1996 – Volume 20 – No 1
The next two articles are the
editorial written by Michel Lecours for the 20th anniversary.
Following are the regular papers of this number.
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1976 - 1996: Twenty years
of the Journal
The Canadian Journal of
Electrical and Computer Engineering is celebrating its 20th anniversary. For
twenty years now the Journal has been publishing four times a year a number of
quality scientific and research papers on different aspects of electrical and
computer engineering.
Initially started in 1976
with the support of Tom Pavlasek of McGill University, who was President of
CSEE, and George Sinclair, then Director of IEEE Region 7, and with G. W.
Holbrook as editor, the Canadian Journal of Electrical and Computer Engineering
has had over the years as editors Ian McCausland (1979-80) and then A. N.
Venatsanopoulos (198 1-83 and 1988) from the University of Toronto, V.
Ramachandran (1983-85) from
Concordia University, V. Rajagopalan (1986-87) from Université du Québec à
Trois-Rivières, V. K. Bhargava (1988-92) and Wu-Sheng Lu (1990-93) from the
University of Victoria.
As present director of the
Journal, I want to thank our able group of associate editors, Y.L. Gu, B. E.
Felstead, O. P. Malik, G.-Y. Delisle, J. M. Tranquilla, R. Mason who are
coordinating the review of papers in their respective fields, as well as our
co-editors D. Laurendeau, P. Fortier, D. Grenier, X, Maldague. The Journal has
been very fortunate also to retain since many years the services of Mark
Bachmann as copy-editor: his work ensures the continuity in the quality of the
Journal presentation. Our photo-composer, Composition Marika, also offers us an
excellent service.
I would like to thank our
subscribers for their support and to invite the canadian scientific community
to reserve for our Journal a larger portion of their valuable scientific and
engineering papers. The Journal is also eager to publish well documented and
timely synthesis and tutorial papers, as well as application papers in areas of
particular interest. Since 1992, the Journal has also published four special
issues, namely on ³Microwave Communications², on ³Mobile Communications
Research in Canada², on ³Tomorrow¹s Communication Services², on ³Planning and
Design of Broadband Networks². I would be very happy to receive your suggestions
and assistance for publishing more of these special issues.
The Journal will become what
we decide to make of it. As for me, I want to sollicit your collaboration in
making it better.
Michel Lecours,
Director CJECE
Page 3:
1976 - 1996: Vingtième anniversaire de la Revue
La Revue canadienne de génie électrique et informatique célèbre son
vingtième anniversaire. Au cours de cette période, la Revue a publié chaque
année plusieurs numéros d¹articles scientifiques de qualité.
Initialement fondée en 1976 avec le support du Professeur Pavlasek, qui
était président de la CSEE et du Dr. George Sinclair, alors directeur de IEEE
de 1¹IEEE Région 7, et avec G. W. Holbrook comme éditeur, la Revue a connu
comme éditeurs successifs Ian McCausland (1979-80) et ensuite A. N.
Venetsanopoulos (198 1-83 et 1988) de l¹Université de Toronto, les Professeurs
V. Ramachandran (1983-85) de l¹Université Concordia, V. Rajagopalan (1986-87)
de l¹Université du Québec à Trois-Rivières, and V. K. Bhargava (1988-92) et
Wu-Sheng Lu (1990-93) de l¹Université de Victoria.
En tant que directeur actuel de la Revue, je veux remercier notre équipe
de rédacteurs associés Y. L. Gu, B. E.. Felstead, O. P. Malik, G.-Y. Delisle,
J. M. Tranquilla, R. Mason qui coordonnent la revision des articles dans leurs
domaines respectifs, de même que nos co-éditeurs D. Laurendeau, P. Fortier, D.
Grenier et X. Maldague. La revue a aussi pu compter depuis plusieurs années sur
les services de M. Mark Bachmann comme correcteur: son excellent travail assure
la continuité et la qualité de la présentation de la Revue. Notre
photocomposeur actuel, Composition Marika, nous fournit aussi d¹excellents
services.
Je veux remercier nos abonnés pour leur support, et inviter la
communauté scientique canadienne en génie électrique et informatique à réserver
à la Revue une portion plus importante de ses articles scientifiques. La Revue
accepte aussi de publier des articles de synthèse bien développés et
pertinents, de même que des articles d¹application dans des domaines d¹intérêt
majeur.
La Revue canadienne de Génie électrique et informatique publie également
des numéros spéciaux, qui offrent l¹occasion à des chercheurs canadiens de
présenter des articles de synthèse sur leur travaux. Depuis 1992, la Revue a
aussi publié quatre numéro spéciaux, sur les micro-ondes, sur la radio-mobile,
sur les réseaux avancés de télécommunications, et sur la planification et la
conception de réseaux à large bande. Je serais très heureux de bénéficier de
vos suggestions et de votre concours pour publier davantage de ces numéros
spéciaux.
