O que é QSFPTEK 100G QSFP28 PAM4 DWDM Transceiver?

O que significa PAM4 em tecnologia? Por que precisamos da modulação PAM4?

O nome completo de PAM4 é Pulse-Amplitude Modulation 4-Level. Como uma tecnologia de modulação de alta ordem, o PAM4 tem sido reconhecido como uma solução de interconexão de dados de nova geração com recursos de baixo consumo de energia, baixa ocupação de espaço e detecção direta. 

Por que precisamos de PAM4? Com o rápido desenvolvimento de big data, computação em nuvem e IA, a largura de banda tradicional de interconexão de data centers não é capaz de atender aos requisitos da transmissão de dados atual. A introdução da tecnologia PAM4 visa resolver a contradição entre os crescentes requisitos de largura de banda e o número limitado de canais físicos reais. Hoje, PAM4 tem sido usado no padrão de vários Módulos 100G, transceptores 200G, transceptores ópticos 400G. E é possível prever que a modulação PAM4 se tornará uma direção técnica importante na rede 5G.

NRZ vs PSM4, qual é a diferença?

NRZ (Non-Return-to-Zero) é um código padrão daformato de transmissão de dados, amplamente aplicado em transceptores ópticos 100G de curta distância. O sinal modulado NRZ tem apenas dois níveis, enquanto o código PAM4 tem quatro níveis, portanto, o código PAM4 pode ser considerado uma superposição de dois códigos NRZ. Para NRZ, cada símbolo transmite 1 bit de dados. Quanto ao PAM4, cada símbolo transmite 2 bits de dados. Portanto, o código PAM4 é capaz de transmitir o dobro de dados que o código NRZ na mesma taxa de baud. 

No entanto, também há desafios para a aplicação da tecnologia PAM4. Baixa SNR (Signal-to-Noise Ratio) é um dos desafios. A partir do diagrama de olho de NRZ e PAM4, pode-se constatar que o PAM4 tem três diagramas de olho complicados e a altura do olho é um terço da do NRZ, o que faz com que o PAM4 seja mais sensível ao ruído de amplitude e tenha uma BER (Bit Error Rate) relativamente maior do que o NRZ. Portanto, a função FEC ( Forward Error Correction) é adotada para reduzir a BER e melhorar a SNR.

Especificação de sinal: NRZ vs PSM4

Formato de código NRZ vs formato de código PSM4

Diagrama de olho: NRZ vs PAM4

O que é um transceptor óptico 100G DWDM QSFP28 PAM4?

Transceptor QSFP28 PAM4 DWDM QSFPTEK

A fabricação do Transceptor 100G PAM4 é baseado em um chip fotônico de silício altamente integrado. A parte transmissora do chip possui um par de moduladores ópticos M-Z de guia de onda integrados, e a parte receptora possui um par de fotodetectores. Tanto os moduladores ópticos quanto os fotodetectores têm largura de banda de 25Gbps. Os sinais transmitidos são multiplexados e demultiplexados por meio de MUX e Demux.

Adotando a tecnologia de fotônica de silício, um ASIC PAM4 (Application Specific Integrated Circuit ) com as características de uma portadora dupla é desenvolvido e encapsulado no módulo óptico QSFP28, assim o módulo óptico 100G DWDM PAM4 QSFP28 possui a capacidade de processamento digital de sinais e FEC ( Forward Error Correction). 

Quando aplicado no sistema de interconexão de data centers e no sistema DWDM ( Dense Wavelength Division Multiplexing), o transceptor 100G PAM4 suporta uma taxa de transmissão de dados de até 4Tb/s para cada fibra e permite que vários data centers se interconectem a uma distância de até 80km e atuem como um único data center. Enquanto isso, o consumo de energia é controlado em 4.5W.

Programa de teste de transceptores 100G QSFP28 DWDM

A Inphi Corporation introduziu pela primeira vez o transceptor 100G QSFP28 PAM4 DWDM. Agora QSFPTEK desenvolveu um sistema proprietário maduro de produção e testes para transceptores QSFP28 PAM4 DWDM. A QSFPTEK configura um sistema completo de transmissão de dados QSFP28 PAM4 DWDM, e transceptores QSFP28 PAM4 DWDM da QSFPTEK verificados conseguem suportar taxa de dados de 4Tb/s em comprimento de enlace de até 80km. Os resultados dos testes mostram a tolerância do sistema a obstáculos importantes, incluindo dispersão e efeitos não lineares da fibra, e verificaram que o sistema é confiável.

Especificação dos Módulos QSFPTEK QSFP28 PAM4 DWDM

- tecnologia PAM4 (Cor Z)

- Fator de forma QSFP28 hot-pluggable com suporte a Ethernet 100G

- Suporta capacidade de 4Tb/s em uma única fibra

- Alcance de até 80km para G.652 SMF com transport white box

- Consumo máximo de energia de 5W

- compatível com grade de comprimentos de onda ITU DWDM de 100GHz 

- Transmissor: EML refrigerado 2*27.5Gbaud/s DWDM TOSA

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

- Interface elétrica CAUI4 4*25G

- SFEC integrado com alto ganho de codificação

- Adaptador CS duplo

- Faixa de temperatura 0 a 70°C

A família QSFPTEK de alta densidade de largura de banda transceptores ópticos 100G QSFP28/400G QSFP-DD fornecem a solução mais econômica do setor para data centers, redes de computação de alto desempenho, redes empresariais e aplicações de provedores de serviços. Bem-vindo a consultar via [email protected].

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