PAM4 தொழில்நுட்ப அறிமுகம்

PAM4 தொழில்நுட்பத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கு முன், பண்பேற்றத் தொழில்நுட்பம் என்றால் என்ன? பண்பேற்றத் தொழில்நுட்பம் என்பது பேஸ்பேண்ட் சிக்னல்களை (மூல மின் சிக்னல்கள்) பரிமாற்ற சிக்னல்களாக மாற்றும் ஒரு நுட்பமாகும். தகவல் தொடர்பின் செயல்திறனை உறுதி செய்வதற்கும், நீண்ட தூர சிக்னல் பரிமாற்றத்தில் உள்ள சிக்கல்களைக் களைவதற்கும், சிக்னல் ஸ்பெக்ட்ரத்தை பண்பேற்றம் மூலம் உயர் அதிர்வெண் சேனலுக்குப் பரிமாற்றத்திற்காக மாற்றுவது அவசியமாகிறது.

PAM4 என்பது ஒரு நான்காம் நிலை துடிப்பு வீச்சு பண்பேற்ற (PAM) பண்பேற்ற நுட்பமாகும்.

NRZ (நான் ரிட்டர்ன் டு ஜீரோ) தொழில்நுட்பத்திற்குப் பிறகு, PAM சிக்னல் ஒரு பிரபலமான சிக்னல் பரிமாற்றத் தொழில்நுட்பமாகும்.

NRZ சிக்னலானது, டிஜிட்டல் லாஜிக் சிக்னலின் 1 மற்றும் 0-ஐக் குறிக்க உயர் மற்றும் தாழ்வு என இரண்டு சிக்னல் நிலைகளைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் ஒரு கிளாக் சுழற்சிக்கு 1 பிட் லாஜிக் தகவலை அனுப்ப முடியும்.

PAM4 சிக்னல், சிக்னல் பரிமாற்றத்திற்காக 4 வெவ்வேறு சிக்னல் நிலைகளைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் ஒவ்வொரு கடிகார சுழற்சியும் 00, 01, 10 மற்றும் 11 ஆகிய 2 பிட் தர்க்கத் தகவல்களை அனுப்ப முடியும்.
எனவே, ஒரே பாட் வீத நிலைமைகளின் கீழ், PAM4 சிக்னலின் பிட் வீதமானது NRZ சிக்னலின் பிட் வீதத்தை விட இருமடங்காக உள்ளது, இது பரிமாற்றத் திறனை இரட்டிப்பாக்குவதோடு செலவுகளையும் திறம்படக் குறைக்கிறது.

PAM4 தொழில்நுட்பம் அதிவேக சமிக்ஞை இணைப்புத் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. தற்போது, ​​தரவு மையங்களுக்காக PAM4 பண்பேற்றத் தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட 400G ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்ஸீவர் தொகுதியும், 5G இணைப்பு வலையமைப்பிற்காக PAM4 பண்பேற்றத் தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட 50G ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்ஸீவர் தொகுதியும் உள்ளன.

PAM4 பண்பேற்றத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட 400G DML ஒளியியல் டிரான்ஸ்ஸீவர் தொகுதியின் செயலாக்க செயல்முறை பின்வருமாறு: அலகு சமிக்ஞைகளை அனுப்பும்போது, ​​பெறப்பட்ட 16 சேனல் 25G NRZ மின் சமிக்ஞைகள் மின் இடைமுக அலகிலிருந்து உள்ளீடாகப் பெறப்பட்டு, DSP செயலியால் முன்செயலாக்கம் செய்யப்பட்டு, PAM4 பண்பேற்றம் செய்யப்பட்டு, 8 சேனல் 25G PAM4 மின் சமிக்ஞைகளாக வெளியீடு செய்யப்படுகின்றன, அவை டிரைவர் சிப்பில் ஏற்றப்படுகின்றன. அதிவேக மின் சமிக்ஞைகள் 8 சேனல் லேசர்கள் மூலம் 8 சேனல் 50Gbps அதிவேக ஒளியியல் சமிக்ஞைகளாக மாற்றப்பட்டு, அலைநீளப் பிரிவு மல்டிபிளெக்ஸரால் இணைக்கப்பட்டு, 1 சேனல் 400G அதிவேக ஒளியியல் சமிக்ஞை வெளியீடாக ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன. அலகு சமிக்ஞைகளைப் பெறும்போது, ​​பெறப்பட்ட 1-சேனல் 400G அதிவேக ஒளியியல் சமிக்ஞை ஒளியியல் இடைமுக அலகு வழியாக உள்ளீடாகப் பெறப்பட்டு, ஒரு டிமல்டிபிளெக்ஸர் மூலம் 8-சேனல் 50Gbps அதிவேக ஒளியியல் சமிக்ஞையாக மாற்றப்பட்டு, ஒரு ஒளியியல் ரிசீவரால் பெறப்பட்டு, மின் சமிக்ஞையாக மாற்றப்படுகிறது. ஒரு DSP செயலாக்க சிப்பின் மூலம் கடிகார மீட்டெடுப்பு, பெருக்கம், சமப்படுத்தல் மற்றும் PAM4 அலைநீக்கம் ஆகியவற்றுக்குப் பிறகு, மின் சமிக்ஞையானது 16 சேனல்களைக் கொண்ட 25G NRZ மின் சமிக்ஞையாக மாற்றப்படுகிறது.

