PAM4 vs NRZ : Évolution des formats de modulation dans les réseaux optiques à haut débit

Résumé : PAM4 et NRZ – Deux formats de modulation, un objectif

Dans la course à l'augmentation de la bande passante dans les réseaux optiques à haut débit, deux techniques de modulation se sont imposées comme pierres angulaires de l'industrie :PAM4 (Modulation d'amplitude d'impulsion à 4 niveaux)etNRZ (Non-Retour à Zéro)Alors que la norme NRZ a été fiable pendant des décennies, la norme PAM4 s'impose désormais dans les applications d'émetteurs-récepteurs 400G et 800G, offrant une efficacité spectrale et un débit de données supérieurs.ESOPTIQUENous intégrons les technologies PAM4 et NRZ à notre gamme de produits optiques afin de répondre à divers besoins de déploiement, des systèmes existants aux centres de données de nouvelle génération.

Qu’est-ce que la NRZ et pourquoi elle suffisait — jusqu’à présent

NRZ (Non-Retour à Zéro)Le NRZ est un schéma de modulation binaire utilisant deux niveaux de signal pour représenter les bits 0 et 1. Chaque bit est transmis avec une amplitude de tension complète, ce qui le rend simple et robuste. Le NRZ est largement utilisé dans les émetteurs-récepteurs optiques de 10 Gbit/s à 100 Gbit/s, principalement en raison de sa facilité de mise en œuvre et de son excellente intégrité du signal.

Cependant, face à l'augmentation des besoins en données, la technologie NRZ se trouve limitée par sa structure à un bit par symbole. Pour dépasser les 100 Gbit/s avec la NRZ, les ingénieurs doivent augmenter le nombre de voies physiques, ce qui engendre des coûts et une complexité accrus, notamment dans les architectures compactes à haute densité.

PAM4 : Doubler les données sans doubler la bande passante

PAM4 (Modulation d'amplitude d'impulsion à 4 niveaux)La modulation PAM4 représente une avancée majeure dans le domaine de la signalisation optique. En codant deux bits par symbole à l'aide de quatre niveaux d'amplitude, elle double efficacement le débit de données sur une même bande passante par rapport à la modulation NRZ. De ce fait, la PAM4 est idéale pour les formats haut débit tels que le 400G et le 800G, où l'utilisation de la fibre et l'efficacité énergétique sont primordiales.

Cela dit, la modulation PAM4 présente ses propres défis techniques : un rapport signal/bruit (SNR) réduit, un taux d’erreur binaire accru et un besoin plus important de traitements numériques du signal (DSP) et de correction d’erreurs sans voie de retour (FEC) complexes. Néanmoins, ces compromis sont justifiés par les performances supérieures de cette modulation.

PAM4 vs NRZ : Comparaison technique

L'approche d'ESOPTIC en matière d'intégration PAM4 et NRZ

ESOPTIQUENous proposons une gamme complète d'émetteurs-récepteurs et d'interconnexions compatibles avec les deux formats de modulation. Nos modules NRZ, tels que les SFP+ et QSFP28, restent très utilisés pour les réseaux d'accès et les systèmes existants. Parallèlement, nos produits PAM4, notamment les émetteurs-récepteurs QSFP-DD 400G et OSFP 800G, sont optimisés pour les environnements hyperscale et HPC.

En mettant en œuvre des solutions DSP et FEC de pointe,ESOPTIQUEgarantit que notrePAM4Les modules maintiennent leur stabilité et leur précision, même dans des conditions de signal difficiles.

Choisir entre PAM4 et NRZ pour votre réseau

Au moment de choisir entrePAM4etNRZLes architectes de réseau doivent prendre en compte :

• besoins en bande passante

• contraintes budgétaires

• Complexité du système

• Distance et portée du lien

Pour les applications inférieures à 100 Gbit/s, la technologie NRZ reste extrêmement fiable et abordable. Mais pour les environnements denses et à haut débit exigeant des performances optimales,PAM4est le choix d'avenir.ESOPTICGrâce à un portefeuille de produits étendu et à un support expert, les clients peuvent déployer l'une ou l'autre technologie en toute confiance.

Conclusion : PAM4 ouvre la voie à un nouveau bond en avant

Alors que le secteur des réseaux passe du 100G au 800G et au-delà,PAM4 (Modulation d'amplitude d'impulsion à 4 niveaux)elle se distingue comme un élément essentiel permettant les communications optiques à haut débit.NRZ (Non-Retour à Zéro)Elle joue encore un rôle essentiel dans les systèmes existants, mais l'avenir s'oriente clairement vers une plus grande efficacité des données grâce à la technologie PAM4.

ÀESOPTIQUENous continuons d'innover sur les deux plateformes ; que vous vous appuyiez sur une infrastructure NRZ existante ou que vous adoptiez les performances de PAM4, nous sommes là pour vous aider à vous connecter plus rapidement, plus intelligemment et de manière plus fiable.