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PAM4技術 歷史版本
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PAM4技術本質是一種更高效的調制技術,可以有效提升帶寬利用效率。
中文全稱
四階脈沖幅度調制
英文全稱
Pulse Amplitude Modulation 4
簡稱
PAM4
了解PAM4技術前先了解下什么是調制技術?調制技術是把基帶信號(原始的電信號)變換成傳輸信號的技術。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脈沖幅度調制)調制技術的一種,即四階脈沖幅度調制。

PAM信號是繼NRZ(Non-Return-to-Zero)后的熱門信號傳輸技術。

NRZ信號采用高、低兩種信號電平表示數字邏輯信號的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技術已被廣泛應用在高速信號互連領域,當前有用于數據中心的基于PAM4調制技術400G 光收發模塊和用于5G互聯網絡的基于PAM4調制技術50G 光收發模塊。


基于PAM4調制的400G DML光收發模塊
基于PAM4調制的400G DML光收發模塊實施過程是這樣的:發射單元信號時,將接收的16路25G NRZ電信號從電接口單元輸入,經過DSP處理器對電信號進行預處理、PAM4調制后,輸出8路25G PAM4的電信號,加載到驅動器芯片上,通過8路的激光器將高速電信號轉換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,經過解復用器轉換成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換成為電信號后,經過DSP處理芯片對電信號進行時鐘恢復、放大、均衡、PAM4解調后轉換成16路25G NRZ的電信號。

將PAM4調制技術用于400Gb/s光模塊中;赑AM4調制的400Gb/s光模塊,由于采用比NRZ更高階的調制技術,在發射端可以減少所需激光器的數量,在接收端,相應可以減少所需接收機的數量。PAM4調制使光模塊中光器件數減少,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點。

5G中傳和回傳網絡對50Gbit/s速率的光模塊有需求,采用基于25G光器件、輔以PAM4脈幅調制格式的方案,實現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)的區別。對于傳統的NRZ信號來說,由于1個符號傳輸1bit數據,bit速率和波特率是一樣的,比如在100G以太網里使用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數據,能傳輸的bit速率是波特率的2倍,比如在200G以太網里使用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200Gbps的信號傳輸。對于400G以太網來說,用8路26.5625GBaud的信號就可以實現了。

關鍵詞:5G、400G

參考信息

https://www.zte.com.cn/china/about/magazine/zte-communications/2018/4/F/ZHUMeidong

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最近更新:2020-01-03 23:48:31

創建者:劉佐巧

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