这是沟通系列:区别是什么:串行通信101
PAM-4可能是实现400gb /s以太网的催化剂,也可能在高速串行接口(如光纤通道)中找到归宿。脉冲幅度调制(PAM)是一种在串行信道上相同的时间内将更多比特打包的方法。
串行通信中常用的机制是二进制不归零(NRZ)。NRZ跟踪正在发送的值;因此,在空闲状态下,所有位都是相同的值,使得信号在空闲时间处于相同的电平(图1).NRZ不同于返回到零(RZ),它为每个比特转换到0级。RZ是自时钟的,但它需要更多的带宽。
NRZ的另一种替代方案是NRZ倒置(NRZI),其中1位是通过从一级到另一级的转换来表示的。使用1值的空闲将导致信号循环每一位。
NRZ和NRZI不是天生的自时钟,但有办法解决这个问题。一种是使用位填充,它强制在一组位之后进行转换。另一种方法是只允许具有足够转换的特定模式,以在接收端维护精确的时钟。曼彻斯特编码是后者的一个例子。例如,以太网采用8B/10B曼彻斯特码,用10位码对8位数据进行编码。选择10位码来给出从数据中恢复时钟所需的数据特征。
可以使用不同的信令级别对更多数据进行编码成相同的时间帧。这种多级信令(MLS)或脉冲幅度调制(PAM)可以具有多个不同的级别。实际上,NRZ是一个双级MLS或PAM-2系统。PAM-4(图2)有四个不同的级别来编码两位数据,基本上加倍连接的带宽。
当然,天下没有免费的午餐。生成或解码两个以上的级别通常比较困难,通常需要更好或更复杂的硬件。同样,对于高速信号,随机和诱导噪声也是一个重要因素。当电缆成本上升时,这种方法开始奏效。这就是400千兆以太网的希望,它可能会使用8个PAM-4连接,运行频率为28 GHz。
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