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TMDS

DVI接口的TMDS差分信号研究

刘金岭1杨凤霞2

（1,2.河北沧州师范专科学校计算机系061001）

摘要：本文对TMDS链路接口系统正常工作参数和接收器的直流、交流特性参数、测试电路以及所引起的眼图变化进行了分析，并给出了数据传输中数据是否能正确恢复的原因。关键字 TMDS差分信号特性参数

中图分类号TP334.1 文献标识码 A

随着高清晰度电视（HDTV），电脑技术、数字显示技术的高速发展，对数字视频接口技术提出了迫切的要求，1999年以Intel和Silicon Image为代表的DDWG（Digital-Display working Group 数字工作组）建立了一代数字显示技术的更为广泛工业标准即DVI（Digtial Visual Iterface）接口标准[1]。DVI接口利用T.M.D.S.链路将像素数据进行最小变换直流平衡编码，实现了高速实时数字显示数据传输[2]。将编码器、链路时钟、采样时钟以共同的像素时钟为参考时钟，使像素时钟中难以避免的抖动在三部分电路中同步，巧妙地实现了高速、高抖动的数据通讯[3]。

DVI物理层上的实现是基于LVDS—低压差分信号理论，但是又不完全是传统的LVDS，其物理结构和信号规范都有不同的规定。由于实时显示的需要，在TMDS链路上传输着高速的串行数据。对于DVI的高速串行数据通讯和10-9的误码率而言，时钟同步与数据恢复是一个关键问题，如何理清整个TMDS链路中的时钟信号关系决定着DVI接口设备设计的成败。

1. TMDS物理结构特征

TMDS的差分电流源利用直流耦合的差分电缆对，和终端的匹配电阻RT将数据传递给接收方，链路的参考电压A Vcc用来建立差分信号的高电平，驱动器的电流员和终端匹配电阻来确定差分信号的低电平。文[1]中给出了TMDS差分信号驱动器和接收器的电路，TMDS 链路接口系统的极限工作参数和正常工作参数分别见表1、表2。

表1 TMDS链路接口系统的极限工作参数

项目取值

终端供电电压A Vcc 4.0V

信号线上的信号电压-0.5到4.0V

差分电缆上的共模电压-0.5到4.0V

差分电缆上的差分电压±3.3V

终端电阻取值0 ?到终端开路

存储温度-40 o到150 o

表2 TMDS链路接口系统的正常工作参数

项目取值

终端供电电压A Vcc 3.3V , ±5%

终端电阻取值50 ? , ±10%

工作温度范围0o到70o

2.TMDS发送器信号规范

DVI接口要求DC耦合的TMDS链路结构，TMDS发送器的电气参数测试要求按图1所示的测试电路结构进行。在测试点TP2测得直流（DC）参数应该符合表3的各项

指标。交流（AC ）参数应该符合表4的各项指标，其中上升下降时间（Risetime/Falltime ）定义为信号电压摆幅20%到80%之间的转换时间；差分对内摆动定义为，一对差分信号V+和V-发生状态转变之间的时间差，如图2所示；交互差分对摆动定义为，任意两个不构成差分对的信号状态转变之间的时间差，如图3所示。

当TMDS 链路发送器工作于表2所规定的工作环境之下，在利用图4进行测试的结果又符合表1、表2的各项指标，则可以得到如图4所示的眼图。逻辑“1”由纵轴方向的0.5V 来表示，逻辑“0”由纵轴方向的-0.5V 来表示。DVI 规范与允许TMDS 信号在测试点TP2有平均摆幅15%的过冲，25%的下冲。结合表1可以计算出接口输出端（TP2）出的高电平摆幅电压Vhight 和低电平摆幅电压Vlow ，以及最小可操作摆幅电压V op (min)

Vhight (max) = Vswing (max) + 15% * (2*V swing (max)) = 600 + 180 = 780mV

Vhight (min) = Vswing (min) - 25% * (2*V swing (min)) = 400 - 200 = 200mV

Vlow (max) = -Vswing (max) - 15% * (2*V swing (max)) = -600 - 180 = -780mV

Vlow (min) = -Vswing (min) + 25% * (2*V swing (min)) = -400 + 200 = -200mV

V op (min)= Vhight (min) - Vlow (min) = 400mV

表3 TP2测得直流（DC ）参数

图1 TMDS 发送器的电气参数测试电路 V1+ V1- V1+ V2- 图2 差分对内抖动图3 交互差分对抖动

项目取值

单端高电平输出电压，VH A Vcc ± 10mV

单端低电平输出电压，VL (A Vcc - 600mV) ≤ VL ≤ (A Vcc - 400mV) 单端输出摆幅电压，Vswing 400mV ≤ Vswing ≤ 600mV

单端关断输出电压，V off A Vcc ± 10mV

表4 TP2测得交流（AC ）参数项目取值

上升下降时间（Risetime/Falltime 20%—80%） 75ps ≤ Risetime/Falltime ≤ 0.4 差分对内摆动，最大值 0.15T bit

交互差分对摆动，最大值 0.20T pixel

时钟抖动（Jitter ），最大值 0.25T bit

3.TMDS 接收器信号规范

DVI 接口的TMDS 信号接收端采用如图5所示的电路进行测试。测试点TP3测得的信号交直流特性均应符合表5、表6所列的条款。在DVI 连接电缆公头、母头连接处的特性阻抗应在100±20?

