1.1 研究目的及意义

目前100G设备承载了大多数的网络流量，可以说100G已经步入全面成熟期。尽管100G容量已经非常大，但考虑到广大用户不断增长的流量需求，以及万物互联时代即将到来，大家并不满足于100G。而对于速度的追求是永无止尽的，可是提高了传输速率，那么以前的设备可能就面临着淘汰，成本太高。

要想提高网络吞吐率，有下面几种方法来实现：

1. 增加通路。这样一来，芯片就需要增加引脚，电路板、背板也需要增加走线，线缆变得复杂，成本也就变高了；不符合我们的初衷。

2. 提高数据速率。但就目前的传输介质，电路板材尤其在超过32GBaud以后高频部分都有明显的衰减，同时在光传输领域单纯提高数据速率意味着要提高每一个光电和电光转换器件和驱动器的带宽，同时带来的高功耗问题也需要考虑在内。

3. 采用高阶调制。这是一个用和以前一样的符号率来获得更高的数据吞吐率的办法。

但既想要提高吞吐率，又想节约成本，即在原有技术的基础上稍加改进来实现高速率。因而采用高阶调制是比较可取的，在相同的时间窗口内增加信息量，即用一个符号代表多个比特位。PAM4（Pulse Amplitude Modulation）信号调制便是一种节约成本又能提高速率的热门方法。

PAM4信号传输面临了很多挑战。由于采用了四级电平，四级电平会围成三个眼图，交叉眼会变粗，即抖动非常大，信噪比也差，同时在发送端和接收端还需要额外的设备来做编解码。但也有很大优势：一个码元可以传输两个比特，可以在不改变原有数据链路的情况下，使得数据吞吐率提升一倍，比传统的NRZ（不归零码）信号传输能力更强，损耗更少。PAM4误码率要求也会比NRZ宽松，但因为PAM4独有的优势，因而对PAM4的信号误码测试方案的设计还是很有必要的。我们就要沿用以前的技术原理，做一些改进来实现PAM4的信号误码测试。本次课题旨在分析PAM4误码测试目前国内外研究现状、主流技术和主要待解决问题。将着重研究PAM4误码测试方案和测试结果。

1.2 国内外研究现状

近年来，PAM4技术的发展成为一大热点问题。目前IEEE（电气和电子工程师协会）和OIF（光互联网论坛）都分别制定了基于PAM4 的传输标准，当然多电平的设计也意味着要求更好的信噪比，更复杂的通道补偿算法和数据接收检测。在 IEEE 协会正在制定的 802.3bs 规范里，以及 OIF 组织的 CEI4.0 规范里，都对 PAM4 信号的特性及参数测试进行了深入的研究和定义。