(xiàn)了。