以内。要想获得10-9的通讯误码率，则在测试点TP3处获得的眼图应符合图6所示。

表5 TMDS 接收器的直流特性参数

项目取值

输入差分电压，Vidiff 150≤ Vidiff ≤ 1200mV

输入共模电压，Vicm (A Vcc -300mV) ≤ Vicm ≤ (A Vcc -37mV)发送器关闭或未连接时 A Vcc ± 10mV

图4 TP2测试点的正常眼图

表6 TMDS 接收器的交流特性参数项目

取值

最小输入差分电压（峰到峰值） 150mV

最大输入差分电压（峰到峰值） 1560mV

接受端连结器处差分对内摆动，最大值 0.4T bit

接受端连结器处交互差分对摆动，最大值 0.6 T pixel

4.结论 TMDS 信号采用的是电流源差分信号传送，接收端的终端匹配对于这种高速差分信号传输非常重要。本文中对TMDS 发送器的电气参数及信号接收端采用的电路进行了测试，通过对各组测试数据的结果进行了分析，从而得到本文作者的创新点：数据传输时信道之间的匹配电阻值应尽量相等，否则将造成信道间信号相位抖动，使得图像失真。不当的终端匹配将导致信号的上冲（Overshoot ）与下冲（Undershoot ）以及信号反射，使得接收端无法正确识别信号的逻辑状态，会导致结果无法正常显示。

参考文献

图5 TMDS 接收端测试电路示意图

图6 TP3的正常眼图

[1] 冯永茂、丁铁夫等《数字视频接口DIV1.0》电子技术应用 2003年第9期

[2] 李丽杰刘金岭游阳明《TFP101A在数字视频接口中应用》云南大学学报（自然科学

版） 2005年27卷5A期

[3] 刘金岭柴锁柱《DVI接口的TMDS链路通讯中抖动问题研究》微计算机信息 2006.5

[4] Silicon Image, DVI Transmitter ICs Datasheets, April 2002.

[5] Silicon Image, DVI Receiver ICs Datasheets, April 2002.

作者简介：

刘金岭：男，回族，河北省海兴人，1958-，1982年3月毕业于河北师范大学数学系，现任河北省沧州师专（沧州学院）计算机系副主任，副教授，主要从事数字视频接口和数据库技术的研究。

通讯地址：河北省沧州师范专科学校计算机系（061001）

邮箱：liujinlingg@https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,

A Study of TMDS Difference Signals in DVI Interface

( LIU Jin-ling 1 YANG Feng-xia 2 )

( 1.2.Cangzhou Teacher’s college computer department,Cangahou 061001,Hebe)i Abstract This paper is done to make an analysis of the normal working parameters of the TMDS link circuit system and the direct and alternating current feature parameters of the receiver.It also involves the analysis of the test circuit and the corresponding changes in the eye-map.In addition ,it explains why the data can be correctly recovered during data transfer while in some cases the result of the data recovery is unwanted of .

Key Words TMDS difference Signal feature parameter

高性能模式和均衡模式_高性能计算：走向均衡时代

第31届国际高性能计算机（HPC）Top 500榜单于日前揭晓。不仅有世界上第一台计算性能超过1000万亿次的系统面世，Top 500更增加了能耗比这一项最新的指标。这表明国际高性能计算已经走向兼顾性能和能源效率这一更加均衡的时代。榜单概况从最新的Top 500排行榜上看，美国依然处于绝对领先的地位，有257套系统上榜，在Top 10中占6套，其中前5套竟然全部安装在美国。中国有12套系统上榜，上榜数量相比去年11月的10套小幅上升，但性能最好的胜利油田系统仅位列第111位，排名比去年有所下降。从供应商角度看，IBM和HP成为最主要的HPC提供商，分别有209套和183套上榜，运算总性能分别达到Top 500的47％和24％，优势明显。从上榜系统来看，Top 500采用的主处理器主要集中于Intel、IBM和AMD 三家。其中基于IA架构（Intel架构）的有257套，基于4核至强处理器的系统从0增长到161套。而基于AMD处理器的系统大幅减少，采用Sun和Alpha 处理器的机器已经彻底从Top 500上消失。千万亿次:平淡中的惊喜

新的排行最引人关注的是IBM Roadrunner系统以1026TFlops（峰值性能1376 TFlops）的性能超过了从2004年11月以来就排名Top 500首位的BlueGene/L（蓝色基因/L）系统，并成为Top 500历史上第一套Linpack运算能力达到1千万亿次（1petaflops）的系统。Roadrunner系统由6480个Opteron 处理器和12960个Cell处理器组成，造价2亿美元，重达250吨。不过值得注意的是，Opteron处理器只提供了44Tflops的运算能力，而Cell 芯片则贡献了1332Tflops（峰值）的性能，因此，在Top 500官方网站上将其系统处理器的类型设定为Power系列也就不足为奇了。 Roadrunner采用的是集群（Cluster）结构，并没有什么新奇，但混合结构带来的Linpack性能提升还是非常明显的。尽管性能可观，这种系统的性能发挥则需要依赖高效的软件系统，其复杂性可能给其应用带来一定的局限性。连Roadrunner的首席工程师也承认，后续版本将推出新的编程语言和实时编译器技术以进一步完善整个系统。首次引入能耗指标与HPC跨越千万亿级相比同样引人关注的是，本次Top 500还引入了系统能耗这一新的指标。Top 500评委会要求系统拥有者测试系统在运行Linpack程序时的这一数值。

