PAM4 టెక్నాలజీ పరిచయం

PAM4 టెక్నాలజీని అర్థం చేసుకునే ముందు, మాడ్యులేషన్ టెక్నాలజీ అంటే ఏమిటి? మాడ్యులేషన్ టెక్నాలజీ అనేది బేస్‌బ్యాండ్ సిగ్నల్‌లను (ముడి విద్యుత్ సిగ్నల్‌లు) ట్రాన్స్‌మిషన్ సిగ్నల్‌లుగా మార్చే టెక్నిక్. కమ్యూనికేషన్ ప్రభావాన్ని నిర్ధారించడానికి మరియు సుదూర సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌లో సమస్యలను అధిగమించడానికి, ట్రాన్స్‌మిషన్ కోసం మాడ్యులేషన్ ద్వారా సిగ్నల్ స్పెక్ట్రమ్‌ను హై-ఫ్రీక్వెన్సీ ఛానెల్‌కు బదిలీ చేయడం అవసరం.

PAM4 అనేది నాల్గవ ఆర్డర్ పల్స్ యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ (PAM) మాడ్యులేషన్ టెక్నిక్.

NRZ (నాన్ రిటర్న్ టు జీరో) తర్వాత PAM సిగ్నల్ ఒక ప్రసిద్ధ సిగ్నల్ ట్రాన్స్మిషన్ టెక్నాలజీ.

డిజిటల్ లాజిక్ సిగ్నల్ యొక్క 1 మరియు 0 లను సూచించడానికి NRZ సిగ్నల్ రెండు సిగ్నల్ స్థాయిలను, అధిక మరియు తక్కువ ఉపయోగిస్తుంది మరియు ప్రతి క్లాక్ సైకిల్‌కు 1 బిట్ లాజిక్ సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయగలదు.

PAM4 సిగ్నల్ సిగ్నల్ ట్రాన్స్మిషన్ కోసం 4 వేర్వేరు సిగ్నల్ స్థాయిలను ఉపయోగిస్తుంది మరియు ప్రతి క్లాక్ సైకిల్ 00, 01, 10 మరియు 11 అనే 2 బిట్ల లాజిక్ సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయగలదు.
అందువల్ల, అదే బాడ్ రేటు పరిస్థితులలో, PAM4 సిగ్నల్ యొక్క బిట్ రేటు NRZ సిగ్నల్ కంటే రెండు రెట్లు ఉంటుంది, ఇది ప్రసార సామర్థ్యాన్ని రెట్టింపు చేస్తుంది మరియు ఖర్చులను సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది.

PAM4 టెక్నాలజీని హై-స్పీడ్ సిగ్నల్ ఇంటర్‌కనెక్షన్ రంగంలో విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. ప్రస్తుతం, డేటా సెంటర్ కోసం PAM4 మాడ్యులేషన్ టెక్నాలజీ ఆధారంగా 400G ఆప్టికల్ ట్రాన్స్‌సీవర్ మాడ్యూల్ మరియు 5G ఇంటర్‌కనెక్షన్ నెట్‌వర్క్ కోసం PAM4 మాడ్యులేషన్ టెక్నాలజీ ఆధారంగా 50G ఆప్టికల్ ట్రాన్స్‌సీవర్ మాడ్యూల్ ఉన్నాయి.

PAM4 మాడ్యులేషన్ ఆధారంగా 400G DML ఆప్టికల్ ట్రాన్స్‌సీవర్ మాడ్యూల్ యొక్క అమలు ప్రక్రియ ఈ క్రింది విధంగా ఉంటుంది: యూనిట్ సిగ్నల్‌లను ప్రసారం చేసేటప్పుడు, 25G NRZ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌ల యొక్క అందుకున్న 16 ఛానెల్‌లు ఎలక్ట్రికల్ ఇంటర్‌ఫేస్ యూనిట్ నుండి ఇన్‌పుట్ చేయబడతాయి, DSP ప్రాసెసర్ ద్వారా ప్రీప్రాసెసింగ్ చేయబడతాయి, PAM4 మాడ్యులేట్ చేయబడతాయి మరియు 25G PAM4 ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌ల యొక్క 8 ఛానెల్‌లను అవుట్‌పుట్ చేస్తాయి, ఇవి డ్రైవర్ చిప్‌లోకి లోడ్ చేయబడతాయి. హై-స్పీడ్ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌లు 8 ఛానెల్‌ల లేజర్‌ల ద్వారా 50Gbps హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌ల 8 ఛానెల్‌లుగా మార్చబడతాయి, తరంగదైర్ఘ్యం డివిజన్ మల్టీప్లెక్సర్ ద్వారా కలిపి, 400G హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్ యొక్క 1 ఛానెల్‌గా సంశ్లేషణ చేయబడతాయి. యూనిట్ సిగ్నల్‌లను స్వీకరించేటప్పుడు, అందుకున్న 1-ఛానల్ 400G హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఆప్టికల్ ఇంటర్‌ఫేస్ యూనిట్ ద్వారా ఇన్‌పుట్ చేయబడుతుంది, డీమల్టిప్లెక్సర్ ద్వారా 8-ఛానల్ 50Gbps హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌గా మార్చబడుతుంది, ఆప్టికల్ రిసీవర్ ద్వారా స్వీకరించబడుతుంది మరియు ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్‌గా మార్చబడుతుంది. DSP ప్రాసెసింగ్ చిప్ ద్వారా క్లాక్ రికవరీ, యాంప్లిఫికేషన్, ఈక్వలైజేషన్ మరియు PAM4 డీమోడ్యులేషన్ తర్వాత, ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ 25G NRZ ఎలక్ట్రికల్ సిగ్నల్ యొక్క 16 ఛానెల్‌లుగా మార్చబడుతుంది.