La Revue deviendra ce que nous déciderons d¹en faire et, pour ma part,
je sollicite votre concours en vue de l¹améliorer.
Michel Lecours
Directeur, RCGEI
A study of estimation techniques for
frequency-relaying applications
Une étude des techniques
d¹estimation dans les applications à relais de fréquence
M.E. El-Hawary and M.A. Mostafa, Department of Electrical Engineering,
P.O. Box 1000, Technical University of Nova Scotia, Halifax, N.S. B3J 2X4, A.M. El-Arabaty, M.M. Mansour and K.M. El-Naggar, Ain Shams University, Cairo, Egypt
Pages: 9-20
This paper presents an
evaluation and performance comparison of two estimating algorithms used for
frequency-relaying applications. The first algorithm is based on least squares
(LS) error estimation, while the second is based on the least absolute value
(LAV) approximations. Two models for frequency estimation, namely the
constant-frequency model (CFM) and the variable-frequency model (VFM), are used.
CFM is used to measure the steady-state frequency deviation, while VFM is used
to measure the transient frequency and its rate of change. For the
constant-frequency model, which is suitable for use in microprocessor-based
relays, the algorithms are tested using two data sets. The first involves a
pure sine waveform, and the second is a wave generated from the electromagnetic
transients program (EMTP) simulating a study system. The EMTP is used to
generate the corresponding voltage samples at a relay location. Fault
conditions applied on the study system to generate distorted waves with and
without frequency deviations are considered. For the variable-frequency model,
the algorithms are tested using a data set generated from a pure sine waveform.
The effects of sampling rate, sample window size and bad data on the
performance of each algorithm are studied. A comparison of the results is
offered to evaluate the two techniques.
Cet article propose une évaluation et une comparaison des performances
de deux algorithmes d¹estimation employés pour des applications à relais de
fréquence. Le premier algorithme est basé sur l¹estimation d¹erreur des
moindres carrés, alors que le second algorithme emploie les approximations de
la moindre valeur absolue. Deux modèles pour l¹estimation de fréquence, soit le
modèle à fréquence constante (MFC) et le modèle à fréquence variable (MFV),
sont employés. Le MFC sert pour mesurer la déviation de la fréquence en régime
permanent, alors que le MFV permet de mesurer les fréquences transitoires ainsi
que leur taux de variation. Dans le cas du modèle à fréquence constante, qui
est adaptable à des systèmes de relais à micro-processeurs, les algorithmes
sont testés avec deux ensembles de données. Le premier ensemble est en fait une
onde sinusoïdale pure et le second est un signal produit par le programme EMTP
qui simule le système étudié. Le programme EMTP produit les échantillons de
tension à la localisation même d¹un relais. L¹occurrence de pannes dans le
système, pannes qui peuvent engendrer des ondes avec et sans déviation de
fréquence, est considérée. Pour le modèle à fréquence variable, les algorithmes
sont testés en employant des ensembles de données purement sinusoïdaux. Les
effets du taux d¹échantillonnage, de la taille de la fenêtre et de données
erronées sur la performance de chaque algorithme sont étudiés. Une comparaison
des résultats est présentée pour évaluer les deux techniques.
A general method to determine the characteristics and
operating regions of distance relays in Z-plane
Une méthode générale pour
déterminer les caractéristiques et les régions de fonctionnement de relais à
distance dans le plan Z
C. C. Maican, (Senior Member, IEEE, retired from
Ontario Hydro) CCM Electrical Design Engineers, 403-1580 Mississauga Valley
Blvd., Missisauga, Ont. L5A 3T8
Pages: 21-28
This paper studies a new and
general method to determine the characteristics and operating regions of
directional and distance relays in the complex plane (Z-plane). The derivation
of the relay characteristics and operating regions uses the theory of functions
of a complex variable Z; the
straight-line equation (79) and circle equation (85) have not been used in the
analysis of the performance of protective relays. The description of the new
method, given in the Appendix, consists of a number of theorems and formulas
which are easy to use and which simplify the work. The proof of the theorems is
not given here. In this paper, the functions of a complex variable, f(Z) are continuous functions with real values. Thus, the
extension of the intermediate value theorem of a continuous function of one
real variable to the continuous functions of two real variables has been
applied. The new method gives both the relay characteristic and the region
where the relay will operate; for example, the relay will trip in the region
where f(Z) > O and will restrain in the region where f(Z) < 0, or vice versa. The applications of the new
method are given for both electromechanical and static distance relays.