Ns2.34上leach协议的完美移植

Ns2.34上leach协议的完美移植经过几天的不断实验，以及网上各位前辈的帮助，终于成功将leach协议完美移植到ns2.34上，下面是我的安装笔记。 Step1 在ns-2.34的目录下新建一个leach文件夹，将leach.tar.gz放入这个文件夹 Step2 在终端中进入这个目录下，键入tar zxf leach.tar.gz Step3 ①将leach/mit整个目录复制到ns-allinone-2.34/ns-2.34中 ②将leach/mac目录下的https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,, mac-sensor.h, https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,, mac-sensor-timers.h四个文件复制到ns-allinone-2.34/ns-2.34/mac中 ③将leach/tcl/mobility目录下的四个文件复制到ns-allinone-2.34/ns-2.34/tcl/mobility中 ④将ns-allinone-2.34/ns-2.34/tcl/ex目录下的wireless.tcl重命名为wireless_1.tcl,再将leach/tcl/ex目录下的wireless.tcl复制到ns-allinone-2.34/ns-2.34/tcl/ex中⑤将leach目录下的test,leach_test,package_up三个文件复制到ns-allinone-2.34/ ns-2.34中 Step3 修改文件 ①需要修改的文件有: ns-allinone-2.34/ns-2.34/apps/https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,,app.h ns-allinone-2.34/ns-2.34/trace/https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,,cmu-trace.h ns-allinone-2.34/ns-2.34/common/https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,,https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,,packet.h ns-allinone-2.34/ns-2.34/mac/https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,,ll.h,https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,,https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,,phy.h,wireless-phy.c c,wireless-phy.h ②修改方法: 对于leach目录下相应的文件(即刚才未复制的文件),将代码中以“#ifdef MIT_uAMPS”开始,并以“#endif”结束的部分复制到以上文件对应的位置这个过此要小心核对修改，否则前功尽弃 ③特殊情况 <1> ns-allinone-2.34/ns-2.34/common/packet.h中大约185行,根据其他变量的格式将代码更改为 #ifdef MIT_uAMPS static const packet_t PT_RCA = 61; #endif 并将最后一个枚举值改为62 这个过程可以随情况改变，还要注意的是packet.h文件并不是只改这一部分，前面的修改依然要。 <2> ns-allinone-2.34/ns-2.34/mac/wireless-phy.h,给类WirelessPhy添加public变量,大约105行 #ifdef MIT_uAMPS MobileNode * node_;

珠海朗尔电气蓄电池组在线均衡系统

LBE300 TM （系列）蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 2013年版本 The Storage Battery Online Performance Balance System 电力行业

LBE300TM 蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 The Storage Battery Online Performance Balance System 目录 1、企业简介 2、直流电源在电力行业的重要性 3、传统蓄电池组运行状况 4、LBE300蓄电池组在线均衡系统在电力行业解决方案 5、LBE300在电力行业的应用价值 6、LBE300的应用案例与应用报告 7、企业资质 8、质量服务承诺

LBE300TM 蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 The Storage Battery Online Performance Balance System 珠海朗尔电气有限公司成立于2001年，国家高新技术企业，总部位于中国广东珠海。专注于电源解决方案及从事电源产品的研发、生产与销售，是国内最受信赖及著名的电源制造商之一。多年来，朗尔电气一直走在技术发展的最前沿，不断开发、提供满足各种要求的电源产品及系统。目前朗尔生产的电源产品在安全、可靠的基础上，做到环保、智能、静音、模块化、数字化、网络化。

LBE300TM 蓄电池组在线均衡系统 ■延长蓄电池使用寿命两倍以上■为每一节蓄电池提供一个预警系统■智能化、网络化在线运行与管理 The Storage Battery Online Performance Balance System 2001 2002 200320062008-2012 Lonl产品“直流电源系统”通过中国电力科学院检测鉴定，并成功应用于国网及南方电网公司； Lonl被评为高新技术企业,同年通过了ISO9001质量管理体系认证；推出并网放电系统与节能老化负载产品，解决蓄电池活化放电与逆变并网的技术局限； 2007 2005 200406年推出“LBE200蓄电池组在线均衡系统”，为蓄电池组的运行提供更为完善的解决方案；同年通过国家继电保护及自动化设备质量检测中心的鉴定； 07年“LBE200蓄电池组在线均衡系统”获得国家实用新型专利证书，填补了国内技术空白； 08年，Lonl获得国家软件企业证书； 09年，LBE200产品获得国家商标局商标注册； 10年，LBE200通过国家铁道部产品质量质量监督检验中心的检测； 11年，LBE200获得广东省高新技术产品证书；同年蓄电池活化技术获得国家实用新型专利证书以及两项发明专利； 12年，LBE200项目获得国家科技部和珠海市科技局的创新资金扶持。

均衡技术

数字通信系统中，由于多径传输、信道衰落等影响，在接收端会产生严重的码间干扰（Inter Symbol Interference，简称ISI），增大误码率。为了克服码间干扰，提高通信系统的性能，在接收端需采用均衡技术。均衡是指对信道特性的均衡，即接收端的均衡器产生与信道特性相反的特性，用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。目录 1基本原理2结构分类3作用分类4自适应算法5发展前景基本原理理论和实践证明，在数字通信系统中插入一种可调滤波器可以校正和补偿系统特性，减少码间干扰的影响。这种起补偿作用的滤波器称为均衡器。图是带均衡器的数字通信系统的等效模型：均衡器通常是用滤波器来实现的，使用滤波器来补偿失真的脉冲，判决器得到的解调输出样本，是经过均衡器修正过的或者清除了码间干扰之后的样本。自适应均衡器直接从传输的实际数字信号中根据某种算法不断调整增益，因而能适应信道的随机变化，使均衡器总是保持最佳的状态，从而有更好的失真补偿性能。自适应均衡器一般包含两种工作模式，即训练模式和跟踪模式。首先，发射机发射一个己知的定长的训练序列，以便接收机处的均衡器可以做出正确的设置。典型的训练序列是一个二进制伪随机信号或是一串预先指定的数据位，而紧跟在训练序列后被传送的是用户数据。接收机处的均衡器将通过递归算法来评估信道特性，并且修正滤波器系数以对信道做出补偿。在设计训练序列时，要求做到即使在最差的信道条件下，均衡器也能通过这个训练序列获得正确的滤波系数。这样就可以在收到训练序列后，使得均衡器的滤波系数已经接近于最佳值。而在接收数据时，均衡器的自适应算法就可以跟踪不断变化的信道，自适应均衡器将不断改变其滤波特性。均衡器从调整参数至形成收敛，整个过程是均衡器算法、结构和通信变化率的函数。为了能有效的消除码间干扰，均衡器需要周期性的做重复训练。在数字通信系统中用户数据是被分为若干段并被放在相应的时间段中传送的，每当收到新的时间段，均衡器将用同样的训练序列进行修正。均衡器一般被放在接收机的基带或中频部分实现，基带包络的复数表达式可以描述带通信号波形，所以信道响应、解调信号和自适应算法通常都可以在基带部分被仿真和实现。结构分类均衡技术可以分为两大类：线性和非线性均衡。这些种类是由自适应均衡器的输出接下来是

