摩爾定律作為電子信息產(chǎn)業(yè)的一個(gè)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(jì)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(jiàn)的PM、AM就是的調(diào)頻和調(diào)幅的簡(jiǎn)稱,除了常見(jiàn)的正弦波調(diào)制外,在時(shí)間上離散的脈沖串,同樣可以作為載波,這時(shí)的調(diào)制是用基帶信號(hào)去改變脈沖的某些參數(shù)而達(dá)到的,按基帶信號(hào)改變脈沖參數(shù)(幅度、寬度、時(shí)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(hào)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(hào)復(fù)原,就是脈沖振幅調(diào)制的原理。
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的提速,編碼技術(shù)在提高,對(duì)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(huì)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(huì)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(duì)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(zhǎng)短。每個(gè)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(hào)的映射(Mapping)問(wèn)題,所以存在的課題是碼利用率低。索性用16值PAM來(lái)提高利用率,但又出現(xiàn)了多值度過(guò)高的問(wèn)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(jì)有3種信號(hào),每種信號(hào)之間的電壓差為0.6V;接收端在+0.26V和-0.26V之間共計(jì)有3種信號(hào),每種信號(hào)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(jì)有5種信號(hào),每種信號(hào)之間的電壓差為0.4V;經(jīng)過(guò)衰減在接收端,每種信號(hào)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(jì)有16種信號(hào),每種信號(hào)之間的電壓差為0.125V,經(jīng)過(guò)衰減在接收端,每種信號(hào)之間的電壓差為0.0006V,這種微小的電壓差很容易就會(huì)淹沒(méi)在噪聲信號(hào)里面。可見(jiàn)多值度高的話,在同樣10Gbit/秒的傳輸速度下就可以把符號(hào)傳輸速率降到800M符號(hào)/秒,具有使接收器模擬電路和線纜設(shè)計(jì)更輕松的優(yōu)點(diǎn),而且,所使用的頻帶較低,電信號(hào)的波形不易失真,還具有傳輸距離可延長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。但是高多值度也有缺點(diǎn)。由于電信號(hào)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(hào)時(shí)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(ài)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(jiàn)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(guò),與美國(guó)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(gè)碼分配7bit,相當(dāng)于每個(gè)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(hào)配置。
新式的6A類布線系統(tǒng)肩負(fù)著百米傳輸萬(wàn)兆的重任,隨著TIA標(biāo)準(zhǔn)出爐,40G、100G 標(biāo)準(zhǔn)爭(zhēng)論不休時(shí),ISO組織的7A類布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)正在制訂中,相信PAM編碼定然會(huì)再創(chuàng)更高。