PAM4 vs NRZ: Evolución de los formatos de modulación en redes ópticas de alta velocidad

2025-06-19

Resumen: PAM4 y NRZ: dos formatos de modulación, un objetivo

En la carrera por escalar el ancho de banda en redes ópticas de alta velocidad, dos técnicas de modulación han surgido como piedras angulares de la industria:PAM4 (Modulación de amplitud de pulso de 4 niveles)yNRZ (Sin retorno a cero)Si bien NRZ ha servido como un estándar confiable durante décadas, PAM4 ahora lidera las aplicaciones de transceptores de 400G y 800G, ofreciendo mayor eficiencia espectral y mayor rendimiento de datos.ESÓPTICOIntegramos tecnologías PAM4 y NRZ en nuestra línea de productos ópticos para satisfacer diversas necesidades de implementación, desde sistemas heredados hasta centros de datos de próxima generación.

PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4-level)

¿Qué es NRZ y por qué fue suficiente (hasta ahora)?

NRZ (Sin retorno a cero)Es un esquema de modulación binaria que utiliza dos niveles de señal para representar los bits 0 y 1. Cada bit se transmite con una oscilación de voltaje completa, lo que lo hace simple y robusto. NRZ se ha utilizado ampliamente en transceptores ópticos de 10G a 100G, principalmente por su facilidad de implementación y su alta integridad de señal.

Sin embargo, a medida que aumenta la demanda de datos, NRZ se ve limitado por su estructura de un bit por símbolo. Para escalar más allá de 100 G con NRZ, los ingenieros deben aumentar el número de líneas físicas, lo que incrementa el coste y la complejidad, especialmente en arquitecturas compactas de alta densidad.


PAM4: Duplicar los datos sin duplicar el ancho de banda

PAM4 (Modulación de amplitud de pulso de 4 niveles)Representa un gran avance en la señalización óptica. Al codificar dos bits por símbolo con cuatro niveles de amplitud, PAM4 duplica eficazmente la velocidad de datos en el mismo ancho de banda en comparación con NRZ. Esto hace que PAM4 sea ideal para formatos de alta velocidad como 400G y 800G, donde el uso de la fibra y la eficiencia energética son cruciales.

Dicho esto, PAM4 presenta sus propios desafíos de ingeniería: una relación señal-ruido (SNR) reducida, mayores tasas de error de bits y una mayor necesidad de DSP (procesamiento digital de señales) y FEC (corrección de errores hacia adelante) complejos. Aun así, estas desventajas se justifican por las ventajas de rendimiento de la modulación.


PAM4 vs NRZ: Comparación técnica


NRZ (Non-Return-to-Zero)


EnESÓPTICOAdaptamos cuidadosamente los formatos PAM4 y NRZ a sus aplicaciones apropiadas, ayudando a los clientes a lograr los equilibrios adecuados entre rendimiento, costo y complejidad.


Enfoque de ESOPTIC para la integración de PAM4 y NRZ

ESÓPTICOOfrecemos una línea completa de transceptores e interconexiones compatibles con ambos formatos de modulación. Nuestros módulos basados ​​en NRZ, como SFP+ y QSFP28, siguen siendo populares para redes de acceso y sistemas heredados. Por otro lado, nuestros productos basados ​​en PAM4, incluyendo transceptores QSFP-DD de 400G y OSFP de 800G, están optimizados para entornos de hiperescala y HPC.

Al implementar soluciones DSP y FEC de vanguardia,ESÓPTICOgarantiza que nuestroPAM4Los módulos mantienen la estabilidad y la precisión, incluso en condiciones de señal difíciles.


Cómo elegir entre PAM4 y NRZ para su red

Al decidir entrePAM4yZona de no retornoLos arquitectos de redes deben considerar:

  • Necesidades de ancho de banda

  • Restricciones presupuestarias

  • Complejidad del sistema

  • Vincular distancia y alcance

Para aplicaciones de menos de 100 G, NRZ sigue siendo muy fiable y asequible. Sin embargo, para entornos densos y de alta velocidad que exigen un rendimiento de primer nivel,PAM4es la opción a prueba de futuro. ConESOPTICCon una amplia cartera de productos y soporte experto, los clientes pueden implementar cualquiera de las tecnologías con confianza.


Conclusión: PAM4 permite el siguiente salto adelante

A medida que la industria de las redes pasa de 100G a 800G y más allá,PAM4 (Modulación de amplitud de pulso de 4 niveles)destaca como el facilitador esencial de la comunicación óptica de alta velocidad. AunqueNRZ (Sin retorno a cero)Aunque PAM4 sigue desempeñando un papel fundamental en los sistemas tradicionales, el futuro claramente se está orientando hacia una mayor eficiencia de datos.

EnESÓPTICOSeguimos innovando en ambas plataformas, por lo que, ya sea que esté construyendo sobre la infraestructura NRZ existente o adoptando el rendimiento de PAM4, estamos aquí para ayudarlo a conectarse de manera más rápida, más inteligente y más confiable.

PAM4 (Pulse Amplitude Modulation 4-level) 

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