PAM4 టెక్నాలజీకి పరిచయం

PAM4 టెక్నాలజీని అర్థం చేసుకునే ముందు, మాడ్యులేషన్ టెక్నాలజీ అంటే ఏమిటి? మాడ్యులేషన్ టెక్నాలజీ అనేది బేస్‌బ్యాండ్ సిగ్నల్స్‌ను (ముడి విద్యుత్ సిగ్నల్స్) ట్రాన్స్‌మిషన్ సిగ్నల్స్‌గా మార్చే ఒక పద్ధతి. కమ్యూనికేషన్ సామర్థ్యాన్ని నిర్ధారించడానికి మరియు సుదూర సిగ్నల్ ప్రసారంలో ఎదురయ్యే సమస్యలను అధిగమించడానికి, ప్రసారం కోసం సిగ్నల్ స్పెక్ట్రమ్‌ను మాడ్యులేషన్ ద్వారా అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ఛానెల్‌కు బదిలీ చేయడం అవసరం.

PAM4 అనేది నాల్గవ క్రమ పల్స్ ఆంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ (PAM) మాడ్యులేషన్ టెక్నిక్.

NRZ (నాన్ రిటర్న్ టు జీరో) తర్వాత PAM సిగ్నల్ అనేది ఒక ప్రముఖ సిగ్నల్ ప్రసార సాంకేతికత.

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

PAM4 సిగ్నల్, సిగ్నల్ ప్రసారం కోసం 4 విభిన్న సిగ్నల్ స్థాయిలను ఉపయోగిస్తుంది మరియు ప్రతి క్లాక్ సైకిల్ 00, 01, 10, మరియు 11 అనే 2 బిట్ల లాజిక్ సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయగలదు.
అందువల్ల, ఒకే బాడ్ రేట్ పరిస్థితులలో, PAM4 సిగ్నల్ యొక్క బిట్ రేట్ NRZ సిగ్నల్ కంటే రెండింతలు ఉంటుంది, ఇది ప్రసార సామర్థ్యాన్ని రెట్టింపు చేసి, ఖర్చులను సమర్థవంతంగా తగ్గిస్తుంది.

PAM4 సాంకేతికత అధిక-వేగ సిగ్నల్ అనుసంధాన రంగంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతోంది. ప్రస్తుతం, డేటా సెంటర్ కోసం PAM4 మాడ్యులేషన్ సాంకేతికత ఆధారిత 400G ఆప్టికల్ ట్రాన్స్‌సీవర్ మాడ్యూల్ మరియు 5G అనుసంధాన నెట్‌వర్క్ కోసం PAM4 మాడ్యులేషన్ సాంకేతికత ఆధారిత 50G ఆప్టికల్ ట్రాన్స్‌సీవర్ మాడ్యూల్ అందుబాటులో ఉన్నాయి.

PAM4 మాడ్యులేషన్ ఆధారిత 400G DML ఆప్టికల్ ట్రాన్స్‌సీవర్ మాడ్యూల్ యొక్క అమలు ప్రక్రియ ఈ క్రింది విధంగా ఉంటుంది: యూనిట్ సిగ్నల్స్‌ను ప్రసారం చేసేటప్పుడు, స్వీకరించిన 16 ఛానెళ్ల 25G NRZ విద్యుత్ సిగ్నల్స్ ఎలక్ట్రికల్ ఇంటర్‌ఫేస్ యూనిట్ నుండి ఇన్‌పుట్ చేయబడతాయి, DSP ప్రాసెసర్ ద్వారా ప్రీప్రాసెస్ చేయబడి, PAM4 మాడ్యులేట్ చేయబడి, 8 ఛానెళ్ల 25G PAM4 విద్యుత్ సిగ్నల్స్‌ను అవుట్‌పుట్ చేస్తాయి, వీటిని డ్రైవర్ చిప్‌పై లోడ్ చేస్తారు. ఈ హై-స్పీడ్ విద్యుత్ సిగ్నల్స్ 8 ఛానెళ్ల లేజర్‌ల ద్వారా 8 ఛానెళ్ల 50Gbps హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్స్‌గా మార్చబడతాయి, వేవ్‌లెంగ్త్ డివిజన్ మల్టిప్లెక్సర్ ద్వారా కలపబడి, 1 ఛానెల్ 400G హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ అవుట్‌పుట్‌గా సంశ్లేషణ చేయబడతాయి. యూనిట్ సిగ్నల్స్‌ను స్వీకరించేటప్పుడు, స్వీకరించిన 1-ఛానెల్ 400G హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ఆప్టికల్ ఇంటర్‌ఫేస్ యూనిట్ ద్వారా ఇన్‌పుట్ చేయబడుతుంది, డీమల్టిప్లెక్సర్ ద్వారా 8-ఛానెల్ 50Gbps హై-స్పీడ్ ఆప్టికల్ సిగ్నల్‌గా మార్చబడుతుంది, ఆప్టికల్ రిసీవర్ ద్వారా స్వీకరించబడి, విద్యుత్ సిగ్నల్‌గా మార్చబడుతుంది. DSP ప్రాసెసింగ్ చిప్ ద్వారా క్లాక్ రికవరీ, యాంప్లిఫికేషన్, ఈక్వలైజేషన్ మరియు PAM4 డీమోడ్యులేషన్ తర్వాత, విద్యుత్ సిగ్నల్ 16 ఛానెళ్ల 25G NRZ విద్యుత్ సిగ్నల్‌గా మార్చబడుతుంది.