PAM4 మాడ్యులేషన్ టెక్నాలజీని 400Gb/s ఆప్టికల్ మాడ్యూల్‌లకు వర్తింపజేయండి. PAM4 మాడ్యులేషన్ ఆధారంగా 400Gb/s ఆప్టికల్ మాడ్యూల్ ప్రసార చివరలో అవసరమైన లేజర్‌ల సంఖ్యను తగ్గించగలదు మరియు NRZతో పోలిస్తే అధిక-ఆర్డర్ మాడ్యులేషన్ పద్ధతులను ఉపయోగించడం వలన స్వీకరించే చివరలో అవసరమైన రిసీవర్‌ల సంఖ్యను తగ్గిస్తుంది. PAM4 మాడ్యులేషన్ ఆప్టికల్ మాడ్యూల్‌లోని ఆప్టికల్ భాగాల సంఖ్యను తగ్గిస్తుంది, ఇది తక్కువ అసెంబ్లీ ఖర్చులు, తగ్గిన విద్యుత్ వినియోగం మరియు చిన్న ప్యాకేజింగ్ పరిమాణం వంటి ప్రయోజనాలను తెస్తుంది.

5G ట్రాన్స్మిషన్ మరియు బ్యాక్‌హాల్ నెట్‌వర్క్‌లలో 50Gbit/s ఆప్టికల్ మాడ్యూల్‌లకు డిమాండ్ ఉంది మరియు తక్కువ ధర మరియు అధిక బ్యాండ్‌విడ్త్ అవసరాలను సాధించడానికి 25G ఆప్టికల్ పరికరాల ఆధారంగా మరియు PAM4 పల్స్ యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ ఫార్మాట్‌తో అనుబంధించబడిన ఒక పరిష్కారం స్వీకరించబడింది.

PAM-4 సిగ్నల్‌లను వివరించేటప్పుడు, బాడ్ రేటు మరియు బిట్ రేటు మధ్య వ్యత్యాసాన్ని గమనించడం ముఖ్యం. సాంప్రదాయ NRZ సిగ్నల్‌ల కోసం, ఒక సింబల్ ఒక బిట్ డేటాను ప్రసారం చేస్తుంది కాబట్టి, బిట్ రేటు మరియు బాడ్ రేటు ఒకటే. ఉదాహరణకు, 100G ఈథర్నెట్‌లో, ట్రాన్స్‌మిషన్ కోసం నాలుగు 25.78125GBaud సిగ్నల్‌లను ఉపయోగించి, ప్రతి సిగ్నల్‌పై బిట్ రేటు కూడా 25.78125Gbps, మరియు నాలుగు సిగ్నల్‌లు 100Gbps సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌ను సాధిస్తాయి; PAM-4 సిగ్నల్‌ల కోసం, ఒక సింబల్ 2 బిట్‌ల డేటాను ప్రసారం చేస్తుంది కాబట్టి, ప్రసారం చేయగల బిట్ రేటు బాడ్ రేటు కంటే రెండు రెట్లు ఎక్కువ. ఉదాహరణకు, 200G ఈథర్నెట్‌లో ట్రాన్స్‌మిషన్ కోసం 26.5625GBaud సిగ్నల్‌ల 4 ఛానెల్‌లను ఉపయోగించి, ప్రతి ఛానెల్‌లోని బిట్ రేటు 53.125Gbps, మరియు 4 ఛానెల్‌ల సిగ్నల్స్ 200Gbps సిగ్నల్ ట్రాన్స్‌మిషన్‌ను సాధించగలవు. 400G ఈథర్నెట్ కోసం, దీనిని 26.5625GBaud సిగ్నల్స్ యొక్క 8 ఛానెల్‌లతో సాధించవచ్చు.