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脈幅調(diào)制PAM:可把傳輸速率降到800M符號/秒

發(fā)布時間:2022-06-02 文章來源:深度系統(tǒng)下載 瀏覽:

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從1990年代中期發(fā)展起來的新技術(shù),它把互聯(lián)網(wǎng)上分散的資源融為有機(jī)整體,實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作,使人們能夠透明地使用資源的整體能力并按需獲取信息。資源包括高性能計算機(jī)、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源、知識資源、專家資源、大型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)、傳感器等。 當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)只限于信息共享,網(wǎng)絡(luò)則被認(rèn)為是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的第三階段。

摩爾定律作為電子信息產(chǎn)業(yè)的一個規(guī)律,使得電子技術(shù)往更高的頻率、更低的功耗、更高的集成度、更小的尺寸方向發(fā)展,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的連接帶寬也從10M發(fā)展到最新的10G。

在調(diào)制技術(shù)上,人們并不陌生。收音機(jī)上常見的PM、AM就是的調(diào)頻和調(diào)幅的簡稱,除了常見的正弦波調(diào)制外,在時間上離散的脈沖串,同樣可以作為載波,這時的調(diào)制是用基帶信號去改變脈沖的某些參數(shù)而達(dá)到的,按基帶信號改變脈沖參數(shù)(幅度、寬度、時間位置)的不同,把脈沖調(diào)制分為脈幅調(diào)制(PAM)、脈寬調(diào)制(PDM)和脈位調(diào)制(PPM)等。所謂脈沖振幅調(diào)制,即是脈沖載波的幅度隨基帶信號變化的一種調(diào)制方式。如果脈沖載波是由脈沖激脈沖組成的,根據(jù)抽樣定理,就可以把信號復(fù)原,就是脈沖振幅調(diào)制的原理。

隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的提速,編碼技術(shù)在提高,對布線質(zhì)量的要求也在提高。但是為了兼容舊的布線系統(tǒng),往往會有提高編碼技術(shù);但是隨著在新式網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)往往會有相適應(yīng)的新式布線系統(tǒng)推出。例如,雖然千兆網(wǎng)絡(luò)超五類布線系統(tǒng)可以支持但是六類布線系統(tǒng)更適合千兆網(wǎng)絡(luò)。10GBASE-T制訂之初,就對8值PAM,10值PAM和12值PAM等調(diào)制方式進(jìn)行了探討。但各種方式都是各有長短。每個碼分配3bit的8值PAM方面,多值度稍低一些。而10值和12值方面,由于信號的映射(Mapping)問題,所以存在的課題是碼利用率低。索性用16值PAM來提高利用率,但又出現(xiàn)了多值度過高的問題。

在100Base-tx中使用的是MLT-3編碼,發(fā)送端,在+1V和-1V之間共計有3種信號,每種信號之間的電壓差為0.6V;接收端在+0.26V和-0.26V之間共計有3種信號,每種信號之間的電壓差為0.17V。在1000Base-T中使用的是PAM5編碼,發(fā)送端,在+1V和-1V之間共計有5種信號,每種信號之間的電壓差為0.4V;經(jīng)過衰減在接收端,每種信號之間的電壓差為0.07V。在10GBase-T中使用的是PAM16編碼,在+1V和-1V之間共計有16種信號,每種信號之間的電壓差為0.125V,經(jīng)過衰減在接收端,每種信號之間的電壓差為0.0006V,這種微小的電壓差很容易就會淹沒在噪聲信號里面?梢姸嘀刀雀叩脑,在同樣10Gbit/秒的傳輸速度下就可以把符號傳輸速率降到800M符號/秒,具有使接收器模擬電路和線纜設(shè)計更輕松的優(yōu)點(diǎn),而且,所使用的頻帶較低,電信號的波形不易失真,還具有傳輸距離可延長的優(yōu)點(diǎn)。但是高多值度也有缺點(diǎn)。由于電信號的波形差異小,A-D轉(zhuǎn)換器需要高精度。另外,接收方讀取信號時需要的S/N加大。與低多值度相比,誤碼率增大,接收靈敏度降低。愛達(dá)訊布線工程師認(rèn)為如果使用目前較多的超五類、六類布線系統(tǒng)是不能支持常見100米通道的,新布線系統(tǒng)呼之欲出。

IEEE802.3an工作組最終還是傾向于碼的利用率,采用了16值PAM。不過,與美國Broadcom提議的128-DSQ相結(jié)合,選擇了實(shí)際多值度接近12值PAM的方式。具體而言,就是給16值PAM的2個碼分配7bit,相當(dāng)于每個碼分配3.5bit.從碼的利用率角度看,這是一種最節(jié)省的信號配置。PAM16+128-DSQ≈PAM12

新式的6A類布線系統(tǒng)肩負(fù)著百米傳輸萬兆的重任,隨著TIA標(biāo)準(zhǔn)出爐,40G、100G 標(biāo)準(zhǔn)爭論不休時,ISO組織的7A類布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中,愛達(dá)訊布線工程師認(rèn)為PAM編碼定然會再創(chuàng)更高。



網(wǎng)絡(luò)的神奇作用吸引著越來越多的用戶加入其中,正因如此,網(wǎng)絡(luò)的承受能力也面臨著越來越嚴(yán)峻的考驗(yàn)―從硬件上、軟件上、所用標(biāo)準(zhǔn)上......,各項(xiàng)技術(shù)都需要適時應(yīng)勢,對應(yīng)發(fā)展,這正是網(wǎng)絡(luò)迅速走向進(jìn)步的催化劑。

本文章關(guān)鍵詞: 脈幅調(diào) PAM 6A類布線