Cet article étudie une nouvelle méthode générale qui détermine dans le
plan complexe (plan Z), les caractéristiques et régions de fonctionnement pour
des relais directionnels et à distance. L¹obtention des caractéristiques du
relais ainsi que ses régions de fonctionnement sont basées sur la théorie des
fonctions de variables complexes z. Ainsi, l¹équation de la ligne
droite (79) et celle du cercle (85) n¹ont pas été employées pour
l¹analyse de la performance des relais de protection. La description de la
nouvelle méthode, fournie en appendice, consiste en un certain nombre de
théorèmes et formules qui sont faciles d¹emploi et simplifient le travail. Les
preuves des théorèmes ne sont pas incluses. Les fonctions de la variable
complexe, f(Z), sont des fonctions continues avec des valeurs réelles. Ainsi,
le prolongement du théorème de la valeur intermédiaire d¹une fonction continue
d¹une variable réelle aux
fonctions continues de deux variables réelles a été appliqué. La nouvelle
méthode fournit à la fois les caractéristiques du relais ainsi que la région où
celui-ci va fonctionner. Par exemple, le relais déclenchera dans la région pour
laquelle f(Z) > O et se bloquera dans la région où f(Z) < O ou vice
versa. On discute également d¹applications de la nouvelle méthode aux relais
électromécaniques et aux relais à distance statique.
Flashover forecasting on high-voltage insulators with a
backpropagation neural net
Prédiction de décharges sur
les isolateurs à haute tension avec un réseau de neurones à rétropropagation
Manuel Mejía-Lavalle and Guillermo
Rodriguez-Ortiz, Departamento de Sistemas de Informacion, Instituto de
Investigaciones Eléctricas, Av, Reforma 113, Ap. Postal 1-475, Cuernavaca,
Morelos, 62001 México
Pages: 29-32
The flashover forecast
problem on high-voltage insulators is addressed with a backpropagation neural
network paradigm. The importance of analysis of artificial neural networks
(ANNs) dedicated to forecast problems is emphasized. This analysis includes
adequate training.data management and optimum topology design. The direct (or
automatic) design approach is compared with the design-with-analysis approach,
and the results are presented as seven guidelines for new designs of ANNs for prediction.
Cet article s¹attaque au problème de la prédiction de décharges sur les
isolateurs à haute tension avec un réseau de neurones à rétropropagation. On
présente l¹importance de l¹analyse des réseaux de neurones artificiels dédiés
aux problèmes de prédiction. Cette analyse inclut une gestion adéquate des
données et une conception optimum de la topologie du réseau. On compare
l¹approche de conception directe ou automatique avec l¹approche de conception
avec analyse: les résultats sont présentés sous forme de sept recommandations
pour les nouveaux designs de réseaux de neurones artificiels pour fins de
prédiction.
Hybrid simulation of metal oxide surge-arrester thermal
behaviour
Simulation hybride du
comportement thermique de limiteurs de surtension à oxyde de métal
Liying Huang and M. R. Raghuveer, Department of Electrical and Computer Engineering, University of Manitoba, Winnipeg, Man. R3T 2N2
Pages: 33-40
This paper describes an
improved finite-difference-based technique for accurately simulating the
thermal behaviour of a metal oxide surge arrester (MOSA). Application of the
suggested technique yields the steady-state axial and radial variation of
arrester temperature. The accuracy of the modelling technique is
demonstrated experimentally.
Cet article décrit une technique améliorée basée sur la méthode des
différences finies pour simuler avec précision le comportement thermique de
limiteurs de surtension à oxyde de métal. L¹application de la technique
proposée donne la variation radicale et axiale en régime permanent de la
température du limiteur de surtension. Des résultats expérimentaux démontrent
la précision de cette technique de modélisation.
NEUREX, un réseau expert
pour la conception autonome de réseaux de neurones artificiels
NEUREX, an expert network for the autonomous design of
artificial neural networks
François Michaud et Ruben Gonzalez
Rubio, Département de génie électrique et de génie informatique, Université
de Sherbrooke, Sherbrooke (Québec) J1K 2R1
Pages: 41-50
Les réseaux de neurones artificiels (RNA) présentent des
caractéristiques intéressantes pour solutionner des problèmes complexes qui
sont difficilement résolus par les méthodes classiques. L¹apprentissage associé
à cette technique évite d¹avoir à formuler un modèle ou une expertise
quelconque sur l¹application à traiter. Cependant, la difficulté est plutôt
déplacée vers la conception du RNA approprié pour la tâche. Le processus de
conception de RNA demande un certain nombre d¹itérations afin de déterminer les
bons paramètres de configuration et d¹apprentissage du RNA à utiliser pour une
application donnée. L¹expertise et l¹intuition du concepteur y jouent alors un
rôle important. Pour limiter cette difficulté, nous avons conçu NEUREX, un
réseau expert constitué d¹un système expert et d¹un simulateur de RNA. NEUREX
vient superviser de façon autonome le processus de conception de RNA. Sa
structure cherche à reproduire l¹expertise utilisée par un concepteur
expérimenté lors du processus de conception de RNA. Ce système sert en fail de
plate-forme pour mettre en oeuvre cette expertise pour différents paradigmes
d¹apprentissage. Le présent article expose les différentes caractéristiques de
NEUREX, ainsi que son utilisation pour la conception de RNA utilisant la
rétropropagation standard.