400Gb/s ఆప్టికల్ మాడ్యూళ్లకు PAM4 మాడ్యులేషన్ టెక్నాలజీని వర్తింపజేయండి. NRZతో పోలిస్తే ఉన్నత-శ్రేణి మాడ్యులేషన్ పద్ధతులను ఉపయోగించడం వల్ల, PAM4 మాడ్యులేషన్‌పై ఆధారపడిన 400Gb/s ఆప్టికల్ మాడ్యూల్ ప్రసార చివర అవసరమైన లేజర్‌ల సంఖ్యను మరియు తదనుగుణంగా స్వీకరించే చివర అవసరమైన రిసీవర్‌ల సంఖ్యను తగ్గించగలదు. PAM4 మాడ్యులేషన్ ఆప్టికల్ మాడ్యూల్‌లోని ఆప్టికల్ భాగాల సంఖ్యను తగ్గిస్తుంది, దీనివల్ల తక్కువ అసెంబ్లీ ఖర్చులు, తగ్గిన విద్యుత్ వినియోగం మరియు చిన్న ప్యాకేజింగ్ పరిమాణం వంటి ప్రయోజనాలు చేకూరుతాయి.

5G ట్రాన్స్‌మిషన్ మరియు బ్యాక్‌హాల్ నెట్‌వర్క్‌లలో 50Gbit/s ఆప్టికల్ మాడ్యూల్స్‌కు డిమాండ్ ఉన్నందున, తక్కువ ఖర్చుతో అధిక బ్యాండ్‌విడ్త్ అవసరాలను సాధించడానికి, 25G ఆప్టికల్ పరికరాలపై ఆధారపడి, PAM4 పల్స్ ఆంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేషన్ ఫార్మాట్‌తో కూడిన ఒక పరిష్కారాన్ని అవలంబించారు.

PAM-4 సిగ్నల్స్‌ను వివరించేటప్పుడు, బాడ్ రేట్ మరియు బిట్ రేట్ మధ్య ఉన్న వ్యత్యాసాన్ని గమనించడం ముఖ్యం. సాంప్రదాయ NRZ సిగ్నల్స్‌లో, ఒక సింబల్ ఒక బిట్ డేటాను ప్రసారం చేస్తుంది కాబట్టి, బిట్ రేట్ మరియు బాడ్ రేట్ సమానంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, 100G ఈథర్‌నెట్‌లో, ప్రసారం కోసం నాలుగు 25.78125GBaud సిగ్నల్స్‌ను ఉపయోగిస్తే, ప్రతి సిగ్నల్‌పై బిట్ రేట్ కూడా 25.78125Gbps ఉంటుంది, మరియు ఈ నాలుగు సిగ్నల్స్ 100Gbps సిగ్నల్ ప్రసారాన్ని సాధిస్తాయి; PAM-4 సిగ్నల్స్‌లో, ఒక సింబల్ 2 బిట్ల డేటాను ప్రసారం చేస్తుంది కాబట్టి, ప్రసారం చేయగల బిట్ రేట్ బాడ్ రేట్‌కు రెట్టింపు ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, 200G ఈథర్‌నెట్‌లో ప్రసారం కోసం 4 ఛానెళ్ల 26.5625GBaud సిగ్నల్స్‌ను ఉపయోగిస్తే, ప్రతి ఛానెల్‌పై బిట్ రేట్ 53.125Gbps ఉంటుంది, మరియు ఈ 4 ఛానెళ్ల సిగ్నల్స్ 200Gbps సిగ్నల్ ప్రసారాన్ని సాధించగలవు. 400G ఈథర్నెట్ కోసం, దీనిని 26.5625GBaud సిగ్నల్స్ యొక్క 8 ఛానెళ్లతో సాధించవచ్చు.