LEACH协议的算法结构及最新研究进展

LEACH协议的算法结构及最新研究进展 1 LEACH协议算法结构 LEACH这个协议的解释是：低功耗自适应集簇分层型协议。通过名字，我们就能想到这个协议的大概作用了。那么在这之中，我们先来研究一下它的算法。该算法基本思想是：以循环的方式随机选择蔟首节点，将整个网络的能量负载平均分配到每个传感器节点中，从而达到降低网络能源消耗、提高网络整体生存时间的目的。仿真表明，与一般的平面多跳路由协议和静态分层算法相比，LEACH协议可以将网络生命周期延长15%。LEACH在运行过程中不断的循环执行蔟的重构过程，每个蔟重构过程可以用回合的概念来描述。每个回合可以分成两个阶段：蔟的建立阶段和传输数据的稳定阶段。为了节省资源开销，稳定阶段的持续时间要大于建立阶段的持续时间。蔟的建立过程可分成4个阶段：蔟首节点的选择、蔟首节点的广播、蔟首节点的建立和调度机制的生成。蔟首节点的选择依据网络中所需要的蔟首节点总数和迄今为止每个节点已成为蔟首节点的次数来决定。具体的选择办法是：每个传感器节点随机选择0-1之间的一个值。如果选定的值小于某一个阀值，那么这个节点成为蔟首节点。选定蔟首节点后，通过广播告知整个网络。网络中的其他节点根据接收信息的信号强度决定从属的蔟，并通知相应的蔟首节点，完成蔟的建立。最后，蔟首节点采用TDMA方式为蔟中每个节点分配向其传递数据的时间点。稳定阶段中，传感器节点将采集的数据传送到蔟首节点。蔟首节点对蔟中所有节点所采集的数据进行信息融合后再传送给汇聚节点，这是一种叫少通信业务量的合理工作模型。稳定阶段持续一段时间后，网络重新进入蔟的建立阶段，进行下一回合的蔟重构，不断循环，每个蔟采用不同的CDMA代码进行通信来减少其他蔟内节点的干扰。 LEACH协议主要分为两个阶段：即簇建立阶段(setup phase)和稳定运行阶段(ready phase)。簇建立阶段和稳定运行阶段所持续的时间总和为一轮(round)。为减少协议开销，稳定运行阶段的持续时间要长于簇建立阶段。在簇建立阶段，传感器节点随机生成一个0，1之间的随机数，并且与阈值T(n)做比较，如果小于该阈值，则该节点就会当选为簇头。在稳定阶段，传感器节点将采集的数据传送到簇首节点。簇首节点对采集的数据进行数据融合后再将信息传送给汇聚中心，汇聚中心将数据传送给监控中心来进行数据的处理。稳定阶段持续一段时间后，网络重新进行簇的建立阶段，进行下一轮的簇重建，不断循环。 2 LEACH协议的特点 1 为了减少传送到汇聚节点的信息数量，蔟首节点负责融合来自蔟内不同源节点所产生的数据，并将融合后的数据发送到汇聚点。 2 LEACH采用基于TDMA/CDMA的MAC层机制来减少蔟内和蔟间的冲突。 3 由于数据采集是集中的和周期性的，因此该协议非常适合于要求连续监控的应用系统。 4 对于终端使用者来说，由于它并不需要立即得到所有的数据，因此协议不需要周期性的传输数据，这样可以达到限制传感器节点能量消耗的目的。 5 在给定的时间间隔后，协议重新选举蔟首节点，以保证无线传感器网络获取同意的能量分布。

LTE负荷均衡参数实施

4G用户的逐渐增长，热点区域的单载波已经不能保障用户的需求，双载波的部署显得越发重要。目前同覆盖双载波的部署采用负荷均衡的方式，保证两个载波用户平均分布，达到负荷分担的目的。负荷均衡，是用来平衡小区间、频率间和无线接入技术之间的负荷。此功能可以平衡整个系统的性能，提高系统的稳定性。此功能是根据服务小区和其邻区负荷状态合理部署小区运行流量，并有效地使用系统资源，以提高系统的容量和提高系统的稳定性。 MLB 的主要目的是在不同小区之间均匀的分配小区负载，或者把负载比较拥塞的小区中的部分业务转移到其它小区，主要是通过对切换相关参数的自优化操作或者基于切换事件来完成的。MLB 分为intra-LTE MLB 和inter-RAT MLB。与静态的设置小区重选参数和切换参数相比，通过对intra-LTE 和inter-RAT 移动相关参数的自优化的方式，可以在一定程度上提升系统的容量。此外，对切换相关参数的自优化操作可以减少人工对网络管理的介入从而节省人力开销。支持MLB 的功能包括负载报告、基于切换的负载均衡和切换参数/小区重选参数的自适应调整。MLB 可以由上述一个或者多个功能组成，其中每个功能是可选的，由不同的MLB 算法来决定。负荷均衡可以由后台开关灵活控制。根据开关的配置，此功能有三种状态：负荷均衡功能关闭，负荷均衡功能打开（基于UE盲切换方式），负荷均衡功能打开（基于UE测量切换方式）。负荷均衡功能的三个阶段：测量阶段、判决阶段和执行阶段！在测量阶段，负荷均衡模块持续监控和更新服务小区的负荷状态和相邻小区的负荷状态。如果存在X2接口，每5秒通过X2接口获取异站邻区负荷信息（该时间在后台可配置，默认值是5秒），或者通过内部消息获取同基站邻区负荷信息。在判决阶段，负荷均衡模块根据测量阶段收集的测量信息判断服务小区是否是处于高负荷状态。如果服务小区处于高负荷状态，负荷均衡执行阶段将被触发。否则，会重复进行负荷测量阶段和判决阶段。在执行阶段，对于基于UE测量切换方式，服务小区中的某些用户设备被选中去执行A4（LTE内的负荷均衡），根据UE的测量结果，将选出用于切换的UE切换到低负荷邻区。对盲切换的方式，UE直接被切换到低负荷的邻小区。 intra-LTE MLB 的操作过程： (1) 周期性监测本小区负载； (2) 若本小区负载到达高负载状态，则收集邻居小区的负载情况； (3) 选择合适的邻居小区； (4) 与邻居小区进行参数协商并进行相应的调整； (5) 若高负载状态已经缓解，则返回第(1)步继续执行操作；否则继续选择合适邻居进行操作。 1、打开异频切换开关 MOD ENODEBALGOSWITCH: HoAlgoSwitch=InterFreqCoverHoSwitch-1; 现网中基于覆盖的异频切换算法开关已经全部开启！

