Áður en við skiljum PAM4 tækni, hvað er mótunartækni? Mótunartækni er tækni til að umbreyta grunnbandsmerkjum (hráum rafmerkjum) í sendingarmerki. Til að tryggja skilvirkni samskipta og vinna bug á vandamálum í langdrægum merkjasendingum er nauðsynlegt að flytja merkjasviðið yfir á hátíðni rás með mótun til sendingar.
PAM4 er fjórða stigs púlsamplitude mótunartækni (PAM).
PAM merki er vinsæl merkjasendingartækni á eftir NRZ (Non Return to Zero).
NRZ merkið notar tvö merkjastig, hátt og lágt, til að tákna 1 og 0 stafræna rökmerkisins og getur sent 1 bita af rökupplýsingum á klukkuhringrás.
PAM4 merki notar 4 mismunandi merkjastig fyrir merkjasendingu og hver klukkuhringur getur sent 2 bita af rökfræðilegum upplýsingum, þ.e. 00, 01, 10 og 11.
Þess vegna, við sömu baud rate skilyrði, er bitahraði PAM4 merkisins tvöfalt meiri en NRZ merkisins, sem tvöfaldar sendingarhagkvæmni og dregur verulega úr kostnaði.
PAM4 tækni hefur verið mikið notuð á sviði háhraða merkjatenginga. Sem stendur eru til 400G ljósleiðaraeiningar byggðar á PAM4 mótunartækni fyrir gagnaver og 50G ljósleiðaraeiningar byggðar á PAM4 mótunartækni fyrir 5G tengingarnet.
Innleiðingarferlið fyrir 400G DML ljóssendingar- og móttökueininguna sem byggir á PAM4 mótun er sem hér segir: þegar einingamerki eru send eru 16 rásir af 25G NRZ rafmagnsmerkjum sem berast inn frá rafmagnsviðmótseiningunni, forvinnsla þeirra er framkvæmd af DSP örgjörvanum, PAM4 mótuð og 8 rásir af 25G PAM4 rafmagnsmerkjum sendar út, sem síðan eru hlaðnar inn á drifflísina. Háhraða rafmagnsmerkin eru breytt í 8 rásir af 50Gbps háhraða ljósmerkjum í gegnum 8 rásir af leysigeislum, sameinuð með bylgjulengdarmargfeldi og mynduð í 1 rás af 400G háhraða ljósmerkisútgangi. Þegar einingamerki eru móttekin er móttekið 1-rás 400G háhraða ljósmerki sent inn í gegnum ljósviðmótseininguna, breytt í 8-rása 50Gbps háhraða ljósmerki í gegnum afmargfeldi, móttekið af ljósmóttakara og breytt í rafmagnsmerki. Eftir klukkuendurheimt, mögnun, jöfnun og PAM4 afmótun með DSP vinnsluflís er rafmagnsmerkinu breytt í 16 rásir af 25G NRZ rafmagnsmerki.
Notið PAM4 mótunartækni á 400Gb/s ljósleiðaraeiningar. 400Gb/s ljósleiðaraeiningin sem byggir á PAM4 mótun getur dregið úr fjölda nauðsynlegra leysigeisla á sendiendanum og samsvarandi dregið úr fjölda nauðsynlegra móttakara á móttökuendanum vegna notkunar á hærri röð mótunartækni samanborið við NRZ. PAM4 mótun dregur úr fjölda ljósleiðaraíhluta í ljósleiðaraeiningunni, sem getur haft í för með sér kosti eins og lægri samsetningarkostnað, minni orkunotkun og minni umbúðastærð.
Eftirspurn er eftir 50Gbit/s ljósleiðaraeiningum í 5G flutnings- og bakflutningsnetum og lausn byggð á 25G ljósleiðaratækjum og bætt við PAM4 púlsamplitude mótunarsniði er notuð til að ná lágum kostnaði og mikilli bandbreiddarkröfum.
Þegar PAM-4 merkjum er lýst er mikilvægt að huga að muninum á baud rate og bita rate. Fyrir hefðbundin NRZ merki, þar sem eitt tákn sendir einn bita af gögnum, eru bita ratið og baud ratið þau sömu. Til dæmis, í 100G Ethernet, þar sem fjögur 25,78125GBaud merki eru notuð til sendingar, er bita ratið á hverju merki einnig 25,78125Gbps, og fjögur merkin ná 100Gbps merkjasendingu; fyrir PAM-4 merki, þar sem eitt tákn sendir 2 bita af gögnum, er bita ratið sem hægt er að senda tvöfalt meira en baud ratið. Til dæmis, ef notaðar eru 4 rásir af 26,5625GBaud merkjum til sendingar í 200G Ethernet, er bita ratið á hverri rás 53,125Gbps, og 4 rásir af merkjum geta náð 200Gbps merkjasendingu. Fyrir 400G Ethernet er hægt að ná því með 8 rásum af 26,5625GBaud merkjum.
Birtingartími: 2. janúar 2025