Artificial neural networks
(ANNs) have proved to be increasingly useful for complex problems that are
difficult to solve with conventional methods. With their learning abilities,
they avoid the need to develop u mathematical model or to acquire any
particular knowledge to solve the problem. But the difficulty now lies in the
ANN design process. Many choices must be made in designing an ANN, and there
are no available design rules to make these choices directly for a particular
problem. Therefore the design of an ANN demands a certain number of iterations,
guided mainly by the expertise and intuition of the designer. To solve this
difficulty, we have designed NEUREX, an expert network composed of an expert
system and an ANN simulator. NEUREX guides the iterative design process of ANNs
autonomously. Its structure tries to reproduce the expertise brought to bear by
a human expert in conceiving ANNs. It serves as a shell to implement this
expertise for different learning paradigms. This article presents the general
characteristics of the system and its use for designing ANNs with standard
backpropagation learning.
1996 – Volume 20 – No 2
Real-time phase-angle
measurement
Mesure temps-réel de
l¹angle de phase
MA. Alturaigi, Department of Electrical
Engineering, King Saud University, P.O. Box 800, Riyadh 11421, Saudi Arabia
Pages: 57-60
There are many techniques for
phase-angle measurement. One technique is to use the least squares method
(LSM). However, this method involves huge computations, especially when the
number of samples is large. This paper presents an efficient systolic array
system to speed up the LSM computation in a parallel and pipeline manner. The
computation time, the speedup of the system and the delay of the processing
elements (PEs) are all evaluated. The internal structure of the PEs is also
described. The system is shown to be almost eight times faster than a uniprocessor
system. The
system is amenable for VLSI implementation.
Il existe beaucoup de techniques pour la mesure de l¹angle de phase. Une
des techniques possibles consiste à utiliser la méthode des moindres carrés
(MMC). Cependant cette méthode implique des calculs considérables,
particulièrement lorsque le nombre d¹échantillons est grand. Ce papier présente
un système efficace de réseau systolique pour accélérer les calculs de la MMC
d¹une manière parallèle et par pipeline. Le temps de calcul, l¹amélioration du
système et les délais des éléments de traitement (ÉTS) sont évalués. La
structure interne des ÉTs est aussi décrite. On démontre que le système est
presque huit fois plus rapide qu¹un système à mono-processeur. Le système
pourrait aussi être implanté en VLSI.
Weighted minimax design of
FIR QMF banks: Results and comparisons
Conception de banques de
FOI à RIF employant l¹approche minimax pondérée: Résultats et comparaisons
Esam Abdel-Raheem, Fayez El-Guibaly (Senior Member,
IEEE) and Andreas Antoniou (Fellow,
IEEE),
Department of Electrical and Computer Engineering,
University of Victoria, P.O. Box 3055, Victoria, B.C. V8W 3P6
Pages: 61-66
An iterative method proposed
by Chen and Lee, with certain modifications based on the weighted least squares
(WLS) updating scheme proposed by Sunder and Ramachandran, is applied to the
design of FIR quadrature mirror-image filter (QMF) banks. The method is used to
design QMF banks having equiripple reconstruction error with analysis and
synthesis filters having equiripple or least squares stop-band errors. The
results are then compared with results obtained by other WLS methods described
in the literature. The modified WLS method is simple and somewhat more
efficient than existing WLS methods. The design of QMF banks satisfying
prescribed specifications is also considered.
Une méthode itérative proposée par Chen et Lee et incorporant certaines
modifications basées sur la méthode de mise à jour par moindres carrés pondérés
(MCP) proposée par Sunder et Ramachandran est appliquée à la conception de
banques de filtres RIF à quadrature par image-miroir (FOI). La méthode est
utilisée pour concevoir des banques de filtres FQI ayant une erreur de
reconstruction à équi-ondulations. L¹analyse et la synthèse de filtres ayant
des erreurs d¹équi-ondulation OU de moindres carrés à bande finie sont
considérées. Les résultats sont alors comparés avec les résultats obtenus par
d¹autres méthodes de MCP décrites dans la littérature. La méthode de MCP
modifiée est simple et un peu plus efficace que les autres méthodes de MCP. La
conception de banques de filtres FQI satisfaisant les spécifications prescrites
est aussi discutée.
Location of partial discharges in power
transformers using computer-aided acoustic techniques
Localisation de décharges
partielles dans les transformateurs de puissance par techniques acoustiques
aidées de l¹ordinateur
Liang Tang, Department of Electrical and Computer
Engineering, University of Manitoba, Winnipeg, Man., R3T 5V6, Zhirong Wu, Huangzhang Li and Dexin Nie, Power Apparatus Research Division, Wuhan
High Voltage Research Institute, People Œs Republic of China
Pages: 67-72
In this paper, the recent
development of a computer-aided partial discharge (PD) acoustic location system
is briefly introduced. The paper presents the characteristics of this system
with emphasis on the acoustic locating technique and interference
countermeasures. Signal recognition, ascertainment of time delay and the
location algorithms are discussed. A novel method for identifying multiple PD
sources is proponed. By using fuzzy sets and fuzzy subsets as well as their
relation equation, one can classify and identify the multiple PD sources.
