PAM4是什么

4*100G PAM4和8*50G PMA4的400G接口标准已由IEEE工作组正式提出，并应用在400G光模块中。具体如下：

什么是PAM4？PAM4（四电平脉冲幅度调制）是一种PAM（脉冲幅度调制）技术，它通过使用四个不同的信号电平进行传输，每个符号周期可以表示2个bit的逻辑信息（0、1、2、3），实现四倍于传统二进制模型的数据速率。PAM4技术旨在提高短距离链路中光模块的性能，通过四个不同脉冲幅度传达信息，每个幅度携带两位信息，使带宽效率加倍。

NRZ代表什么？NRZ采用两种信号电平进行传输，每个符号周期可传输1bit的逻辑信息（1、0）。二进制NRZ调制格式适用于100G长距离和40G数据传输网络。

PAM4的优势有哪些？PAM4技术在以下方面展现出优势：

1. 吐吞量提升：在相同的波特率下，PAM4的吞吐量是NRZ的两倍，可以在不增加光纤的情况下增加网络带宽，有效提升带宽利用率。

2. 波特率降低：PAM4允许在每个符号周期传输两倍于NRZ的信息，波特率只有NRZ信号的一半，减少信号损耗，适用于更高比特率的使用，而无需增加波特率和通道损耗。

3. 降低光学器件需求：PAM4采用高阶调制格式，可以降低光学器件的数量，减少对光学器件性能的要求。

4. 兼容性：PAM4光模块可以直接用于嵌入式DWDM网络的交换机中，简化了构建嵌入式DWDM数据网络的客户解决方案。

PAM4的劣势有哪些？PAM4技术在以下方面存在不足：

1. 超过5km传输距离需要放大器：PAM4模块在传输距离超过5km时，可能需要额外的放大器，如单独的DWDM复用器，以进行色散补偿和放大，以连接数据中心。同时，与现有DWDM网络配合使用时，必须事先准备DCM和放大器，避免未来出现问题。

2. 噪声敏感：PAM4的额外电压电平要求减小电平间隔，导致需要更高的信噪比。在短距离光学系统中，PAM4效果最好，但其眼高是NRZ的1/3，SNR降低9.54 dB，可能影响信号质量并引入高速信号限制。

3. 对噪声敏感：PAM4信号对噪声更敏感，垂直眼图开度小33%，导致误码率较高。虽然前向纠错（FEC）可以帮助实现所需的BER（误码率），但仍然影响信号质量。

4. 能量消耗：降低PAM4通道中的BER需要在接收端进行均衡，在发送端进行预补偿，这在给定的时钟速率下增加了功率消耗，导致收发器产生额外热量。

400G接口标准：4*100G PAM4和8*50G PMA4的400G接口标准已由IEEE工作组提出，应用于400G光模块。这些标准提供了一种高效、灵活的解决方案，适应不同数据通信网络的特定需求。在80km以内，可以选择100G PAM4光模块；超过80km时，可以选用100G相干光模块。同时，流行的技术已扩展至200G速率，以保持数据通信网络的复杂性和成本控制。与无源复用器相比，DWDM技术成为100G系统的主要复用器，有助于多通道CWDM/DWDM网络的构建。