400Gb/s ஆப்டிகல் மாட்யூல்களில் PAM4 மாடுலேஷன் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துங்கள். NRZ உடன் ஒப்பிடும்போது உயர்-வரிசை மாடுலேஷன் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்துவதால், PAM4 மாடுலேஷனை அடிப்படையாகக் கொண்ட 400Gb/s ஆப்டிகல் மாட்யூலானது, அனுப்பும் முனையில் தேவைப்படும் லேசர்களின் எண்ணிக்கையையும், அதற்கேற்ப பெறும் முனையில் தேவைப்படும் ரிசீவர்களின் எண்ணிக்கையையும் குறைக்க முடியும். PAM4 மாடுலேஷன், ஆப்டிகல் மாட்யூலில் உள்ள ஆப்டிகல் கூறுகளின் எண்ணிக்கையைக் குறைக்கிறது, இது குறைந்த அசெம்பிளி செலவுகள், குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் சிறிய பேக்கேஜிங் அளவு போன்ற நன்மைகளைத் தரும்.

5G பரிமாற்றம் மற்றும் பேக்ஹால் வலையமைப்புகளில் 50Gbit/s ஆப்டிகல் மாட்யூல்களுக்கான தேவை உள்ளது. இதனைத் தொடர்ந்து, குறைந்த செலவு மற்றும் அதிக அலைவரிசைத் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்வதற்காக, 25G ஆப்டிகல் சாதனங்களை அடிப்படையாகக் கொண்டு, PAM4 பல்ஸ் ஆம்ப்ளிட்யூட் மாடுலேஷன் வடிவத்துடன் கூடுதலாகச் சேர்க்கப்பட்ட ஒரு தீர்வு ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டுள்ளது.

PAM-4 சிக்னல்களை விவரிக்கும்போது, ​​பாட் ரேட் (baud rate) மற்றும் பிட் ரேட் (bit rate) ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான வேறுபாட்டில் கவனம் செலுத்துவது அவசியம். பாரம்பரிய NRZ சிக்னல்களைப் பொறுத்தவரை, ஒரு சிம்பல் ஒரு பிட் தரவை அனுப்புவதால், பிட் ரேட்டும் பாட் ரேட்டும் சமமாக இருக்கும். உதாரணமாக, 100G ஈதர்நெட்டில், பரிமாற்றத்திற்காக நான்கு 25.78125GBaud சிக்னல்களைப் பயன்படுத்தும்போது, ​​ஒவ்வொரு சிக்னலின் பிட் ரேட்டும் 25.78125Gbps ஆக இருக்கும், மேலும் இந்த நான்கு சிக்னல்களும் 100Gbps சிக்னல் பரிமாற்றத்தை அடையும்; PAM-4 சிக்னல்களைப் பொறுத்தவரை, ஒரு சிம்பல் 2 பிட் தரவை அனுப்புவதால், அனுப்பக்கூடிய பிட் ரேட், பாட் ரேட்டின் இருமடங்காக இருக்கும். உதாரணமாக, 200G ஈதர்நெட்டில் பரிமாற்றத்திற்காக 4 சேனல்களின் 26.5625GBaud சிக்னல்களைப் பயன்படுத்தும்போது, ​​ஒவ்வொரு சேனலின் பிட் ரேட்டும் 53.125Gbps ஆக இருக்கும், மேலும் இந்த 4 சேனல் சிக்னல்களும் 200Gbps சிக்னல் பரிமாற்றத்தை அடைய முடியும். 400G ஈதர்நெட்டிற்கு, 26.5625GBaud சிக்னல்களின் 8 சேனல்களைக் கொண்டு இதை அடைய முடியும்.