On-site testing results are also included in the paper. The results confirm
that the acoustic emission techniques for partial discharge location are
feasible and effective,
Cet article introduit brièvement le développement récent d¹un système de
localisation acoustique de décharges partielles assisté de l¹ordinateur, et
présente les caractéristiques du système en mettant l¹emphase sur la technique
de localisation acoustique et sur les contre-mesures pour l¹interférence. La
reconnaissance du signal, la détermination du délai et les algorithmes de
localisation sont discutés. Une méthode nouvelle pour identifier les multiples
sources de décharges partielles est suggérée, et l¹utilisation d¹ensemble et de
sous-ensemble flous et de leur équation de relation permet de les identifier et
de les classifier. Les résultats obtenus sur les sites d¹essais sont également
présentés et confirment la faisabilité et l¹efficacité des techniques
d¹émission acoustique pour la localisation des décharges partielles.
An adaptive sliding-mode approach for force/motion
control of manipulators under holonomic constraints
Une approche adaptative par
mode de glissement pour la commande position/force d¹un manipulateur robotique
sous contraintes holonomiques
F. Mnif*Ý, M. SaadÝ
and E.K. Boukas* (*École Polytechnique de Montréal, P.O. Box 6079,
Station ³centre ville,² Montréal, Qué. H3C 3A7, ÝÉcole de Technologie
Supérieure, Université du Québec, Montréal, Qué. H2T 2C8.)
Pages: 73-80
This paper deals with the
sliding-mode position/force control of constrained-manipulator systems, in
which the constraints are supposed to be holonomic. An adaptive version of the
controller is used for an on-line estimation of the unknown parameters. Because
of this, no a priori knowledge of the bounds of unknown parameters is required.
The algorithm guarantees asymptotic stability of the global system, a zero
tracking error for both position and force vectors and robustness against
parameter uncertainties and external disturbances. If the model of the system
is well-known, force feedback is not necessary to achieve zero-error force
convergence. Through a small modification of the control law, the chattering
phenomenon associated with the torques applied to joints is avoided.
Dans cet article nous traitons la commande position/force d¹un
manipulateur robotique soumis à des contraintes holonomiques, par la méthode de
commande par mode de glissement. Une version adaptative du contrôleur est
utilisée pour assurer l¹estimation en ligne des paramètres inconnus du système.
Pour cette raison, la connaissance a priori des bornes des perturbations n¹est
pas nécessaire pour l¹algorithme de commande. L¹algorithme proposé garantit la
stabilité asymptotique du système global, la convergence des erreurs en
position et en force ainsi que la robustesse face aux variations des paramètres
et des perturbations extérieures. Si le modèle du manipulateur est bien connu,
la mesure de la force n¹est pas nécessaire pour la convergence du système. Le
phénomène de commutations indésirables est évité par une légère modification de
la loi de commande.
Power-system small-signal stability and maximum
loadability
Capacité de charge maximale
de systèmes de puissance avec stabilité aux faibles signaux
Mojtaba Khederzadeh, TAVANIR (Shahid Rajai Thermal
Power Plant Project), Karim-Khane-Zand Str., Kheradmand-Shomali Ave., No. 17,
P.O. Box 14155-3 738, Tehran, Iran, and
Mahdi Ehsan, Department of Electrical Engineering,
Sharif University of Technology, Tehran, Iran
Pages: 81-85
This paper presents an
efficient method for power-system maximum loadability assessment considering
small-signal stability. Conventional methods are based on accurate load-flow
solutions and calculation of all the system eigenvalues. The proposed method uses
appropriate equivalents to reduce the computation time of the load-flow
solution and also applies a special approach to find only the worst-damped
modes. Hence, the computation time is reduced considerably with respect to
conventional methods. The approach uses the REI (Radial Equivalent Independent)
equivalent of the network for a quick load-flow solution of the different
operating points rather than detailed computation of a sequence of exact
power-flow cases. Meanwhile, instead of calculating all the eigenvalues, only
the worst-damped ones are evaluated using the S-Matrix method. The algorithm
also considers practical aspects of the power systems, so that it does not
perform the calculation for cases where the maximum loadability is more than
the maximum units generation. Since the distance between any operating-point
loading of a power system and its permissible maximum loading without
small-signal instability is evaluated in this method, it is expected that
further developments in this respect will lead to the possible implementation
of on-line small-signal stability assessment packages on an energy management
system in the near future.
Cet article présente une méthode efficace pour évaluer la capacité de
charge maximale de systèmes de puissance en considérant la stabilité aux
faibles signaux. Les méthodes conventionnelles sont basées sur des solutions
précises des équations de charge et le calcul de toutes les valeurs propres du
système. La méthode proposée utilise des équivalents appropriés pour réduire le
temps de calcul des solutions aux équations de charge; elle applique aussi une
approche spéciale pour trouver uniquement les modes aux pires amortissements.
