PAM4 तंत्रज्ञानाचा परिचय

PAM4 तंत्रज्ञान समजून घेण्यापूर्वी, मॉड्युलेशन तंत्रज्ञान काय आहे? मॉड्युलेशन टेक्नॉलॉजी हे बेसबँड सिग्नल्स (रॉ इलेक्ट्रिकल सिग्नल्स) चे ट्रान्समिशन सिग्नलमध्ये रूपांतर करण्याचे तंत्र आहे. संप्रेषणाची प्रभावीता सुनिश्चित करण्यासाठी आणि लांब-अंतराच्या सिग्नल ट्रान्समिशनमधील समस्यांवर मात करण्यासाठी, ट्रान्समिशनसाठी मॉड्यूलेशनद्वारे सिग्नल स्पेक्ट्रम उच्च-फ्रिक्वेंसी चॅनेलमध्ये हस्तांतरित करणे आवश्यक आहे.

PAM4 हे चौथ्या ऑर्डर पल्स ॲम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन (PAM) मॉड्युलेशन तंत्र आहे.

PAM सिग्नल हे NRZ (नॉन रिटर्न टू झिरो) नंतरचे लोकप्रिय सिग्नल ट्रान्समिशन तंत्रज्ञान आहे.

NRZ सिग्नल डिजिटल लॉजिक सिग्नलच्या 1 आणि 0 चे प्रतिनिधित्व करण्यासाठी उच्च आणि निम्न दोन सिग्नल पातळी वापरतो आणि प्रत्येक घड्याळ चक्रात 1 बिट लॉजिक माहिती प्रसारित करू शकतो.

PAM4 सिग्नल सिग्नल ट्रान्समिशनसाठी 4 वेगवेगळ्या सिग्नल स्तरांचा वापर करतात आणि प्रत्येक घड्याळ चक्र 00, 01, 10 आणि 11 या दोन बिट्स लॉजिक माहिती प्रसारित करू शकते.
म्हणून, समान बॉड रेट परिस्थितीत, PAM4 सिग्नलचा बिट दर NRZ सिग्नलच्या दुप्पट आहे, ज्यामुळे प्रसारण कार्यक्षमता दुप्पट होते आणि खर्च प्रभावीपणे कमी होतो.

PAM4 तंत्रज्ञानाचा वापर हाय-स्पीड सिग्नल इंटरकनेक्शनच्या क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर केला गेला आहे. सध्या, डेटा सेंटरसाठी PAM4 मॉड्युलेशन तंत्रज्ञानावर आधारित 400G ऑप्टिकल ट्रान्सीव्हर मॉड्यूल आणि 5G इंटरकनेक्शन नेटवर्कसाठी PAM4 मॉड्युलेशन तंत्रज्ञानावर आधारित 50G ऑप्टिकल ट्रान्सीव्हर मॉड्यूल आहेत.

PAM4 मॉड्युलेशनवर आधारित 400G DML ऑप्टिकल ट्रान्सीव्हर मॉड्यूलची अंमलबजावणी प्रक्रिया खालीलप्रमाणे आहे: युनिट सिग्नल प्रसारित करताना, 25G NRZ इलेक्ट्रिकल सिग्नलचे प्राप्त झालेले 16 चॅनेल इलेक्ट्रिकल इंटरफेस युनिटमधून इनपुट केले जातात, DSP प्रोसेसरद्वारे प्रीप्रोसेस केलेले, PAM4 मॉड्युलेटेड आणि 25G PAM4 इलेक्ट्रिकल सिग्नलचे 8 चॅनेल आउटपुट, जे ड्रायव्हर चिपवर लोड केले जातात. हाय-स्पीड इलेक्ट्रिकल सिग्नल 50Gbps हाय-स्पीड ऑप्टिकल सिग्नलच्या 8 चॅनेलमध्ये लेसरच्या 8 चॅनेलद्वारे रूपांतरित केले जातात, तरंगलांबी विभाग मल्टिप्लेक्सरद्वारे एकत्रित केले जातात आणि 400G हाय-स्पीड ऑप्टिकल सिग्नल आउटपुटच्या 1 चॅनेलमध्ये संश्लेषित केले जातात. युनिट सिग्नल प्राप्त करताना, प्राप्त झालेले 1-चॅनेल 400G हाय-स्पीड ऑप्टिकल सिग्नल ऑप्टिकल इंटरफेस युनिटद्वारे इनपुट केले जाते, 8-चॅनेल 50Gbps हाय-स्पीड ऑप्टिकल सिग्नलमध्ये डिमल्टीप्लेक्सरद्वारे रूपांतरित केले जाते, ऑप्टिकल रिसीव्हरद्वारे प्राप्त होते आणि इलेक्ट्रिकलमध्ये रूपांतरित केले जाते. सिग्नल डीएसपी प्रोसेसिंग चिपद्वारे घड्याळ पुनर्प्राप्ती, प्रवर्धन, समानीकरण आणि PAM4 डिमॉड्युलेशन केल्यानंतर, इलेक्ट्रिकल सिग्नल 25G NRZ इलेक्ट्रिकल सिग्नलच्या 16 चॅनेलमध्ये रूपांतरित केला जातो.

