PAM4 与 NRZ:高速光网络中不断演进的调制格式

2025-06-19

摘要:PAM4 和 NRZ——两种调制格式,同一个目标

在高速光网络带宽扩展的竞赛中,两种调制技术已成为行业的基石:PAM4(脉冲幅度调制 4 级)NRZ(不归零)虽然NRZ作为一项可靠的标准已经使用了几十年,但PAM4现在在400G和800G收发器应用中占据主导地位,提供了更高的频谱效率和数据吞吐量。埃索普蒂克我们将 PAM4 和 NRZ 技术集成到我们的光纤产品线中,以满足从传统系统到下一代数据中心的各种部署需求。

PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4-level)

什么是NRZ?为什么在此之前它就足够了?

NRZ(不归零)NRZ 是一种二进制调制方案,使用两个信号电平来表示比特 0 和 1。每个比特都以全电压摆幅传输,使其简单而稳健。NRZ 因其易于实现和信号完整性强,已被广泛应用于 10G 到 100G 的光收发器中。

然而,随着数据需求的增长,NRZ 受限于其每个符号一位的结构。若要使用 NRZ 扩展到 100G 以上,工程师必须增加物理通道的数量,这会增加成本和复杂性——尤其是在紧凑型高密度架构中。


PAM4:带宽不翻倍即可传输双倍数据

PAM4(脉冲幅度调制 4 级)PAM4 代表了光信号传输领域的一项突破。它使用四个幅度等级对每个符号编码两个比特,与 NRZ 相比,在相同带宽下,PAM4 的数据速率有效提高了一倍。这使得 PAM4 成为 400G 和 800G 等高速传输格式的理想选择,因为在这些格式中,光纤利用率和能源效率至关重要。

尽管如此,PAM4 也带来了自身的工程挑战:信噪比 (SNR) 降低、误码率升高,以及对复杂 DSP(数字信号处理)和 FEC(前向纠错)的需求增加。然而,这些权衡取舍与该调制方式的性能优势相符。


PAM4 与 NRZ:技术对比


NRZ (Non-Return-to-Zero)


埃索普蒂克我们精心挑选 PAM4 和 NRZ 格式,并根据其应用场景进行匹配,帮助客户在性能、成本和复杂性之间做出正确的权衡。


ESOPTIC 的 PAM4 和 NRZ 集成方案

埃索普蒂克我们提供全面的收发器和互连产品线,支持两种调制格式。我们基于 NRZ 的模块(例如 SFP+ 和 QSFP28)在接入网和传统系统中仍然广受欢迎。同时,我们基于 PAM4 的产品,包括 400G QSFP-DD 和 800G OSFP 收发器,针对超大规模和高性能计算 (HPC) 环境进行了优化。

通过实施尖端的DSP和FEC解决方案,埃索普蒂克确保我们的PAM4即使在具有挑战性的信号条件下,模块也能保持稳定性和准确性。


为您的网络选择 PAM4 还是 NRZ

在决定PAM4NRZ网络架构师必须考虑:

  • 带宽需求

  • 预算限制

  • 系统复杂性

  • 链路距离和覆盖范围

对于低于 100G 的应用,NRZ 仍然具有很高的可靠性和经济性。但对于需要顶级性能的密集型、高速环境,PAM4这是面向未来的选择。ESOPTIC的产品组合丰富,并提供专家支持,客户可以放心部署这两种技术。


结论:PAM4 助力实现下一次飞跃

随着网络行业从100G过渡到800G及更高时代,PAM4(脉冲幅度调制 4 级)它作为高速光通信的关键推动因素而脱颖而出。NRZ(不归零)虽然 PAM4 在传统系统中仍然发挥着关键作用,但未来显然正在向 PAM4 更高的数据效率转变。

埃索普蒂克我们将继续在两个平台上进行创新——因此,无论您是在现有的 NRZ 基础设施上进行构建,还是利用 PAM4 的性能,我们都将帮助您更快、更智能、更可靠地连接。

PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4-level) 

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