Ainsi, le temps de calcul est considérablement réduit. L¹approche utilise
l¹équivalent REI ("Radial Equivalent lndependent") du réseau pour
solutionner rapidement les équations de charge à différents points d¹opération
plutôt que de procéder au calcul détaillé de la séquence exacte. Quant aux
valeurs propres, seulement celles peu amorties sont évaluées en utilisant la
méthode de la matrice S ("S-Matrix"). L¹algorithme considère aussi
des aspects pratiques des systèmes de puissance. Comme la distance entre le
point d¹opération et la capacité de charge maximale permise sans instabilité aux
faibles signaux doit être évaluée, des développements futurs permettront
l¹implantation de mécanismes à utilisation directe pour l¹évaluation de la
stabilité aux faibles signaux dans la gérance d¹un système d¹énergie.
1996 – Volume 20 – No 3
The ATM enterprise network switch: Enabler of
network transformation
Le commutateur ATM de
réseau d¹entreprise: catalyseur de la transformation de réseau
Tony Rybczynski, Director, Strategic Marketing,
Multimedia Networks Group,Northern Telecom, Ottawa, Ontario K2L 3T1. E-mail:
tony.rybczynski@nt.com
Pages : 93-98
A revolution is in progress
that is dramatically changing the way information networks are designed. The
introduction of a new form of switching, asynchronous transfer mode (ATM), in
both in-building and wide area environments will revolutionize the way networks
of the future operate. Network transformation is the process of evolving
corporate networks towards multimedia, dynamic-bandwidth, ATM-based
infrastructures. This article will discuss numerous approaches to integrating
ATM switching and cell-based routing, and will introduce a new wide area
product class which has evolved in the marketplace: the ATM enterprise network
switch (ATM ENS), which consolidates cell-based routing, ATM switching and
multimedia consolidation on a single high-performance platform. It will then
discuss various approaches to consolidating voice and video traffic over an ATM
ENS, with a particular focus on traffic management implications. Finally it
will discuss two key transition issues in the transformation of corporate
networks through the deployment of ATM ENS-based networks: support for
migration from virtual private voice networks, and the need to allow
connectivity to remote Sites using more bandwidth-effective alternatives to ATM
transmission.
Une révolution est présentement en cours modifiant de façon dramatique
la manière de concevoir les réseaux d¹information. L¹introduction d¹une
nouvelle forme de commutation, l¹ATM (asynchronous transfer mode), dans les édifices
et dans les réseaux plus larges, révolutionnera le fonctionnement des réseaux
de l¹avenir. Cette transformation des réseaux est le processus d¹évolution des
réseaux corporatifs vers des infrastructures multimédia et à largeur de bande
dynamique basées sur l¹ATM. Cet article discute de nombreuses approches pour
intégrer la commutation ATM et le routage par cellule, et il introduit une
nouvelle classe de produit qui s¹est développé sur le marché: le commutateur
ATM de réseau d¹entreprise (ATM ENS) qui consolide le routage par cellule, la
commutation ATM et le service multimédia sur une seule plateforme haute
performance. Il discute alors de différentes approches pour intégrer le trafic
audio et vidéo sur ce commutateur, avec une insistance particulière sur les
implications de gestion de trafic. L¹article discute finalement de deux
sujets-clé dans la transformation des réseaux corporatifs par le déploiement de
réseaux basés sur l¹ATM ENS: le support pour la migration hors des réseaux
vocaux privés virtuels, et la nécessité de permettre la connectivité à des
sites éloignés au moyen d¹alternatives à la transmission ATM.
ATM network management
La gestion de réseaux ATM
Richard Wagner, Northern Telecom, NORTEL Technology
Broadband Planning Group, 3500 Carling Avenue, Ottawa, Ontario K1Y 4H7. E-mail:
rwagner@nortel.ca
Pages : 99-102
This paper addresses the
current status of network management specification development by the ATM Forum
Network Management Subworking Group, using existing standards from the ITU-T
and IETF and updating those standards or assisting in the creation of new ones.
The work uses a three-step specification process to define network management
interfaces, introducing the concept of a protocol independent management
information base (MIB) and recognizing that networks of the future will have
interfaces supported by various protocols.
Cet article traite du statut actuel du développement de la spécification
sur la gestion de réseau par le sous-groupe de travail du Forum ATM sur la
gestion de réseau, en utilisant les normes existantes ITU-T et IETF, en les
modifiant ou en assistant dans la création de nouvelles normes. Il utilise un
processus de normalisation en trois étapes pour définir les interfaces de
gestion de réseau, introduisant le concept d¹une base d¹information de gestion
indépendante des protocoles et reconnaissant que les réseaux de l¹avenir auront
des interfaces supportés par des protocoles différents.
