Qu’est-ce que l’émetteur-récepteur DWDM PAM4 QSFP28 100G de QSFPTEK ?

Que signifie PAM4 dans la technologie ? Pourquoi avons-nous besoin de la modulation PAM4 ?

Le nom complet de PAM4 est Pulse-Amplitude Modulation 4-Level. En tant que technologie de modulation d’ordre élevé, PAM4 a été reconnue comme une solution d’interconnexion de données de nouvelle génération, avec des caractéristiques de faible consommation d’énergie, de faible encombrement et de détection directe. 

Pourquoi avons-nous besoin de PAM4 ? Avec le développement rapide du big data, du cloud computing et de l’IA, la bande passante d’interconnexion traditionnelle des centres de données n’est pas en mesure de répondre aux exigences de la transmission de données actuelle. L’introduction de la technologie PAM4 vise à résoudre la contradiction entre les besoins croissants en bande passante et le nombre limité de canaux physiques réels. Aujourd’hui, PAM4 est utilisé dans la norme de plusieurs solutions à haut débit modules 100G, émetteurs-récepteurs 200G, émetteurs-récepteurs optiques 400G. Et l'on peut prédire que la modulation PAM4 deviendra une orientation technique importante dans le réseau 5G.

NRZ vs PSM4, quelle est la différence ?

NRZ (Non-retourLe code -to-Zero) est un standard daformat de transmission des données, largement appliqué aux émetteurs-récepteurs optiques 100G de courte distance. Le signal modulé NRZ n’a que deux niveaux tandis que le code PAM4 en a quatre ; le code PAM4 peut donc être considéré comme une superposition de deux codes NRZ. Pour le NRZ, chaque symbole transmet 1 bit de données. Quant au PAM4, chaque symbole transmet 2 bits de données. Par conséquent, le code PAM4 est capable de transmettre deux fois plus de données que le code NRZ au même débit en bauds. 

Cependant, l’application de la technologie PAM4 présente également des défis. Le faible SNR (Signal-to-Noise Ratio) est l’un de ces défis. D’après le diagramme de l’œil de NRZ et de PAM4, on constate que le PAM4 présente trois diagrammes de l’œil complexes et que la hauteur de l’œil est égale à un tiers de celle du NRZ, ce qui rend le PAM4 plus sensible au bruit d’amplitude et lui confère un BER (Bit Error Rate) relativement plus élevé que le NRZ. Par conséquent, la fonction FEC ( Forward Error Correction) est adoptée pour réduire le BER et améliorer le SNR.

Spécification du signal : NRZ vs PSM4

Format de code NRZ vs format de code PSM4

Diagramme de l’œil : NRZ vs PAM4

Qu’est-ce qu’un émetteur-récepteur optique 100G DWDM QSFP28 PAM4 ?

Émetteur-récepteur QSFP28 PAM4 DWDM QSFPTEK

La fabrication du Émetteur-récepteur 100G PAM4 est basé sur une puce photonique au silicium hautement intégrée. La partie émettrice de la puce comporte une paire de modulateurs optiques M-Z à guide d’ondes intégrés, et la partie réceptrice comporte une paire de photodétecteurs. Les modulateurs optiques et les photodétecteurs ont tous deux une bande passante de 25Gbps. Les signaux transmis sont multiplexés et démultiplexés via MUX et Demux.

Grâce à l’adoption de la technologie de photonique sur silicium, un ASIC PAM4 (Application Specific Integrated Circuit ) présentant les caractéristiques d’une double porteuse est développé et encapsulé dans le module optique QSFP28 ; ainsi, le module optique 100G DWDM PAM4 QSFP28 possède des capacités de traitement numérique du signal et de FEC ( Forward Error Correction). 

Lorsqu’il est utilisé dans le système d’interconnexion de centres de données et le système DWDM ( Dense Wavelength Division Multiplexing), l’émetteur-récepteur 100G PAM4 prend en charge un débit de transmission de données allant jusqu’à 4Tb/s pour chaque fibre et permet à plusieurs centres de données de s’interconnecter à une distance allant jusqu’à 80km et de fonctionner comme un seul centre de données. Parallèlement, la consommation électrique est contrôlée à 4,5W.

Programme de test des émetteurs-récepteurs 100G QSFP28 DWDM

Inphi Corporation a été la première à présenter l’émetteur-récepteur 100G QSFP28 PAM4 DWDM. Maintenant QSFPTEK a développé un système propriétaire mature de production et de test pour les émetteurs-récepteurs QSFP28 PAM4 DWDM. QSFPTEK met en place un système complet de transmission de données QSFP28 PAM4 DWDM, et les émetteurs-récepteurs QSFP28 PAM4 DWDM QSFPTEK vérifiés sont capables de prendre en charge un débit de données de 4Tb/s sur une longueur de liaison allant jusqu’à 80km. Les résultats des tests montrent la tolérance du système aux principaux obstacles, notamment la dispersion et les effets non linéaires de la fibre, et ont confirmé que le système est fiable.

Spécification des modules QSFPTEK QSFP28 PAM4 DWDM

- Technologie PAM4 (Color Z)

- Format QSFP28 enfichable à chaud prenant en charge l’Ethernet 100G

- Prend en charge une capacité de 4Tb/s sur une seule fibre

- Jusqu’à 80km de portée pour G.652 SMF avec transport white box

- Consommation électrique maximale de 5W

- Compatible avec la grille de longueurs d’onde ITU DWDM 100GHz 

- Émetteur : Cooled EML 2*27.5Gbaud/s DWDM TOSA

- Récepteur : 2*27.5Gbaud/s Pin-PD ROSA

- Interface électrique 4*25G CAUI4

- SFEC intégré avec gain de codage élevé

- Adaptateur CS double

- Plage de température 0 à 70°C

La famille QSFPTEK à haute densité de bande passante Émetteurs-récepteurs optiques 100G QSFP28/400G QSFP-DD fournit la solution la plus rentable du secteur pour les centres de données, les réseaux de calcul haute performance, les réseaux d’entreprise et les applications des fournisseurs de services. N’hésitez pas à nous consulter via [email protected].

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