WSN中LEACH协议源码分析报告

WSN中LEACH协议源码分析分析(一) 首先对wireless.tcl进行分析，先对默认的脚本选项进行初始化： set opt(chan)Channel/\VirelessChannel set opt(prop) Propagatioii/TwoRayGround set opt(netif)PhyAVirelessPhy set opt(mac) Mac/802_l 1 set opt(ifq) Qucuc/DropTail/PriQueue set opt(ll) LL set opt(ant) Antenna/OmniAntenna set opt(x) 0 。# X dimension of the topography set opt(y) 0。# Y dimension of the topography set opt(cp),H, set opt(sc) N../mobility/scene/scen-670x670-50-600-20-2u。# scenario file set opt(ifqlen)50o # max packet in if set opt(nn) 51。# number of nodes set opt(secd) 0.0 set opt(stop) 10.0 o # simulation time set opt(tr) out.tr。# trace file set opt(rp) dsdv 。 # routing protocol script set opt(lm) M on H。# log movement 在这个wireless.tcl中设置了一些全局变呈:： # #Initialize Global Variables # set ns_ [new Simulator] set chan [new $opt(chan)] set prop [new $opt(prop)] set topo [newTopography] set tracefd [open Sopt(tr) w] Stopo Ioad_flatgrid $opt(x) $opt(y) Sprop topography Stopo 这些初始化将在后而的使用中用到，该文件最重要的是创建leach 17点：创建方法如下： } elseif { [string compare Sopt(rp) M leach,,]==0} { for {set i 0} {$i < $opt(nn) } {incr i} { leach-create-mobile-node $i } 如果路由协议是leach协议，则在Uamps.tcl中调用leach-create-mobile-node方法创建leach节点。将在第二小节讲如何创建leach节点。 for {set i 0} {$i < $opt(nn) } {incr i} { $ns_ at $opt(stop).000000001 M Snode_($i) reset”。〃完成后，重宜右点的应用

无线传感器网络LEACH协议研究

无线传感器网络LEACH协议的研究摘要：无线传感器网络因其在军事、经济、民生等方面广阔的应用前景成为21世纪的前沿热点研究领域[1]。在传感器节点能量有限的情况下，提高路由效率，延长网络寿命成为无线传感器网络需考虑的问题。由于采取分簇，数据融合的思想，LEACH协议有着较高的路由效率，但在实际应用，尤其是大规模网络中，仍存在负载不均衡等问题。本文主要分析了LEACH协议的基本思想及优缺点，随后针对大规模的网络环境对其分簇算法进行改进。前人提出一种有效的方法计算最优簇首个数，本文推算出适合本文中网络环境的公式并加以应用。本文用NS2进行仿真，仿真后的结果表明，改进后的分簇算法更为有效，延长了网络寿命，增大了网络传送数据量。关键词：无线传感器网络；路由协议；LEACH；分簇思想 Research on Routing Protocol of LEACH in WSN Shen Y uanyi Dept. of Information and Telecommunication,NUPT ABSTRACT：Nowadays, wireless sensor network has become a hot spot of 21st century because of its wide application on military, economy and human life. On the condition that the energy of a sensor node is limited, how to improve the routing efficiency and expand the network’s lifespan has been an important issue to consider. LEACH maintains quite high routing efficiency for its idea of clustering and data gathering. But in practical, it still has problems such as load unbalance especially in large scale network. The article mainly analyses the basic idea of LEACH, the benefits and drawbacks of it and later introduce an improvement on clustering algorithm according to large scale network. Key words：WSN；routing protocol; LEACH; clustering 1LEACH协议介绍与分析 1.1 LEACH算法思想算法基本思想[2]是：以循环的方式随机选择簇头节点，将整个网络的能量负载平均分配到每个传感器节点中，从而达到降低网络能源消耗、提高网络整体生存时间的目的。LEACH在运行过程中不断的循环执行簇的重构过程，每个簇重构过程可以用回合的概念来描述[3]。每个回合可以分成两个阶段：簇的建立阶段和传输数据的稳定阶段。 1.2 LEACH算法的分析 LEACH协议的优点[4]有: （1）LEACH 通过减少参与路由计算的节点数目，减少了路由表尺寸。（2）LEACH协议是一种分簇路由协议，降低了非簇首节点的任务复杂度，不必对通信路由进行维护。（3）协议不需要周期性的传输数据。（4）在给定的时间间隔后，协议重新选举簇首节点，以保证无线传感器网络获取同意的能量分布。由于LEACH算法是建立在一些假设上，所以在实际应用中LEACH协议存在一些问题：（1）在LEACH协议中，簇头的选举是随机产生的，这样的随机性可能会导致簇头