A tutorial on ATM traffic
management
La gestion du trafic en ATM
Natalie Giroux, Newbridge Network Corporation, 600
March Road, Kanata, Ontario K2K 2E6
Pages : 103-106
In order to efficiently
support the ATM multi-application environment in a potentially multivendor
network, the ATM layer defines a sophisticated set of traffic-management
functions and procedures whose main objectives are to protect network and
users¹ performance, to optimize the use of the network resources, and to
protect applications against network congestion. This paper gives an overview
of ATM traffic management.
Dans le but de supporter efficacement l¹environnement multi-applications
en ATM dans un réseau potentiellement monté par plusieurs fournisseurs
d¹équipements, le niveau ATM définit un ensemble évolué de fonctions et de
procédures de gestion de trafic, dont les objectifs principaux sont de protéger
la performance du réseau et des usagers, d¹optimiser l¹usage des ressources du
réseau, et de protéger les applications de la congestion du réseau. Cet article
présente une vue d¹ensemble de la gestion du trafic en ATM.
ATM addressing
L¹adressage ATM
Steve Baillargeon, Senior Network Engineer, Northern
Telecom, 1431 Merivale Road, Nepean, Ontario K2C 3T1. E-mail:
steve.baillargeon@nt.com
Pages : 107-108
This paper presents the
requirements for addressing in an ATM network and describes the different addressing
formats adopted by the ATM Forum. It explains the use of addressing from the
perspective of end users, enterprise network managers and service providers. Finally,
some basic guidelines for selecting an ATM address plan are discussed.
Cet article présente les besoins d¹adressage dans un réseau ATM et
décrit les différents formats d¹adressage adoptés par le Forum ATM. On explique
l¹utilisation de l¹adressage vu de la perspective des usagers, des
gestionnaires de réseaux d¹entreprise et des fournisseurs de service. On
discute finalement des lignes directrices de base pour sélectionner un plan
d¹adressage ATM.
LAN emulation over ATM
L¹émulation des réseaux
locaux en ATM
Ken Hayward, Northern Telecom, 1431 Merivale Road,
Nepean, Ontario K2E 5N8
Pages : 109-112
While the new capabilities of
ATM are expected to generate new applications, ATM¹s early deployment will
depend upon its ability to continue to support existing applications. In this
context, LAN emulation is essential and has been defined with the goal of
allowing interoperable implementations of multiple vendors¹ devices, while
supporting the vast number of existing applications running on servers and work
stations connected to current LANs. LAN emulation allows ATM networks to
continue to support today¹s applications, while new applications are written to
take advantage of the new characteristics of ATM.
Alors que les capabilités nouvelles offertes en ATM sont prometteuses de
nouvelles applications, le déploiement initial des réseaux ATM sera fonction de
leur capacité de supporter les applications existantes. Dans ce contexte,
l¹émulation de réseaux locaux est essentielle et a été définie dans le but de
permettre l¹inter-opérabilité d¹implantations des équipements de plusieurs
foumisseurs, tout en supportant le grand nombre d¹applications existantes
fonctionnant sur des serveurs et stations de travail reliés aux réseaux locaux
actuels. L¹émulation de réseaux locaux permet aux réseaux ATM de continuer à
supporter les applications existantes, pendant qu¹on développe de nouvelles applications
capables de prendre avantage des nouvelles capabilités offertes en ATM.
Voice and telephony over ATM (VTOA) to the desktop
La transmission vocale vers
la station de travail en ATM
Peter Chase, Mitel Corporation, 350 Legget Drive,
Kanata, Ontario K2K 1X3 (e-mail: peter-chase@mitel.comn), and Ibrahim Gedeon, Northern Telecom, 1431 Merivale
Road, Nepean, Ontario K2C 3T1 (e-mail: i.gedeon@ieee.org)
Pages : 113-115
This paper describes the
direction the ATM Forum (ATMF) is adopting for the support of voice and
telephony over ATM (VTOA) to the desktop. The goals of the ATMF are clearly
outlined, along with the functional requirements of VTOA. The areas of access
and interworking are both covered, in addition to the services and features
supported.
Cet article décrit la direction que le Forum ATM est en voie d¹adopter
pour le support des transmissions vocales vers les stations de travail en ATM.
Les objectifs poursuivis par le Forum ATM sont clairement exposés de même que
les exigences fonctionnelles de la transmission vocale sur l¹ATM. Le sujet de
l¹accès aussi bien que celui de l¹inter-réseautage sont couverts, en plus de la
description des services supportés.
1996 – Volume 20 – No 4
A review of signal energy analysis for the rapid determination of
dynamic security limits
Une synthèse de la méthode
d¹analyse de l¹énergie du signal pour la détermination rapide des limites de
sécurité dynamique
Richard J. Marceau, Moraogue
Sirandi, Saidou Soumare, Xuan Dai Do, Département de génie électrique et de
génie informatique, École Polytechnique de Montréal, C.P. 6079, Succ. A, Montréal, Qué. H3C 3A7, Francisco Galiana, Department of Electrical
Engineering, McGill University, 3480 University St., 6th Floor, Montreal, Qué.
