Che cos'è il transceiver QSFPTEK 100G QSFP28 PAM4 DWDM?

Che cosa significa PAM4 nella tecnologia? Perché abbiamo bisogno della modulazione PAM4?

Il nome completo di PAM4 è Pulse-Amplitude Modulation 4-Level. In quanto tecnologia di modulazione di ordine elevato, PAM4 è stata riconosciuta come una soluzione di interconnessione dati di nuova generazione con caratteristiche di basso consumo energetico, ridotta occupazione di spazio e rilevamento diretto. 

Perché abbiamo bisogno di PAM4? Con il rapido sviluppo di big data, cloud computing e AI, la larghezza di banda tradizionale per l'interconnessione dei data center non è in grado di soddisfare i requisiti dell'attuale trasmissione dei dati. L'introduzione della tecnologia PAM4 serve a risolvere la contraddizione tra i crescenti requisiti di larghezza di banda e il numero limitato di canali fisici effettivi. Oggi, PAM4 è stato utilizzato nello standard di diverse tecnologie ad alta velocità moduli 100G, transceiver 200G, transceiver ottici 400G. E si può prevedere che la modulazione PAM4 diventerà un'importante direzione tecnica nella rete 5G.

NRZ vs PSM4, qual è la differenza?

NRZ (Non-ReturnIl codice -to-Zero) è uno standard daformato di trasmissione dei dati, ampiamente applicato nei ricetrasmettitori ottici 100G a breve distanza. Il segnale modulato NRZ ha solo due livelli, mentre il codice PAM4 ha quattro livelli, quindi il codice PAM4 può essere considerato una sovrapposizione di due codici NRZ. Per NRZ, ogni simbolo trasmette 1 bit di dati. Per quanto riguarda PAM4, ogni simbolo trasmette 2 bit di dati. Pertanto, il codice PAM4 è in grado di trasmettere il doppio dei dati rispetto al codice NRZ alla stessa velocità di baud. 

Tuttavia, esistono anche sfide nell'applicazione della tecnologia PAM4. Il basso SNR (Signal-to-Noise Ratio) è una delle sfide. Dal diagramma a occhio di NRZ e PAM4, si può osservare che PAM4 presenta tre diagrammi a occhio complessi e che l'altezza dell'occhio è un terzo di quella di NRZ, il che rende PAM4 più sensibile al rumore di ampiezza e con un BER (Bit Error Rate) relativamente più alto rispetto a NRZ. Pertanto, viene adottata la funzione FEC ( Forward Error Correction) per ridurre il BER e migliorare l'SNR.

Specifiche del segnale: NRZ vs PSM4

Formato di codice NRZ vs formato di codice PSM4

Diagramma a occhio: NRZ vs PAM4

Che cos'è un ricetrasmettitore ottico 100G DWDM QSFP28 PAM4?

Transceiver QSFPTEK QSFP28 PAM4 DWDM

La produzione del transceiver 100G PAM4 si basa su un chip fotonico al silicio altamente integrato. La parte trasmittente del chip dispone di una coppia di modulatori ottici M-Z a guida d'onda integrati, mentre la parte ricevente dispone di una coppia di fotodetector. Sia i modulatori ottici sia i fotodetector hanno una larghezza di banda di 25Gbps. I segnali trasmessi vengono multiplexati e demultiplexati tramite MUX e Demux.

Adottando la tecnologia della fotonica del silicio, viene sviluppato un ASIC PAM4 (Application Specific Integrated Circuit) con le caratteristiche di una doppia portante e incapsulato nel modulo ottico QSFP28; pertanto, il modulo ottico 100G DWDM PAM4 QSFP28 possiede la capacità di elaborazione del segnale digitale e FEC (Forward Error Correction). 

Quando applicato nel sistema di interconnessione dei data center e nel sistema DWDM ( Dense Wavelength Division Multiplexing), il ricetrasmettitore 100G PAM4 supporta una velocità di trasmissione dati fino a 4Tb/s per ciascuna fibra e consente a più data center di interconnettersi tra loro a una distanza fino a 80km e di agire come un unico data center. Nel frattempo, il consumo energetico è controllato a 4.5W.

Programma di test dei transceiver 100G QSFP28 DWDM

Inphi Corporation ha introdotto per prima il ricetrasmettitore 100G QSFP28 PAM4 DWDM. Ora QSFPTEK ha sviluppato un sistema proprietario maturo di produzione e test per transceiver QSFP28 PAM4 DWDM. QSFPTEK configura un sistema completo di trasmissione dati QSFP28 PAM4 DWDM e ha verificato che i transceiver QSFPTEK QSFP28 PAM4 DWDM sono in grado di supportare una velocità di trasmissione dati di 4Tb/s su una lunghezza di collegamento fino a 80km. I risultati dei test mostrano la tolleranza del sistema agli ostacoli chiave, tra cui dispersione ed effetti non lineari della fibra, e hanno verificato che il sistema è affidabile.

Specifiche dei moduli QSFPTEK QSFP28 PAM4 DWDM

- tecnologia PAM4 (Color Z)

- Fattore di forma QSFP28 hot-pluggable con supporto per Ethernet 100G

- Supporta una capacità di 4Tb/s su una singola fibra

- Portata fino a 80km per G.652 SMF con transport white box

- consumo energetico massimo 5W

- Compatibile con griglia di lunghezze d'onda ITU DWDM a 100GHz 

- Trasmettitore: EML raffreddato 2*27.5Gbaud/s DWDM TOSA

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

- Interfaccia elettrica CAUI4 4*25G

- SFEC integrato con elevato guadagno di codifica

- Adattatore dual CS

- Intervallo di temperatura da 0 a 70°C

La famiglia QSFPTEK ad alta densità di larghezza di banda Transceiver ottici 100G QSFP28/400G QSFP-DD fornire la soluzione più conveniente del settore per data center, reti di calcolo ad alte prestazioni, reti aziendali e applicazioni per fornitori di servizi. Benvenuto a consultarci tramite [email protected].

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