PAM4 teknolojisini anlamadan önce, modülasyon teknolojisi nedir? Modülasyon teknolojisi, temel bant sinyallerini (ham elektrik sinyallerini) iletim sinyallerine dönüştürme tekniğidir. İletişimin etkinliğini sağlamak ve uzun mesafeli sinyal iletimindeki sorunları aşmak için, sinyal spektrumunun iletim için modülasyon yoluyla yüksek frekanslı bir kanala aktarılması gerekir.
PAM4, dördüncü dereceden darbe genlik modülasyonu (PAM) modülasyon tekniğidir.
PAM sinyali, NRZ (Non Return to Zero) sinyalinden sonra popüler olan bir sinyal iletim teknolojisidir.
NRZ sinyali, dijital mantık sinyalinin 1 ve 0'ını temsil etmek için yüksek ve düşük olmak üzere iki sinyal seviyesi kullanır ve saat döngüsü başına 1 bit mantık bilgisi iletebilir.
PAM4 sinyali, sinyal iletimi için 4 farklı sinyal seviyesi kullanır ve her saat çevrimi 00, 01, 10 ve 11 olmak üzere 2 bitlik mantık bilgisini iletebilir.
Dolayısıyla aynı baud hızı koşulları altında PAM4 sinyalinin bit hızı, NRZ sinyalinin bit hızının iki katıdır, bu da iletim verimliliğini iki katına çıkarır ve maliyetleri etkili bir şekilde azaltır.
PAM4 teknolojisi, yüksek hızlı sinyal bağlantısı alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Şu anda, veri merkezleri için PAM4 modülasyon teknolojisine dayalı 400G optik alıcı-verici modülü ve 5G bağlantı ağları için PAM4 modülasyon teknolojisine dayalı 50G optik alıcı-verici modülü bulunmaktadır.
PAM4 modülasyonuna dayalı 400G DML optik alıcı-verici modülünün uygulama süreci şu şekildedir: Birim sinyalleri iletirken, alınan 16 kanal 25G NRZ elektrik sinyali, elektriksel arayüz biriminden girilir, DSP işlemci tarafından ön işleme tabi tutulur, PAM4 modülasyonuna tabi tutulur ve sürücü çipine yüklenen 8 kanal 25G PAM4 elektrik sinyali çıkışı sağlanır. Yüksek hızlı elektrik sinyalleri, 8 kanal lazer aracılığıyla 8 kanal 50Gbps yüksek hızlı optik sinyale dönüştürülür, bir dalga boyu bölmeli çoklayıcı ile birleştirilir ve 1 kanal 400G yüksek hızlı optik sinyal çıkışında sentezlenir. Birim sinyalleri alınırken, alınan 1 kanallı 400G yüksek hızlı optik sinyal, optik arayüz biriminden girilir, bir demultiplekser aracılığıyla 8 kanallı 50Gbps yüksek hızlı optik sinyale dönüştürülür, bir optik alıcı tarafından alınır ve bir elektrik sinyaline dönüştürülür. Saat kurtarma, amplifikasyon, eşitleme ve DSP işleme çipi tarafından PAM4 demodülasyonundan sonra elektrik sinyali 16 kanallı 25G NRZ elektrik sinyaline dönüştürülür.
400 Gb/s optik modüllere PAM4 modülasyon teknolojisini uygulayın. PAM4 modülasyonuna dayalı 400 Gb/s optik modül, NRZ'ye kıyasla daha yüksek mertebeden modülasyon tekniklerinin kullanılması sayesinde, verici uçtaki gerekli lazer sayısını ve buna bağlı olarak alıcı uçtaki gerekli alıcı sayısını azaltabilir. PAM4 modülasyonu, optik modüldeki optik bileşen sayısını azaltarak daha düşük montaj maliyetleri, azaltılmış güç tüketimi ve daha küçük paketleme boyutu gibi avantajlar sağlayabilir.
5G iletim ve geri taşıma ağlarında 50Gbit/s optik modüllere talep bulunmakta olup, düşük maliyet ve yüksek bant genişliği gereksinimlerini karşılamak için 25G optik cihazlara dayalı ve PAM4 darbe genlik modülasyon formatıyla desteklenen bir çözüm benimsenmektedir.
PAM-4 sinyallerini tanımlarken, baud hızı ile bit hızı arasındaki farka dikkat etmek önemlidir. Geleneksel NRZ sinyallerinde, bir sembol bir bit veri ilettiğinden, bit hızı ve baud hızı aynıdır. Örneğin, 100G Ethernet'te, iletim için dört adet 25,78125 GBaud sinyal kullanıldığında, her sinyaldeki bit hızı da 25,78125 GB/sn'dir ve dört sinyal 100 GB/sn sinyal iletimi sağlar; PAM-4 sinyallerinde, bir sembol 2 bit veri ilettiğinden, iletilebilen bit hızı baud hızının iki katıdır. Örneğin, 200G Ethernet'te iletim için 4 adet 26,5625 GBaud sinyal kullanıldığında, her kanaldaki bit hızı 53,125 GB/sn'dir ve dört sinyal kanalı 200 GB/sn sinyal iletimi sağlayabilir. 400G Ethernet için 26.5625GBaud sinyalli 8 kanal ile bu sağlanabilmektedir.
Gönderi zamanı: 02-01-2025