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PAM4技术 历史版本
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PAM4技术本质是一种更高效的调制技术,可以有效提升带宽利用效率。
中文全称
四阶脉冲幅度调制
英文全称
Pulse Amplitude Modulation 4
简称
PAM4
了解PAM4技术前先了解下什么是调制技术?调制技术是把基带信号(原始的电信号)变换成传输信号的技术。为了保证通信效果,克服远距离信号传输中的问题,必须要通过调制将信号频谱搬移到高频信道中进行传输。

PAM4是PAM(Pulse Amplitude Modulation脉冲幅度调制)调制技术的一种,即四阶脉冲幅度调制。

PAM信号是继NRZ(Non-Return-to-Zero)后的热门信号传输技术。

NRZ信号采用高、低两种信号电平表示数字逻辑信号的1、0,每个时钟周期可以传输1bit的逻辑信息。

PAM4信号采用4个不同的信号电平进行信号传输,每个时钟周期可以传输2bit的逻辑信息,即00、01、10、11。
因此,在同样波特率条件下,PAM4信号比特速率是NRZ信号的2倍,传输效率提高一倍,同时还可有效降低成本。


PAM4技术已被广泛应用在高速信号互连领域,当前有用于数据中心的基于PAM4调制技术400G 光收发模块和用于5G互联网络的基于PAM4调制技术50G 光收发模块。


基于PAM4调制的400G DML光收发模块
基于PAM4调制的400G DML光收发模块实施过程是这样的:发射单元信号时,将接收的16路25G NRZ电信号从电接口单元输入,经过DSP处理器对电信号进行预处理、PAM4调制后,输出8路25G PAM4的电信号,加载到驱动器芯片上,通过8路的激光器将高速电信号转换8路50Gbps的高速光信号,通过波分复用器合波后,合成1路400G的高速光信号输出。接收单元信号时,将接收的1路400G的高速光信号通过光接口单元输入,经过解复用器转换成8路50Gbps的高速光信号,通过光接收机接收输入光信号,并将所接收的光信号转换成为电信号后,经过DSP处理芯片对电信号进行时钟恢复、放大、均衡、PAM4解调后转换成16路25G NRZ的电信号。

将PAM4调制技术用于400Gb/s光模块中。基于PAM4调制的400Gb/s光模块,由于采用比NRZ更高阶的调制技术,在发射端可以减少所需激光器的数量,在接收端,相应可以减少所需接收机的数量。PAM4调制使光模块中光器件数减少,可以带来光模块组装成本降低、功耗减少以及封装尺寸减小的优点。

5G中传和回传网络对50Gbit/s速率的光模块有需求,采用基于25G光器件、辅以PAM4脉幅调制格式的方案,实现低成本和高带宽的需求。


在对PAM-4信号进行描述时,需要别注意波特率(Baud Rate)和bit速率(Bit Rate)的区别。对于传统的NRZ信号来说,由于1个符号传输1bit数据,bit速率和波特率是一样的,比如在100G以太网里使用4路25.78125GBaud的信号进行传输,每路信号上的bit速率也是25.78125Gbps,4路信号实现100Gbps的信号传输;而对于PAM-4信号来说,由于1个符号传输2bit数据,能传输的bit速率是波特率的2倍,比如在200G以太网里使用4路26.5625GBaud的信号进行传输,每路信号上的bit速率是53.125Gbps,4路信号就可以实现200Gbps的信号传输。对于400G以太网来说,用8路26.5625GBaud的信号就可以实现了。

关键词:5G400G

参考信息

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

创建者:刘佐巧

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