400Gb/s ऑप्टिकल मॉड्यूल्सवर PAM4 मॉड्युलेशन तंत्रज्ञान लागू करा. PAM4 मॉड्युलेशनवर आधारित 400Gb/s ऑप्टिकल मॉड्यूल ट्रान्समिटिंग एंडवर आवश्यक लेसरची संख्या कमी करू शकते आणि NRZ च्या तुलनेत उच्च-ऑर्डर मॉड्युलेशन तंत्राच्या वापरामुळे रिसीव्हिंग एंडवर आवश्यक रिसीव्हर्सची संख्या कमी करू शकते. PAM4 मॉड्युलेशन ऑप्टिकल मॉड्यूलमधील ऑप्टिकल घटकांची संख्या कमी करते, जे कमी असेंब्ली खर्च, कमी वीज वापर आणि लहान पॅकेजिंग आकार यासारखे फायदे आणू शकतात.

5G ट्रांसमिशन आणि बॅकहॉल नेटवर्क्समध्ये 50Gbit/s ऑप्टिकल मॉड्यूल्सची मागणी आहे आणि 25G ऑप्टिकल उपकरणांवर आधारित आणि PAM4 पल्स ॲम्प्लिट्यूड मॉड्युलेशन फॉरमॅटद्वारे पूरक समाधान कमी किमतीच्या आणि उच्च बँडविड्थ आवश्यकता साध्य करण्यासाठी स्वीकारले आहे.

PAM-4 सिग्नलचे वर्णन करताना, बॉड रेट आणि बिट रेटमधील फरकाकडे लक्ष देणे आवश्यक आहे. पारंपारिक NRZ सिग्नलसाठी, एक चिन्ह एक बिट डेटा प्रसारित करत असल्याने, बिट दर आणि बॉड दर समान आहेत. उदाहरणार्थ, 100G इथरनेटमध्ये, ट्रान्समिशनसाठी चार 25.78125GBaud सिग्नल वापरून, प्रत्येक सिग्नलचा बिट दर देखील 25.78125Gbps आहे आणि चार सिग्नल 100Gbps सिग्नल ट्रांसमिशन साध्य करतात; PAM-4 सिग्नलसाठी, एक चिन्ह 2 बिट डेटा प्रसारित करत असल्याने, प्रसारित केला जाऊ शकणारा बिट दर बॉड दराच्या दुप्पट आहे. उदाहरणार्थ, 200G इथरनेटमध्ये प्रसारणासाठी 26.5625GBaud सिग्नलचे 4 चॅनेल वापरणे, प्रत्येक चॅनेलचा बिट दर 53.125Gbps आहे आणि सिग्नलचे 4 चॅनेल 200Gbps सिग्नल ट्रान्समिशन मिळवू शकतात. 400G इथरनेटसाठी, ते 26.5625GBaud सिग्नलच्या 8 चॅनेलसह प्राप्त केले जाऊ शकते.