主要趋势等云计算和大数据驱动流量增长指数和400 g以太网的崛起。面临更大的数据中心网络的带宽需求和创新技术所需的基础设施来满足变化的要求。目前,有两种不同的信号调制技术研究下一代以太网:不归零(NRZ)和脉冲幅度调制4层(PAM4)。本文将带你通过这两种调制技术和比较他们找到400 g以太网的最佳选择。
NRZ和PAM4基础知识
NRZ信号是一种调制技术使用两个水平代表了1/0数字逻辑信号的信息。逻辑0是一个负电压,1是一个正电压和逻辑。一点逻辑信息可以传输或接收在每个时钟周期。波特率,或一个符号可以改变的速度,等于NRZ信号的比特率。
PAM4是一种技术,它使用四个不同的信号水平信号传输和每个符号周期是2的逻辑信息(0,1,2,3),实现波形有4个不同的水平,携带2位:00,01,10或11,如下所示。每个符号有两位,波特率是比特率的一半。
比较NRZ与PAM4
比特率
与NRZ传输机制将具有相同的波特率,比特率,因为一个符号可以携带一个比特。28 gbps(千兆每秒)比特率相当于28 gbdps波特率(每秒gigabaud)。,因为PAM4携带2比特/符号,56 gbps PAM4将在28 gbdps有一条线传输。因此,PAM4双打给定的比特率对NRZ波特率,带来更高的效率等高速光传输400 g。更具体地说,一个400 Gbps以太网接口可以实现与八车道50 Gbps或四车道100 Gbps使用PAM4调制。
信号丢失
PAM4允许将两倍多的信息传播NRZ每个符号周期。因此,在相同的比特率,PAM4只有一半的波特率,也称为符号率,NRZ信号的,所以造成的信号丢失PAM4信号传输通道是大大减少。这个关键的优势PAM4允许使用现有的渠道和互联在更高的比特率没有翻倍波特率和增加频道损失。
信噪比(信噪比)和误比特率(BER)
根据下图,眼睛高度对NRZ PAM4是1/3,导致PAM4增加信噪比(限比)-9.54 dB(链路预算点球),影响信号质量,介绍了附加约束在高速信号。33%的小型垂直眼开PAM4信号对噪声更敏感,从而导致更高的比特误码率。然而,PAM4成为可能是因为forward-error校正(FEC)可以帮助链接系统实现所需的方方面面。
电力消耗
降低误码率在PAM4通道需要均衡Rx和预Tx结束结束,既消耗额外的电力比NRZ链接对于一个给定的时钟频率。这意味着PAM4收发器两端的连接产生更多的热量。然而,新的先进的硅光子学(SiPh)平台可以有效地减少能源消耗,可用于收发器400克。例如,FS硅光电收发器400克结合SiPh芯片和PAM4信号,使之成为一个具有成本效益和更低的功耗400 g数据中心的解决方案。
从NRZ转向PAM4 400 g以太网
大规模数据传输在全球范围内,许多组织构成追求迁移对400 g。最初,16×25克波特率NRZ用于400 g以太网,比如400 g-sr16,但是损失的联系和大小的方案不能满足400 g以太网的需要。而PAM4允许更高的比特率在波特率的一半,设计师可以继续使用现有的渠道潜力400 g以太网数据速率。因此,PAM4已经取代NRZ作为首选电或光信号传输的调制方法400 g光模块。
文章来源:NRZ与PAM4调制技术
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