PAM4 기술을 이해하기 전에 변조 기술이란 무엇입니까? 변조 기술은 베이스밴드 신호(원시 전기 신호)를 전송 신호로 변환하는 기술입니다. 통신 효율성을 보장하고 장거리 신호 전송의 문제점을 극복하기 위해서는 전송을 위한 변조를 통해 신호 스펙트럼을 고주파 채널로 전송해야 합니다.
PAM4는 4차 펄스 진폭 변조(PAM) 변조 기술입니다.
PAM 신호는 NRZ(Non Return to Zero) 이후 널리 사용되는 신호 전송 기술입니다.
NRZ 신호는 하이(high)와 로우(low)의 두 가지 신호 레벨을 사용하여 디지털 논리 신호의 1과 0을 나타내며 클록 사이클당 1비트의 논리 정보를 전송할 수 있습니다.
PAM4 신호는 신호 전송을 위해 4개의 서로 다른 신호 레벨을 사용하며 각 클록 사이클은 2비트의 논리 정보, 즉 00, 01, 10 및 11을 전송할 수 있습니다.
따라서 동일한 전송 속도 조건에서 PAM4 신호의 비트 전송률은 NRZ 신호의 비트 전송률의 두 배이므로 전송 효율이 두 배로 증가하고 비용이 효과적으로 절감됩니다.
PAM4 기술은 고속 신호 상호 연결 분야에서 널리 사용되었습니다. 현재 데이터 센터용 PAM4 변조 기술을 기반으로 한 400G 광 트랜시버 모듈과 5G 상호 연결 네트워크용 PAM4 변조 기술 기반 50G 광 트랜시버 모듈이 있습니다.
PAM4 변조를 기반으로 한 400G DML 광 트랜시버 모듈의 구현 프로세스는 다음과 같습니다. 단위 신호를 전송할 때 수신된 25G NRZ 전기 신호의 16개 채널은 전기 인터페이스 장치에서 입력되고 DSP 프로세서에 의해 전처리되고 PAM4 변조되며 드라이버 칩에 로드되는 25G PAM4 전기 신호의 8개 채널을 출력합니다. 고속 전기 신호는 8채널의 레이저를 통해 8채널의 50Gbps 고속 광신호로 변환되고 파장 분할 다중화기에 의해 결합되어 1채널의 400G 고속 광신호 출력으로 합성됩니다. 단위 신호 수신 시, 수신된 1채널 400G 고속 광신호는 광 인터페이스 유닛을 통해 입력되어 디멀티플렉서를 거쳐 8채널 50Gbps 고속 광신호로 변환되고, 광수신기에서 수신되어 전기 신호로 변환됩니다. 신호. DSP 처리 칩을 통해 클록 복구, 증폭, 균등화 및 PAM4 복조를 거친 후 전기 신호는 16채널 25G NRZ 전기 신호로 변환됩니다.
400Gb/s 광모듈에 PAM4 변조 기술을 적용합니다. PAM4 변조를 기반으로 하는 400Gb/s 광 모듈은 NRZ에 비해 고차 변조 기술을 사용하므로 송신단에서 필요한 레이저 수를 줄이고 그에 따라 수신단에서 필요한 수신기 수도 줄일 수 있습니다. PAM4 변조는 광학 모듈의 광학 부품 수를 줄여 조립 비용 절감, 전력 소비 감소, 패키징 크기 축소 등의 이점을 가져올 수 있습니다.
5G 전송 및 백홀 네트워크에는 50Gbit/s 광 모듈에 대한 수요가 있으며, 저비용 및 높은 대역폭 요구 사항을 달성하기 위해 25G 광 장치를 기반으로 하고 PAM4 펄스 진폭 변조 형식으로 보완된 솔루션이 채택되었습니다.
PAM-4 신호를 설명할 때 전송 속도와 비트 속도의 차이에 주의하는 것이 중요합니다. 기존 NRZ 신호의 경우 하나의 기호가 1비트의 데이터를 전송하므로 비트 전송률과 전송 속도는 동일합니다. 예를 들어, 100G 이더넷에서는 4개의 25.78125GBaud 신호를 전송에 사용하고 각 신호의 비트율도 25.78125Gbps이며 4개의 신호는 100Gbps 신호 전송을 달성합니다. PAM-4 신호의 경우 하나의 심볼이 2비트의 데이터를 전송하므로 전송할 수 있는 비트율은 보드율의 두 배입니다. 예를 들어, 200G 이더넷 전송을 위해 26.5625GBaud 신호의 4개 채널을 사용하면 각 채널의 비트 전송률은 53.125Gbps이고 4개 채널의 신호는 200Gbps 신호 전송을 달성할 수 있습니다. 400G 이더넷의 경우 26.5625GBaud 신호의 8개 채널로 달성할 수 있습니다.
게시 시간: 2025년 1월 2일