PAM4エンコーディングテクノロジでは、各サンプリングサイクル内で50G PAM4ベースの光トランシーバで送信される情報量が2倍になります。25Gの光コンポーネントを使用して50Gbpsの伝送速度を達成し、光トランシーバのコストを削減することができます。
50G PAM4は、シングルレーン50GE PAM4光トランシーバ、4レーン200GE光トランシーバ、8レーン400GE光トランシーバなど、複数のシナリオに適用されます。
関数
このセクションでは、シングルレーン50GE PAM4光トランシーバの機能を紹介します。
50GE PAM4光トランシーバの動作原理
50GE PAM4光トランシーバの動作原理は、次のとおりです。
- 送信方向では、PAM4エンコーディングチップは2つの25Gbit / s NRZ信号を1つの25GBaud PAM4信号に集約します。レーザー駆動チップはPAM4信号を増幅し、25Gbpsレーザーは電気信号を25GBaud（50Gbps）の単一波長光信号に変換します。
- 受信方向では、ディテクタは25GBaudの単一波長光信号を電気信号に変換します。電気信号は整形および増幅された後、PAM4デコードチップに出力されます。PAM4デコードチップは信号を2つの25Gbps NRZ信号に変換します。
50GE PAM4光トランシーバは、QSFP28カプセル化モード、LC光インターフェイス、およびシングルモード光ファイバを使用します。伝送距離は10kmまたは40km、最大消費電力は4.5Wです。
仕様
50GE PAM4光トランシーバの光インタフェース上の送信機および受信機の性能は、IEEE 802.3bsおよびIEEE 802.3cd規格に準拠する必要があります。
光トランシーバは、N 25 Gbpsの電気的インタフェースを提供します。50GE光トランシーバの場合、2つの電気レーンはSFF-8436_MSA規格で指定されているTX1 / RX1およびTX2 / RX2信号を送信します。電気的インタフェースの性能は、CEI-28G-VSR LAUI-2規格に準拠する必要があります。
単一波長で50 Gbpsの伝送速度を持つ光トランシーバは、50 GE、200 GE、および400 GEのインターフェイスをサポートします。次の表に、50GE、200GE、および400GEの技術ソリューションのパラメータを示します。
技術ソリューション
光学部品および駆動チップ
50G PAM4光トランシーバは、成熟した25Gbpsオプトエレクトロニクスチップを使用して費用対効果の高いソリューションを提供します。で50GBASE-LR 10キロのシナリオ、パッケージTOと非冷却の直接変調レーザー（DML）トランスミッタ光サブアセンブリ（のTOSA）が使用されています。このようなソリューションは、成熟したテクノロジ、低コスト、低消費電力、および簡単な大量生産を特徴としています。線形ＤＭＬドライバチップは、入力ＰＡＭ４電圧電気信号をレーザを直接駆動することができる電流信号に変換することができる。そのようなチップは高帯域幅を供給し、大きな駆動電流を出力する。彼らの最大稼働率は28GBaudに達することができます。受信側では、TOパッケージの付いたReceiver Optical Sub-Assemble（ROSA）が使用されます。25Gbpsピンとリニアトランスインピーダンスアンプ（TIA）チップがROSAに統合されています。
50GBASE-LRシナリオの光学部品
50GBASE-ER 40 kmのシナリオでは、BOXパッケージの25 Gbps電界吸収変調レーザー（EML）TOSAが使用されます。外部共振器変調分布帰還（DFB）レーザ、アイソレータ、モニタリングダイオード、サーミスタ、およびEMLコンポーネントはTOSAに統合され、電圧信号によって駆動されます。このようなソリューションは、広い線形ドメイン、高いER、高い出力光パワー、および低いTDECQを特徴としています。リニアEMLドライブチップは入力PAM4信号を増幅して次のEMLに出力することができます。これらのチップは、高帯域幅、小さなジッタ、調整可能な出力ゲイン、および最大28GBaudの動作レートを提供します。受信側では、TO包装付きのAPD ROSAが使用されます。25Gbps APDとリニアTIAチップがROSAに統合されています。このようなROSAは高感度を特徴とし、40kmの長距離伝送に適用されます。
50GBASE-ERシナリオの光学部品
PAM4チップ
PAM4コーデックチップは、トランシーバ内部でNRZ信号とPAM4信号間の変換を実行します。送信方向では、PAM4チップはボードによって出力された2つの25Gbps NRZ信号を1つの25GBaud PAM4信号に整形、増幅、および変換します。受信方向では、PAM4チップは1つの25GBaud信号を2つの25Gbps NRZ信号にデコードするために、アナログ - デジタル変換器（ADC）およびデジタル信号処理（DSP）技術を使用します。
NRZトランシーバとPAM4トランシーバのソリューションの違い
PAM4トランシーバーの光学部品とチップは、NRZトランシーバーのものとは大きく異なります。次の表に、50G QSFP28 LRと25G SFP28 LRの違いを示します。
主な違いは、レーザー駆動チップ、TIAチップ、そしてデータ処理チップです。
- PAM4コードには4種類のレベルロジックがあるため、レーザー駆動チップとTIAチップはリニア出力が可能です。NRZトランシーバは、振幅制限モードで信号を出力します。
- PAM4トランシーバーはDSPを使用して50G PAM4信号と2つの25Gbps NRZ信号間の変換を実装します。NRZトランシーバは、Clock＆Data Recovery（CDR）チップのみを使用してデータを送信します。
もともとの記事：https://www.gigalight.com/ja/show-1137.html