Introduzzjoni għat-Teknoloġija PAM4

Qabel ma tifhem it-teknoloġija PAM4, x'inhi t-teknoloġija tal-modulazzjoni? It-teknoloġija tal-modulazzjoni hija t-teknika li tikkonverti s-sinjali tal-baseband (sinjali elettriċi mhux ipproċessati) f'sinjali ta' trasmissjoni. Sabiex tiġi żgurata l-effettività tal-komunikazzjoni u jingħelbu l-problemi fit-trasmissjoni tas-sinjali fuq distanza twila, huwa meħtieġ li l-ispettru tas-sinjal jiġi trasferit għal kanal ta' frekwenza għolja permezz tal-modulazzjoni għat-trasmissjoni.

PAM4 hija teknika ta' modulazzjoni tal-amplitudni tal-impuls tar-raba' ordni (PAM).

Is-sinjal PAM huwa teknoloġija popolari ta' trasmissjoni ta' sinjali wara NRZ (Non Return to Zero).

Is-sinjal NRZ juża żewġ livelli ta' sinjal, għoli u baxx, biex jirrappreżenta l-1 u ż-0 tas-sinjal loġiku diġitali, u jista' jittrażmetti bit wieħed ta' informazzjoni loġika għal kull ċiklu tal-arloġġ.

Is-sinjal PAM4 juża 4 livelli differenti ta' sinjal għat-trażmissjoni tas-sinjal, u kull ċiklu tal-arloġġ jista' jittrażmetti 2 bits ta' informazzjoni loġika, jiġifieri 00, 01, 10, u 11.
Għalhekk, taħt l-istess kundizzjonijiet ta' rata ta' baud, ir-rata tal-bits tas-sinjal PAM4 hija d-doppju ta' dik tas-sinjal NRZ, li tirdoppja l-effiċjenza tat-trażmissjoni u tnaqqas b'mod effettiv l-ispejjeż.

It-teknoloġija PAM4 ilha tintuża ħafna fil-qasam tal-interkonnessjoni tas-sinjali b'veloċità għolja. Fil-preżent, hemm modulu ta' transceiver ottiku 400G ibbażat fuq it-teknoloġija ta' modulazzjoni PAM4 għaċ-ċentru tad-dejta u modulu ta' transceiver ottiku 50G ibbażat fuq it-teknoloġija ta' modulazzjoni PAM4 għan-netwerk ta' interkonnessjoni 5G.

Il-proċess ta' implimentazzjoni tal-modulu tat-transceiver ottiku 400G DML ibbażat fuq il-modulazzjoni PAM4 huwa kif ġej: meta jiġu trasmessi sinjali tal-unità, is-16-il kanal riċevuti ta' sinjali elettriċi 25G NRZ jiddaħħlu mill-unità tal-interfaċċja elettrika, jiġu pproċessati minn qabel mill-proċessur DSP, immodulati minn PAM4, u joħorġu 8 kanali ta' sinjali elettriċi 25G PAM4, li jitgħabbew fuq iċ-ċippa tas-sewwieq. Is-sinjali elettriċi b'veloċità għolja jiġu kkonvertiti fi 8 kanali ta' sinjali ottiċi b'veloċità għolja ta' 50Gbps permezz ta' 8 kanali ta' lejżers, ikkombinati minn multiplexer tad-diviżjoni tal-wavelength, u sintetizzati f'kanal wieħed ta' ħruġ ta' sinjal ottiku b'veloċità għolja ta' 400G. Meta jirċievi sinjali tal-unità, is-sinjal ottiku b'veloċità għolja ta' 400G b'kanal wieħed riċevut jiddaħħal permezz tal-unità tal-interfaċċja ottika, jiġi kkonvertit f'sinjal ottiku b'veloċità għolja ta' 50Gbps b'8 kanali permezz ta' demultiplexer, jiġi riċevut minn riċevitur ottiku, u jiġi kkonvertit f'sinjal elettriku. Wara l-irkupru tal-arloġġ, l-amplifikazzjoni, l-ekwalizzazzjoni, u d-demodulazzjoni tal-PAM4 minn ċippa tal-ipproċessar DSP, is-sinjal elettriku jiġi kkonvertit f'16-il kanal ta' sinjal elettriku 25G NRZ.

Applika t-teknoloġija tal-modulazzjoni PAM4 għal moduli ottiċi ta' 400Gb/s. Il-modulu ottiku ta' 400Gb/s ibbażat fuq il-modulazzjoni PAM4 jista' jnaqqas l-għadd ta' lejżers meħtieġa fit-tarf tat-trażmissjoni u b'mod korrispondenti jnaqqas l-għadd ta' riċevituri meħtieġa fit-tarf tar-riċevitur minħabba l-użu ta' tekniki ta' modulazzjoni ta' ordni ogħla meta mqabbla ma' NRZ. Il-modulazzjoni PAM4 tnaqqas l-għadd ta' komponenti ottiċi fil-modulu ottiku, li jista' jġib vantaġġi bħal spejjeż ta' assemblaġġ aktar baxxi, konsum ta' enerġija mnaqqas, u daqs ta' imballaġġ iżgħar.

Hemm domanda għal moduli ottiċi ta' 50Gbit/s f'netwerks ta' trasmissjoni u backhaul 5G, u qed tiġi adottata soluzzjoni bbażata fuq apparati ottiċi ta' 25G u supplimentata bil-format ta' modulazzjoni tal-amplitudni tal-polz PAM4 biex jinkisbu rekwiżiti ta' bandwidth għolja u bi prezz baxx.

Meta tiddeskrivi s-sinjali PAM-4, huwa importanti li tingħata attenzjoni għad-differenza bejn ir-rata tal-baud u r-rata tal-bit. Għas-sinjali NRZ tradizzjonali, peress li simbolu wieħed jittrażmetti bit wieħed ta' dejta, ir-rata tal-bit u r-rata tal-baud huma l-istess. Pereżempju, f'100G Ethernet, bl-użu ta' erba' sinjali ta' 25.78125GBaud għat-trażmissjoni, ir-rata tal-bit fuq kull sinjal hija wkoll 25.78125Gbps, u l-erba' sinjali jiksbu trażmissjoni tas-sinjal ta' 100Gbps; Għas-sinjali PAM-4, peress li simbolu wieħed jittrażmetti 2 bits ta' dejta, ir-rata tal-bit li tista' tiġi trażmessa hija d-doppju tar-rata tal-baud. Pereżempju, bl-użu ta' 4 kanali ta' sinjali ta' 26.5625GBaud għat-trażmissjoni f'200G Ethernet, ir-rata tal-bit fuq kull kanal hija 53.125Gbps, u 4 kanali ta' sinjali jistgħu jiksbu trażmissjoni tas-sinjal ta' 200Gbps. Għal 400G Ethernet, dan jista' jinkiseb bi 8 kanali ta' sinjali ta' 26.5625GBaud.