Vantagens do PAM4? Qual a diferença entre PAM4 e NRZ?

PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4) é usado para converter dados digitais em sinais analógicos. Em 400G Ethernet, PAM4 é usado para converter dados digitais em sinais ópticos para transmissão em fibras ópticas. A tecnologia PAM4 representa 4 estados digitais diferentes alterando a amplitude e a fase do sinal óptico, cada estado representando 2 bits de dados. Comparado com a tecnologia de modulação NRZ (Non-Return-to-Zero) tradicional, PAM4 pode transmitir mais dados sob a mesma largura de banda, aumentando assim a taxa de transmissão de dados. Em 400G Ethernet, a tecnologia PAM4 é amplamente usada para transmissão de dados entre módulos ópticos e fibras ópticas.

Vantagens do AM4:

1. Melhore a utilização da largura de banda: o PAM4 tem o dobro da taxa de transferência do NRZ na mesma taxa de transmissão, o que permite aumentar a largura de banda da rede sem adicionar fibras ópticas adicionais, melhorando efetivamente a utilização da largura de banda.

2. Reduz a perda de sinal: o PAM4 permite que o dobro da quantidade de informações seja transmitida em cada período de símbolo do que o NRZ, portanto, na mesma taxa de código, a taxa de transmissão (taxa de símbolo) do PAM4 é apenas metade daquela do sinal NRZ, reduzindo assim a perda de sinal na transmissão de sinal. Essa vantagem permite que o PAM4 use canais e interconexões existentes para taxas de bits mais altas sem aumentar as perdas de canal.

3. Reduzir a demanda por dispositivos ópticos: o PAM4 usa um formato de modulação de alta ordem, o que pode reduzir o número de dispositivos ópticos usados ​​e reduzir os requisitos de desempenho para dispositivos ópticos, reduzindo assim os custos.

4. Adequado para redes DWDM incorporadas: os módulos ópticos PAM4 podem ser usados ​​diretamente em switches de redes DWDM incorporadas, fornecendo soluções simples e econômicas para clientes que constroem redes de dados DWDM incorporadas.

Desvantagens do PAM4:

1. Limitação da distância de transmissão: os módulos ópticos PAM4 exigem o uso de amplificadores para transmitir mais de 5 km, e um multiplexador DWDM separado precisa ser equipado com compensação de dispersão e amplificadores, o que aumenta a complexidade e o custo do sistema.

2. Afetado por interferência de ruído: PAM4 é suscetível a interferência de ruído. Seus requisitos de nível de tensão adicional reduzem o intervalo de nível, resultando na necessidade de uma relação sinal-ruído mais alta, especialmente em transmissão de longa distância e ambientes ruidosos, afetando a qualidade do sinal. .

3. Pequena abertura do diagrama de olho vertical: A abertura do diagrama de olho vertical do sinal PAM4 é pequena, tornando-o mais sensível ao ruído e resultando em uma taxa de erro de bit mais alta. No entanto, o PAM4 é possível porque a correção de erro de avanço (FEC) pode ajudar o sistema a atingir a taxa de erro de bit necessária.

4. Aumento do consumo de energia: Para reduzir a taxa de erro de bit no canal PAM4, a equalização precisa ser realizada na extremidade de recepção e a pré-compensação na extremidade de transmissão. Isso aumentará o consumo de energia adicional e a geração de calor, fazendo com que o consumo de energia do transceptor PAM4 aumente.

NRZ (Non-Return-to-Zero) e PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4) são duas tecnologias de modulação diferentes usadas para converter dados digitais em sinais analógicos para transmissão em fibras ópticas. Elas diferem em taxa de bits e perda de sinal.

O PAM4 usa 4 níveis de sinal diferentes para transmissão de sinal. Cada período de símbolo pode representar 2 bits de informação lógica (0, 1, 2, 3), ou seja, há quatro níveis em uma unidade de tempo. Portanto, na mesma taxa de transmissão, a taxa de transferência do PAM4 é o dobro da do NRZ. Em outras palavras, o PAM4 pode aumentar a largura de banda da rede sem adicionar fibras ópticas adicionais, melhorando efetivamente a utilização da largura de banda.

Taxa de bits: a tecnologia NRZ representa 2 estados digitais diferentes alterando a amplitude do sinal óptico, cada estado representando 1 bit de dados. Comparada com a tecnologia PAM4, ela representa 4 estados digitais diferentes alterando a amplitude e a fase do sinal óptico, cada estado representando 2 bits de dados. Portanto, a tecnologia PAM4 pode transmitir mais dados sob a mesma largura de banda, alcançando assim taxas de bits mais altas.

Perda de sinal: a tecnologia NRZ pode sofrer perda de sinal durante a transmissão porque a amplitude do sinal óptico pode ser enfraquecida por ruído e atenuação. A tecnologia PAM4 representa 4 estados digitais diferentes alterando a amplitude e a fase do sinal óptico, para que possa resistir melhor ao ruído e reduzir a possibilidade de perda de sinal.