NRZ和PAM4调制技术简介-摩泰光电

⦁ 背景

云计算和大数据等领先趋势推动了指数级的流量增长，数据中心网络面临着更大的带宽需求，基础设施需要创新技术来满足不断变化的需求，针对下一代以太网用两种不同的信号调制技术：不归零 (NRZ) 和 4 级脉冲幅度调制 (PAM4)，本文将带您了解这两种调制技术并进行比较。

⦁ NRZ和PAM4调制技术简介

NRZ是一种使用两个信号电平来表示数字逻辑信号的1/0信息的调制技术，逻辑0是低电平，逻辑1是高电平，在每个时钟周期内可以发送或接收1bit逻辑信息，如下图所示：

图1 NRZ信号以及对应波形

PAM4是一种使用四种不同信号电平进行信号传输的技术，每个符号周期代表 2 位逻辑信息，波形有 4 个不同的电平，携带 2 位：00、01、10 或 11，如下所示：

图2 PAM4信号以及对应波形

⦁ NRZ和PAM4技术比较

对比这两项技术，NRZ信号采用高、低两种信号电平表示数字逻辑信号的1、0，每个周期可以传输1bit的逻辑信息，PAM4的信号则采用4个不同的信号电平进行信号传输，每个时钟周期可以传输2bit的逻辑信息，即00、01、10、11。

因此，在同样的波特率条件下，PAM4信号比特速率是NRZ信号的2倍，令传输效率提高一倍，也就是说，PAM4可以在不另外新增光纤的基础上增加网络带宽，有效提升带宽利用率。

目前25G波特率和50G波特率的PAM4被广泛应用于高速模块，下面列举了几种：

表1 PAM4在400G光模块中的应用

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