Variation-aware approaches with power improvement in digital circuits

In submicron technology, during the fabrication process factors like lithography and lens defect can change some of the physical parameters of transistors and interconnects. This change can modify the transistor electrical characteristics such as current, threshold voltage and gate capacitance, and thus it causes variation in power, delay and performance of the circuit. Process variation has become one of designer׳s challenges to the point that in below 45 nm technology it is considered as the most important issue in reliability. Power consumption and transistors variation are limiting factors to physical scalability. In this paper, we propose two approaches to reduce D2D and WID variations effects on digital CMOS circuits, at design time. The first approach concerns a variation-aware algorithm capable of extracting optimal design parameters to decrease variation and power. The second approach, using transistor stacking will help further reduce variation and power. Applying the algorithm on a digital design and according to parameters behavior in the presence of variation, we extract for each parameter value that will lead to power and variation reduction. On the other hand, with the stacking approach only basic gates are considered and subsequently gate configurations that reduce power and variation are proposed. The proposed approaches could be used identically for synchronous and asynchronous circuits. To prove this claim, we apply our approaches to a network-on-chip asynchronous router and a circuit from the ISCAS85 benchmark. All simulations are done in 32 nm technology using the HSPICE tool. The proposed algorithm similar to Monte Carlo simulation achieves the same results; however with lower execution time. The application of stacking approach to both asynchronous router and ISCAS85 circuit reduces variation effects up to 40.9% and 13.35%, respectively.     

核心路由器的发展趋势分析与探讨

对核心路由器硬件结构的发展过程进行了分析,从万兆线速处理能力支持、IPV6支持、MPLS支持、可靠性设计等方面介绍了核心路由器的业务支持能力,并对其稳定性发展进行了阐述,为网络的可靠运行提供电信级的稳定性保证。     

基于纳什谈判的区域综合能源系统运行优化

基于能量路由器(energy router,ER)和公共母线的区域综合能源系统（integrated community energy system,ICES）,既实现了电、热、冷等多种能源互补,也实现了区域内多个综合能源系统之间的电能互济。为提高调度的灵活性,综合能源系统同时考虑了2种热能存储方式：储热系统以及热电联供型光热电站内部储热环节。针对该系统,建立基于电能互济的区域综合能源系统运行优化模型,目标函数为最小化系统的运行成本。与非合作模式相比,综合能源系统之间的电能互济能够降低系统运行成本和CO2排放量。为保证区域综合能源系统联盟的利益在联盟参与者之间公平分配,提出纳什谈判方法。最后针对在初始联盟建立后,新系统在运行期间加入初始联盟构成新联盟的情况,提出新联盟的运行优化模型。算例仿真验证了所提运行优化模型的可行性和有效性。     

基于电力包的MEC服务器直流供能方法

针对泛在电力物联网中移动边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)服务器因处理用户的业务请求而产生的能耗,提出一种基于电力包的MEC服务器直流供能方法。传统的供能方法一般利用电网进行,该方法在用户的业务请求量低时会耗费不必要的电能。所提方法基于传输损耗及电力包路由器最大可传输容量,建立以各MEC服务器的满意度最大化为目标函数的优化模型,并进行分步求解,利用一对多匹配博弈以及改进的NSGA-II算法分别解决了路由分配和能量分配问题。最后根据求解得到的时隙个数,可再生能源产生相应的电力包,进而电力包路由器基于其地址将电力包转发至MEC服务器。仿真结果验证了所提模型和方法的可行性和优越性,实现了精准供能,节省了电能。     

