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IEEE和OIF-CEI测量电子PAM4信号的区别

IEEE和OIF-CEI各自提供不同的技术来测量PAM4符号级别。虽然它们都测量电子PAM4信号的电压电平并且具有很强的相关性,但它们并不相同。

大家应该期待随着技术的成熟,一些技术将不再受欢迎而其他技术将会进入在这种情况下,其中一种技术让我感到怀旧。使用明显的技术并没有什么问题,但我更喜欢与系统性能相关的测量,对于PAM4来说,它是SER(符号错误率)或BER(误码率)。

第一个来自IEEE的100 GbE 802.3bj的技术(以及那些已经看到新兴400 GbE规范的最新草案的人的传言)使用了发射机线性度测试模式(图1)。

IEEE和OIF-CEI测量电子PAM4信号的区别

图1.发射机线性度测试模式,可用于测试400 GbE

测试模式由明确定义的符号组成:16个连续的A级(或0级)符号,后跟16个连续的B级(或1),依此类推,如图所示。在信号稳定后测量电平,无论是否采用去加重,转换后的7 UI(单位间隔)。水平{V A ,V B ,V C ,V D }由平均值给出每个16个UI符号的中心2 UI上的电压。

有效符号分隔由下式给出:

IEEE和OIF-CEI测量电子PAM4信号的区别

IEEE和OIF-CEI测量电子PAM4信号的区别

平均电压由四个符号电压测量的平均值给出,?(V A + V B + V C + V D )。理想的符号分离是ES1 = ES2 = 1/3。

PAM4的一个复杂因素是幅度压缩的可能性:相邻符号之间电压(或功率)摆动的变化。测量电压压缩的一种方法是将最小信号电平S MIN 定义为最接近的相邻符号之间摆幅的一半:

S MIN =?min(V B - V A ,V C - V B ,V D - V C )。

因此水平分离不匹配率为:

IEEE和OIF-CEI测量电子PAM4信号的区别

线性发射机应具有R LM = 1.0; 100 GbE PAM4规范100GBASE-KP4要求R LM ≥0.92。

测量符号级别的另一种方法是从PAM4眼图中提取它们(曾经被比作变异山羊的虹膜)。首先,通过中间眼睛的中心定义?UI垂直遮罩。然后投影三个符号的直方图。符号级别{V 0 ,V 1 ,V 2 ,V 3 }由均值给出相应的直方图(图2)。

IEEE和OIF-CEI测量电子PAM4信号的区别

图2.您可以使用水平测量PAM4符号级别眼罩。由Tektronix提供。

{V 0 ,V 1 ,V 2 ,V 3 }应非常接近{V A ,V B ,V C ,V D },但因为直方图,特别是顶部和底部,可能是不对称的,所以希望两组符号级别相同是不合理的。

通过将符号分隔定义为AVlow = V 1 - V 0 ,V MID = V 2 - V 1 ,以及V MID = V 3 - V 2 ,大家还可以将眼睛线性度定义为最大与最小相邻符号电压摆动的比率,

IEEE和OIF-CEI测量电子PAM4信号的区别

虽然第一种技术,即使用发射机线性度测试模式的技术,其简洁性很吸引人,但我更喜欢第二种技术。通过使用真实眼图测量符号级别和压缩,可以更容易地将测量与SER(符号误码率)或BER(误码率)相关联。

有第二个选择的骨骼技术。大家可以测量最大SER水平的符号水平,并且没有很好的论据要求每只眼睛具有相同的中心。标准具有单独的时序线性要求,用于对齐它们。大家会看到出来的东西。他们跑的有点晚了; PAM4很难,所以大家不要怪他们。

原则上,我认为最好的测量可以可以用SER或BER来说明,可以在普通的实验室设备上测量,如示波器,即使使用不变的独特技术,它们也很简单,可重复使用由不同的测试和测量企业雇用。第三种技术是常用的,但它没有出现在任何标准中,我认为这很愚蠢,因为它不可能成为追溯到SER或BER。其中一天,如果我情绪低落,我会在这个空间里贬低它。

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