蓄电池在线均衡活化资料

一、目的和意义蓄电池是电力系统必备的后备电源,是设备运行中的最后一道防线。现有蓄电池组运行，从技术上讲存在一些缺陷，直流系统的蓄电池组一般由几十只至一百多只单体蓄电池串联而成，串联状态下的蓄电池组在充电和放电时，所有蓄电池的电流是一致的，但由于电池的参数、外部环境及单体自放电的差异，使得蓄电池组各单体电池的电压实际并不均衡，有些电压过高、有些则过低，造成蓄电池组中某些单体蓄电池出现过充电或过放电，过充的蓄电池水分蒸发、内阻增大造成容量减小，欠充的蓄电池涂层老化、活性物质减少、同样造成容量减少，而且这一过程一但开始，容量的减小是随着时间增加而不断加速的，这将进一步加深蓄电池参数的不一致性，正是这种恶性循环极大地缩短了蓄电池组的使用寿命。这样长时间的充电不均衡必将导致部分电池严重损坏,一旦蓄电池故障，将造成保护失灵、开关拒动、通道中断…后果不堪设想。传统的蓄电池组充电曲线中定期（720h）的强充电，为了提高充电不足的个别单体电池的电压，人为地对蓄电池组进行所谓的“均衡充电”，对蓄电池组中的性能落后蓄电池进行补偿性充电，希望能够提升整组蓄电池电压一致性，恢复它的容量，实际上却牺牲了大部分单体电池的性能，大大降低了电池组的使用寿命以及可靠性。立项的目的是研制出一套变电站蓄电池组动态均衡在线维护系统，对蓄电池进行实时在线均衡，使每一节蓄电池处于相同的工作状态，蓄电池组始终保持在最佳运行状态；同时对性能偏弱的电池进行在线活化，大大延长了蓄电池的使用寿命；提供在线蓄电池内阻和容量检测，准确判断蓄电池的好坏，提高蓄电池组的可靠性。从根本上解决了蓄电池组不均衡的问题，让蓄电池组的运行稳定、可靠，使供电系统的正常运行得到全面保障。二、国内外研究水平综述目前国内尚无完善的变电站蓄电池组动态均衡在线维护系统的研究范例。针对于蓄电池的检测和维护，仅局限于电池巡检仪、放电仪、内阻测试仪和蓄电池在线监测系统几种产品，但都存在功能单一，只能检测不能维护的缺点。当前国内该项研究处于研发试制初期，个别省网公司有零

LEACH协议簇头

《单片机原理与接口技术》期中论文论文题目 LEACH协议簇头选择算法的改进姓名学号学院电气工程学院专业班级 2008级通信工程

目录引言................................. 错误!未定义书签。 1 LEACH协议 .......................... 错误!未定义书签。 LEACH 协议介绍.................... 错误!未定义书签。 LEACH 协议的能量损耗模型.......... 错误!未定义书签。 LEACH 的不足在于：................ 错误!未定义书签。 LEACH 协议的优化.................. 错误!未定义书签。基本思想....................... 错误!未定义书签。改进细节........................ 错误!未定义书签。 2 簇头选择算法的改进LEACH-H ........... 错误!未定义书签。簇头初选........................... 错误!未定义书签。簇头调整过程....................... 错误!未定义书签。 3仿真结果 ............................ 错误!未定义书签。 4仿真分析 ............................ 错误!未定义书签。 5结束语 .............................. 错误!未定义书签。参考文献 ............................. 错误!未定义书签。

蓄电池组在线均衡系统在电力行业的应用

蓄电池组在线均衡系统在电力行业的应用一、电力系统直流系统蓄电池典型事故案例分析直流电源在发电厂和变电站就相当于人身上的血液一样重要，所有开关的分、合闸、微机保护、自动控制都依赖于直流电源。据中国电力网不完全统计：变电站及电厂直流电源事故中，由蓄电池问题而引起的占83%以上： 1、2013年4月29日14时52分32秒220KV滥坝变110KV II母、I母相续发生三相故障，110KV母差保护动作，因直流电源损坏，只跳开5个110KV开关，其余10个开关未跳开，随后主变保护动作，1、2号主变三侧开关仍未跳开。后由滥坝站5回220KV线路的对侧保护动作跳闸，滥坝变全站失压。此次事件共造成2个220KV变电站全站失压，5个110KV变电站全站失压，1个220KV变电站110KV母线失压，2个110KV变电站部分失压。事故暴露的问题：220KV滥坝变电站双套蓄电池故障（直接原因），在220滥坝变电站发生110KV母线三相故障引起站用间交流电压降低，10KV电压下降到68%Ue,导致两套充电机退出运行时，因220KV滥坝变电站双套蓄电池失效率，

造成开关未完全跳开，故障无法隔离，需由滥坝变对侧220KV线路后备保护动作切除故障。蓄电池失效原因分析（直接原因）：蓄电池组为惠州海志电池有限公司产品，两组300Ah，2006年12月投运。检测结果显示，三个蓄电池的内阻达到欧姆级(分别是1组81号和2组68号、104号)，对蓄电池组的正常供电形成极大阻碍。解体检测表明该批蓄电池故障状况为部分电池内部出现不可逆硫酸盐化，同时硫酸盐化引起的极耳严重腐蚀现象。事故时，在冲击负荷的影响下，一组蓄电池组中81号电池、二组蓄电池组中68、104号电池损坏，两组电池输出电压大幅度下降，致使全站大部分开关、保护和自动装置不能正常工作。 2、2010年5月17日19时18分，大唐淮北发电厂D号机负荷300MW，机组厂用电源640开关跳闸，机组解列，汽轮机跳闸， D号机ETS系统发“DEH 故障”首出信号、发变组保护C柜发“热工保护动作”信号机组跳闸。原因分析：故障录波显示640开关跳闸时，机组运行信号正常，640开关跳闸为首出;发变组保护无故障信号，无保护动作记录;电网系统电压正常，母差、失灵保护、高周切机联切无任何信号，无保护动作记录。跳闸后，检查640开关控制回路绝缘，跳闸线圈、跳闸中间继电器动作电压正常。根据上述情况，结合现场设备实际分析：由于640开关跳闸回路中的跳闸继电器TJ动作功率偏小(实测为2W);回路中的控制电缆长度超过了400m，长电缆存在对地电容效应，在蓄电池组存在漏液造成直流系统正对地电压偏低(实测52V)时，当直流系统发生某个较大的干扰时(如大功率负载启动、或某个瞬间接地)，造成直流系统电压瞬时较大波动或冲击，并在控制长电缆中的电容回路中产生冲击电流，进而导致跳闸继电器TJ动作。 3、郑州热电厂发电机定子接地保护动作跳闸分析。郑州热电厂 3号发电机为典型的发电机变压器组(发变组)单元接线，发电机为东方电机厂生产的QFSN-200-2型，机组于1992年投运，现处于稳定运行期。2001-11-18，3号发电机处于正常运行状态，当时机组带有功负荷125 MW，无功负荷25 Mvar，对外供热量160 t/h。事故经过:凌晨01：35，3号机集控室铃响，中央信号盘发出“保护回路故障”和“故障录波器动作”光字，随即喇叭叫，中央信号盘又出“发电机定子接地”、“主汽门关闭”、“断水保护动作”、“远方跳闸