苏州同里新能源小镇的交/直流混合配电网潮流计算方法研究

苏州同里新能源小镇是一个集光伏发电、风力发电、储能、电动汽车、能源路由器等特征元件为一体的小镇。在传统配电网固有元件(变电站、配电线路、无功补偿、负荷等)的基础上,小镇配电网引入了新型的设备元件(分布式可再生电源、储能设备、电动汽车、直流负荷、能源路由器等),构成了交/直流混合配电网。目前交流配电网的潮流计算方法已经相当成熟,而直流配电网一般都采取闭环运行方式,故该方法无法在交/直流混合配电网中使用。本文根据含能源路由器等新型设备的交/直流配电网特点,将传统的牛顿拉夫逊法进行相应改进,分别对交流配电网和直流配电网进行潮流求解,通过作为接口的电压源换流器,进行交替迭代,直至交/直流网络均潮流收敛。该潮流计算方法将在同里新能源小镇的配电网实例中加以应用。     

基于分布式电源的能源路由器设计研究

随着大量的分布式电源接入电力系统中,逐渐改变着传统电力系统的结构和运行模式。能源互联网作为未来电网发展的必然趋势,日渐受到政府和专家的重视,成为了当前的研究热点问题。作为能源互联网关键接口设备,能源路由器具有统一电能接口和通信接口的特点。设计了一种基于分布式电源的能源路由器结构设计。将能源路由器划分为核心控制通信部分和能量传输部分。主要针对能源路由器的能量传输部分进行了全面分析设计,通过构建直流交流双母线动态互动的方式来实现供电的高效、稳定和节能的目的。针对能源路由器的电能传输部分进行了建模与仿真。通过仿真结果验证系统的交流侧和直流侧供电稳定性和电能质量满足目前分布式接入和电力系统运行电能质量的要求。     

基于能量平衡的电能路由器综合控制技术

电能路由器由多级电力电子变换单元组合而成,利用各级单元之间的能量传递关系实施综合控制可以提高电能路由器内部直流母线电压的瞬态性能,进而提高电能路由器的瞬态性能。本文首先建立电能路由器的能量模型,然后建立两条不同时间尺度的能量支路,根据其中的能量平衡关系分别设计了控制两级母线电压的能量平衡控制器,同时根据拓扑中各个级联模块之间的能量关系设计了用于级联模块的均压控制器。之后,对于实际系统中无源器件的参数差异对控制模型的影响进行分析,最后给出了基于能量平衡关系的电能路由器的并网运行综合控制策略。仿真结果证明了所提能量平衡控制方法的有效性,并分析了两级母线电容值变化分别对各自母线电压瞬态值的影响,说明采用能量平衡控制可以减少母线电容的设计余量。实验结果验证了理论分析和仿真结果的正确性。     

Numerical and experimental characterization of antenna positioning in a dual-radio mesh router

This paper investigates the influence of the position of the antennas in a dual-radio mesh router by characterizing the router components from an electromagnetic point of view. Since the behavior of a wireless router equipped with multiple devices and antennas can be affected by mutual coupling among several close conducting bodies, numerical and experimental tests are carried out to provide some suggestions for an accurate positioning of the antennas. A reference configuration is implemented in an electromagnetic Computer-Aided Design (CAD) simulator. The most significant numerical results are validated by performing a campaign of measurements in anechoic chamber and deploying a testbed for the derivation of the experimental values of throughput, return loss, power density, and directivity.     

一种片上网络路由测试方法研究

对片上网络路由器的结构进行了分析,建立了相应的故障模型.针对此故障模型结合内建自测试,提出了一种基于量子遗传算法的测试矢量传递路径寻优方法.该算法具有收敛速度快,精度高等优点.最后通过对测试故障覆盖率和测试时间进行分析表明这种测试方法具有较高的故障覆盖率、较少的测试时间.     

控制转发分离的路由器虚拟集群系统

随着移动互联网、云计算、物联网为代表的新应用、新运营模式的兴起,对IP承载网和网络业务提出了新的技术需求和挑战,简化网络、便于运维、灵活重构等功能也是运营商的重要需求。本文从系统架构、关键技术、应用场景、相关标准化情况多个角度介绍了一种控制转发分离的路由器虚拟集群系统,可以一定程度上简化网络、简化拓扑、简化网管、自动配...