PAM4 有什么优势？和 NRZ 有什么区别？

PAM4（脉冲幅度调制4）用于将数字数据转换为模拟信号。在400G以太网中，PAM4用于将数字数据转换为光信号，以便在光纤中传输。PAM4技术通过改变光信号的幅度和相位来表示4种不同的数字状态，每种状态代表2位数据。与传统的NRZ（不归零）调制技术相比，PAM4可以在相同带宽下传输更多数据，从而提高数据传输速率。在400G以太网中，PAM4技术广泛应用于光模块和光纤之间的数据传输。

AM4优势：

1、提高带宽利用率：在相同波特率下，PAM4 的吞吐量是 NRZ 的两倍，因此可以在不增加额外光纤的情况下增加网络带宽，有效提高带宽利用率。

2、减少信号损失：PAM4允许在每个符号周期内传输两倍于NRZ的信息量，因此在相同码率下，PAM4的波特率（符号率）只有NRZ信号的一半，从而减少了信号传输中的信号损失。这一优势使PAM4能够利用现有的信道和互连来实现更高的比特率，而不会增加信道损失。

3、减少对光器件的需求：PAM4采用高阶调制格式，可以减少使用的光器件数量，降低对光器件的性能要求，从而降低成本。

4、适用于嵌入式DWDM网络：PAM4光模块可以直接用于嵌入式DWDM网络的交换机，为客户构建嵌入式DWDM数据网络提供经济高效、简单的解决方案。

PAM4 缺点：

1、传输距离限制：PAM4光模块传输超过5km需要使用放大器，并且需要单独的DWDM合波器配备色散补偿和放大器，增加了系统的复杂性和成本。

2、受噪声干扰影响：PAM4容易受到噪声干扰，其附加的电压电平要求降低了电平间隔，导致需要更高的信噪比，尤其是在长距离传输和噪声环境下，影响信号质量。

3. 垂直眼图开口较小：PAM4 信号的垂直眼图开口较小，对噪声更敏感，导致误码率较高。然而，PAM4 是可行的，因为前向纠错 (FEC) 可以帮助系统达到所需的误码率。

4. 能耗增加：为了降低PAM4信道中的误码率，需要在接收端进行均衡，在发射端进行预补偿。这将增加额外的功耗和发热量，导致PAM4收发器的能耗增加。

NRZ（不归零）和 PAM4（脉冲幅度调制 4）是两种不同的调制技术，用于将数字数据转换为模拟信号以便在光纤中传输。它们在比特率和信号损耗方面有所不同。

PAM4采用4种不同的信号电平进行信号传输，每个符号周期可表示2bit的逻辑信息（0、1、2、3），即单位时间内有4个电平。因此，在相同波特率下，PAM4的吞吐量是NRZ的两倍。换句话说，PAM4可以在不增加额外光纤的情况下增加网络带宽，有效提高带宽利用率。

比特率：NRZ技术通过改变光信号的幅度来表示2种不同的数字状态，每种状态代表1bit数据。相比于PAM4技术，NRZ技术通过改变光信号的幅度和相位来表示4种不同的数字状态，每种状态代表2bit数据。因此，PAM4技术可以在相同带宽下传输更多数据，从而实现更高的比特率。

信号丢失：NRZ技术在传输过程中可能会出现信号丢失，因为光信号的幅度可能会受到噪声和衰减的影响而减弱。PAM4技术通过改变光信号的幅度和相位来表示4种不同的数字状态，因此能够更好地抵抗噪声，降低信号丢失的可能性。