上下行平衡性能测量

1上下行平衡性能测量 2一个优良的系统应在设计时做好功率预算，使覆盖区内的上行信号与下行信号达到平衡。否则，如果上行信号覆盖大于下行信号覆盖，小区边缘下行信号较弱，容易被其它小区的强信号“淹没”；如果下行信号覆盖大于上行信号覆盖，MS将被迫守侯在该强信号下，但上行信号太弱，话音质量不好。平衡并不是指绝对的相等，通过Abis接口上的MR，可以很清楚地判断上下行是否达到平衡。 3BSC收到的MR中包含上行接收电平和下行接收电平。“上下行平衡性能测量”用下行接收电平减去上行接收电平，再减去MS和BTS的灵敏度差值，根据结果的dB值划分1～11共11个等级，并统计各个等级内的MR个数，对应关系参见表1。表1 上下行链路平衡等级和接收电平的关系 4如果统计结果表明上下行链路大多数时候处于平衡等级1，说明下行链路损耗太大或者下行发射功率太小；如果统计结果表明上下行链路大多数时候处于平衡等级11，说明上行链路损耗太大或者上行发射功率太小。这些可用来辅助定位TRX、天馈等收发信通道存在的故障。 5“上下行平衡性能测量”话统任务的登记对象是TRX。在对象定义界面中可以设置登记任务的模块号、小区号和TRX号，或者是模块中设定范围内的小区中设定范围内的TRX。所有统计项列在表2中。表2 上下行平衡性能测量指标

基站软参表配置说明 G3BTS32.30000.04.1130版本新增了一系列基站软参参数，配置到小区级，软参参数的数量为40个，每个参数占用一个字节，所有这些参数 OMC和BSC不作解释。TMU在处理这些参数时，将参数划分为2段，按照参数的序号索引：1~16为TMU软参段，17~40为TRX软参段。TMU 软参段的16个参数由TMU软件分配使用，TMU只将TRX软参段的24 个参数转发给TRX，TRX软参段的24个参数由TRX单板软件（包括 SCP软件和DSP软件）解释使用。SCP软件接收到TMU下发的24个 TRX软参段参数时，SCP软件将这24个软参参数再划分2段：前22个参数为SCP软参段，后2个参数为DSP软参段。SCP软件解释并使用 SCP软参段中的22个参数，只将DSP软参段的2个参数转发给DSP，最终由DSP来解释DSP软参段中的2个参数。G3BTS32.30000.04.1130 版本和网优密切相关的软参有：软参17，软参18，软参20，软参29，软参30，软参31，软参32，软参33，软参34，软参35，软参36，软参39。 G3BTS24.20000.07.1111版本使用了其中的6个基站软参，分别是：软参17，软参18，软参29，软参30，软参31，软参32。这6个软参的含义和配置方法与G3BTS32.30000.04.1130版本相同。 G3BTS32.30004.01.1130版本和网优密切相关的3个软参是：软参17，软参18，软参19。表1 G3BTS32.30000.04.1130版本软参使用表

Ubuntu安装ns-2.35及leach协议安装

Ubuntu 13.10下安装ns-2.35及leach协议安装 powered by Hong Sheng , Jiangsu university ,Zhenjiang 583301743@https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html, Tue Nov 25 , 2013 之所以选择基于linux的操作系统ubuntu来安装ns2，是因为我个人特别讨厌Microsoft 开发的基于windows的cygwin软件，此软件安装的时候不仅有各种错误，UI也不够友好。而，有关ubuntu的安装，大家可以自行baidu或google之。下面只讲解ns-2.35和leach协议的安装过程。 1. Ubuntu 13.10下ns- 2.35安装 step 1:下载ns2.35，https://www.wendangku.net/doc/4a16722207.html,/s/1h8rj0#dir/path=%2FNS解压，放在home/xx下，xx是你的用户名 step 2:更新源包，终端输入：sudo apt-get update step 3:安装依赖包 sudo apt-get install tcl8.5-dev tk8.5-dev sudo apt-get install build-essential autoconf automake sudo apt-get install perl xgraph libxt-dev libx11-dev libxmu-dev step 4:修改ns-allinone-2.35中ls.h文件的代码将void eraseAll() { erase(baseMap::begin(), baseMap::end()); } 改为： void eraseAll() { this->erase(baseMap::begin(), baseMap::end()); } step 5:sudo ls /usr/bin/gcc* //查看系统已经安装的gcc版本。Ubuntu 13.10默认安装了gcc-4.8 //和gcc-4.8版本的,如果是其他版本的linux操作系统且没有安装 //高于4.0版本的gcc/g++。则需要手动安装gcc/g++-4.8 sudo apt-get install gcc-4.8 g++-4.8 // 对于Ubuntu 13.10，此项是非必须的 sudo export CC=gcc-4.8 sudo export CXX=g++-4.8 //CC和CXX是全局变量，用来指定make将会用哪个版本的gcc/g++编译器生成 //makefile文件。如果没有这一步，保证你会makefile失败！！！因为，在ns-2.35文件夹//下的makefile.in 中要求配置全局变量。 echo $CC echo $CXX //查看全局变量导入成功了没有，如果成功，则执行 sudo ./install //开始进行安装，大概等5分钟左右。 ....... 出现以下的内容，每个人的/home/xx/不同，我的用户名是nan，所以，显示了以下信息。 Ns-allinone package has been installed successfully. Here are the installation places: tcl8.5.10: /home/nan/ns-allinone-2.35/{bin,include,lib} tk8.5.10: /home/nan/ns-allinone-2.35/{bin,include,lib} otcl: /home/nan/ns-allinone-2.35/otcl-1.14 tclcl: /home/nan/ns-allinone-2.35/tclcl-1.20 ns: /home/nan/ns-allinone-2.35/ns-2.35/ns nam:/home/nan/ns-allinone-2.35/nam-1.15/nam xgraph: /home/nan/ns-allinone-2.35/xgraph-12.2 gt-itm: /home/nan/ns-allinone-2.35/itm, edriver, sgb2alt, sgb2ns, sgb2comns, sgb2hierns

