Sebelum memahami teknologi PAM4, apa itu teknologi modulasi? Teknologi modulasi adalah teknik mengubah sinyal baseband (sinyal listrik mentah) menjadi sinyal transmisi. Untuk menjamin efektivitas komunikasi dan mengatasi permasalahan transmisi sinyal jarak jauh, perlu dilakukan transfer spektrum sinyal ke saluran frekuensi tinggi melalui modulasi untuk transmisi.
PAM4 adalah teknik modulasi amplitudo pulsa (PAM) orde keempat.
Sinyal PAM merupakan teknologi transmisi sinyal yang populer setelah NRZ (Non Return to Zero).
Sinyal NRZ menggunakan dua level sinyal, tinggi dan rendah, untuk mewakili 1 dan 0 sinyal logika digital, dan dapat mengirimkan 1 bit informasi logika per siklus clock.
Sinyal PAM4 menggunakan 4 level sinyal berbeda untuk transmisi sinyalnya, dan setiap siklus clock dapat mengirimkan 2 bit informasi logika yaitu 00, 01, 10, dan 11.
Oleh karena itu, dalam kondisi baud rate yang sama, bit rate sinyal PAM4 dua kali lipat dari sinyal NRZ, yang menggandakan efisiensi transmisi dan secara efektif mengurangi biaya.
Teknologi PAM4 telah banyak digunakan di bidang interkoneksi sinyal berkecepatan tinggi. Saat ini terdapat modul transceiver optik 400G berbasis teknologi modulasi PAM4 untuk pusat data dan modul transceiver optik 50G berbasis teknologi modulasi PAM4 untuk jaringan interkoneksi 5G.
Proses implementasi modul transceiver optik 400G DML berbasis modulasi PAM4 adalah sebagai berikut: saat mentransmisikan sinyal unit, 16 saluran sinyal listrik 25G NRZ yang diterima merupakan input dari unit antarmuka listrik, diproses sebelumnya oleh prosesor DSP, dimodulasi PAM4, dan mengeluarkan 8 saluran sinyal listrik 25G PAM4, yang dimuat ke chip driver. Sinyal listrik berkecepatan tinggi diubah menjadi 8 saluran sinyal optik berkecepatan tinggi 50Gbps melalui 8 saluran laser, dikombinasikan dengan multiplexer divisi panjang gelombang, dan disintesis menjadi 1 saluran keluaran sinyal optik berkecepatan tinggi 400G. Saat menerima sinyal unit, sinyal optik berkecepatan tinggi 1 saluran 400G yang diterima dimasukkan melalui unit antarmuka optik, diubah menjadi sinyal optik berkecepatan tinggi 50Gbps 8 saluran melalui demultiplexer, diterima oleh penerima optik, dan diubah menjadi listrik sinyal. Setelah pemulihan jam, amplifikasi, pemerataan, dan demodulasi PAM4 oleh chip pemrosesan DSP, sinyal listrik diubah menjadi 16 saluran sinyal listrik 25G NRZ.
Terapkan teknologi modulasi PAM4 ke modul optik 400 Gb/s. Modul optik 400 Gb/s berdasarkan modulasi PAM4 dapat mengurangi jumlah laser yang diperlukan pada ujung transmisi dan juga mengurangi jumlah penerima yang diperlukan pada ujung penerima karena penggunaan teknik modulasi tingkat tinggi dibandingkan dengan NRZ. Modulasi PAM4 mengurangi jumlah komponen optik dalam modul optik, yang dapat memberikan keuntungan seperti biaya perakitan yang lebih rendah, konsumsi daya yang lebih rendah, dan ukuran kemasan yang lebih kecil.
Ada permintaan untuk modul optik 50Gbit/s dalam transmisi 5G dan jaringan backhaul, dan solusi berdasarkan perangkat optik 25G dan dilengkapi dengan format modulasi amplitudo pulsa PAM4 diadopsi untuk mencapai kebutuhan bandwidth berbiaya rendah dan tinggi.
Saat mendeskripsikan sinyal PAM-4, penting untuk memperhatikan perbedaan antara baud rate dan bit rate. Untuk sinyal NRZ tradisional, karena satu simbol mentransmisikan satu bit data, bit rate dan baud ratenya sama. Misalnya, dalam Ethernet 100G, menggunakan empat sinyal 25,78125GBaud untuk transmisi, kecepatan bit pada setiap sinyal juga 25,78125Gbps, dan keempat sinyal tersebut mencapai transmisi sinyal 100Gbps; Untuk sinyal PAM-4, karena satu simbol mentransmisikan 2 bit data, bit rate yang dapat ditransmisikan adalah dua kali baud rate. Misalnya, menggunakan 4 saluran sinyal 26.5625GBaud untuk transmisi dalam Ethernet 200G, kecepatan bit pada setiap saluran adalah 53.125Gbps, dan 4 saluran sinyal dapat mencapai transmisi sinyal 200Gbps. Untuk Ethernet 400G, dapat dicapai dengan 8 saluran sinyal 26.5625GBaud.
Waktu posting: 02 Januari 2025