几种负载均衡策略比较

PS：Nginx/LVS/HAProxy是目前使用最广泛的三种负载均衡软件，本人都在多个项目中实施过，参考了一些资料，结合自己的一些使用经验，总结一下。一般对负载均衡的使用是随着网站规模的提升根据不同的阶段来使用不同的技术。具体的应用需求还得具体分析，如果是中小型的Web应用，比如日PV小于1000万，用Nginx就完全可以了；如果机器不少，可以用DNS轮询，LVS所耗费的机器还是比较多的；大型网站或重要的服务，且服务器比较多时，可以考虑用LVS。一种是通过硬件来进行进行，常见的硬件有比较昂贵的F5和Array等商用的负载均衡器，它的优点就是有专业的维护团队来对这些服务进行维护、缺点就是花销太大，所以对于规模较小的网络服务来说暂时还没有需要使用；另外一种就是类似于Nginx/LVS/HAProxy的基于Linux的开源免费的负载均衡软件，这些都是通过软件级别来实现，所以费用非常低廉。目前关于网站架构一般比较合理流行的架构方案：Web前端采用 Nginx/HAProxy+Keepalived作负载均衡器；后端采用MySQL数据库一主多从和读写分离，采用LVS+Keepalived的架构。当然要根据项目具体需求制定方案。下面说说各自的特点和适用场合。一、Nginx Nginx的优点是：

1、工作在网络的7层之上，可以针对http应用做一些分流的策略，比如针对域名、目录结构，它的正则规则比HAProxy更为强大和灵活，这也是它目前广泛流行的主要原因之一，Nginx单凭这点可利用的场合就远多于LVS了。 2、Nginx对网络稳定性的依赖非常小，理论上能ping通就就能进行负载功能，这个也是它的优势之一；相反LVS对网络稳定性依赖比较大，这点本人深有体会； 3、Nginx安装和配置比较简单，测试起来比较方便，它基本能把错误用日志打印出来。LVS的配置、测试就要花比较长的时间了，LVS对网络依赖比较大。 3、可以承担高负载压力且稳定，在硬件不差的情况下一般能支撑几万次的并发量，负载度比LVS相对小些。 4、Nginx可以通过端口检测到服务器内部的故障，比如根据服务器处理网页返回的状态码、超时等等，并且会把返回错误的请求重新提交到另一个节点，不过其中缺点就是不支持url来检测。比如用户正在上传一个文件，而处理该上传的节点刚好在上传过程中出现故障，Nginx会把上传切到另一台服务器重新处理，而LVS就直接断掉了，如果是上传一个很大的文件或者很重要的文件的话，用户可能会因此而不满。 5、Nginx不仅仅是一款优秀的负载均衡器/反向代理软件，它同时也是功能强大的Web应用服务器。LNMP也是近几年非常流行的web架构，在高流量的环境中稳定性也很好。 6、Nginx现在作为Web反向加速缓存越来越成熟了，速度比传统的Squid服务器更快，可以考虑用其作为反向代理加速器。

LEACH协议的MATLAIB仿真代码

Matlab Code for LEACH NodeNums = 100; % the num of node AreaR = 100 ; % the area of simulate NodeTranR=10; % the transit Radius Elec=50 * 10^(-9); % Eamp=100*10^(-12); Bx=50; % The Postion of Baseation By=175; MaxInteral =700; % the leach simulate time Pch=0.05; % the desired percentage of cluster heads InitEn=0.5; % the init energy of all node Tr=30; TDMA=100; Kbit=2000; % the bits of a node transmiting a packet every time BandWitch = 1*10.^(6); % Channel Bandwitch TOS_LOCAL_ADDRESS = 0; for i=1:(MaxInteral) AliveNode(i)=NodeNums; AmountData(i)=0; end sym alldata; alldata=0; LAECH = zeros(1,MaxInteral); LAENO = zeros(1,MaxInteral); for i=1:1:NodeNums EnNode(i)=InitEn; % the init energy of all node StateNode(i)=1; % the State of all node 1: alive 0:dead ClusterHeads(i)=0; % the Set of Cluster Head ,1: cluster head 0 :node Rounds=0; % the round end Threshold=0; % the threshold of node becoming a cluster-head Node.x=AreaR*rand(1,NodeNums); % the position of node Node.y=AreaR*rand(1,NodeNums); Node.c=zeros(1,NodeNums); Node.d=zeros(1,NodeNums); Node.l=zeros(1,NodeNums); Node.csize=zeros(1,NodeNums); Node.initclEn=zeros(1,NodeNums); % for i=1:NodeNums % Node.c(i)=0; % the Cluster head of node