H3A 2A7 and Richard Mailhot, Hydro-Québec,
Complexe Desjardins, 10th Floor, Montréal, Qué. H5B 1H7
Pages: 125-132
This article presents an
overview of the signal energy method for the rapid determination of power
system dynamic security limits. The key questions concerning this method are
addressed. These include: (1) What is the basis of signal energy
transient-stability-limit estimation? (2) Which physical quantity (ies)
yield(s) the most accurate estimates? (3) How is the method used for
accelerating the transient-stability-limit search? and (4) Can it be adapted to
multiple-processor environments (i.e., either multiprocessor work stations or
local area networks (LANs))? Signal energy limit search strategies, deployed on
single-processor hardware, are shown to be extremely rapid and accurate, and to
compare favourably to the published performance of the only other known method
for accelerating the transient-stability-limit search (i.e., the ³second kick²
method). Also, tests show that by combining signal energy analysis and multiple
processors, transient-stability-transfer-limit determination is achievable, on
average, in less than the time required for two simulations and with an error under
1%.
Cet article présente une synthèse de la théorie et de la pratique de la
méthode de l¹énergie du signal pour la détermination rapide des limites de
sécurité dynamique. On y aborde les principales questions entourant la méthode,
notamment: (1) Quels sont les fondements de la méthode en vue de l¹estimation
de limites en stabilité transitoire? (2) Quelle(s) quantité(s) physique(s)
donnent les meilleures estimations? (3) Comment l¹applique-t-on en pratique
pour accélérer la recherche de limites en stabilité transitoire? (4) Peut-on
l¹adapter à des environnements à processeurs multiples (i.e., architectures de
type multiprocesseurs ou réseaux locaux)? On y voit que les stratégies de
recherche de limites à base de l¹énergie du signal sont rapides, précises et se
comparent très favorablement à la performance publiée de la seule autre méthode
connue pour accélérer la recherche de limites en stabilité transitoire (soit la
méthode dite du ³second kick²). De plus, en combinant cette méthode à une
stratégie à base de processeurs multiples, on obtient, en moyenne, une limite
en moins de temps que celui requis par deux simulations et ce, avec une erreur
inférieure à 1%.
Analyse, estimation et
réduction du bruit de commutation simultanée
Analysis, estimation and reduction of simultaneous
switching noise
A. Abderrahman, Y. Savaria et
B.
Kaminska, Département de génie électrique et de génie informatique,
École Polytechnique de
Montréal, B.P. 6079, succursale ³centre-ville², Montréal, Qué., H3C 3A7
Pages: 133-144
Les performances des circuits intégrés numériques et mixtes
(analogiques/numériques) sont affectées et limitées par le bruit de commutation
simultanée (induit par les amplificateurs de sortie), engendré sur les lignes
d¹alimentation et de masse. Ce type de bruit est étroitement lié aux
interconnexions et aux boîtiers des circuits électroniques. Ces deux derniers
facteurs jouent un rôle majeur dans la conception des systèmes rapides. Ils
seront probablement parmi les facteurs dominants qui limiteront les performances
des futurs circuits ULSI. Par conséquent, il est impératif de comprendre et de
maîtriser les problèmes et les subtilités se rattachant aux interconnexions et
à la mise en boîtier. Parmi ces problèmes figure le bruit de commutation
simultanée qui ne cesse de prendre de l¹ampleur, surtout avec l¹augmentation de
la vitesse des circuits et la croissance du nombre de leurs broches
d¹entrées/sorties. Dans cet article, nous faisons le point sur les différents
aspects de ce bruit. Nous passerons en revue les travaux accomplis dans
l¹analyse de ce bruit et de ses effets, ainsi que les méthodes permettant de
l¹estimer et de le réduire.
The performance of digital
and mixed circuits is affected and limited by the simultaneous switching power
and ground noise. This kind of noise is related to interconnections and
packaging. The latter two factors play a major role in high-speed-circuit
design and may become a dominant factor limiting the performance of future ULSI
components. As a result, it is imperative to understand and to master the
problems and subtleties arising from interconnections and packaging. Among
these problems, that of simultaneous switching noise is taking on more and more
importance as circuits become faster and their I/O pin count increases. This
paper reviews the state of current research regarding how to analyze, estimate
and reduce simultaneous switching noise.
Acousto-optic devices: Application to the
reconstruction of spatially sampled data in magnetic resonance imaging
Composants acousto-optiques:
Application à la. reconstruction de données échantillonnées en imagerie à
résonnance magnétique
AM. Kiruluta and V.M. Ristic, Acousto-Optic Research Laboratory, Applied Science
and Engineering, University of Toronto, Toronto, Ontario M5S 3G4
Pages: 145-148
The purpose of this paper is
to propose a novel idea exploiting the real-time capability of an acousto-optic
cell-based Fourier transformer to reconstruct magnetic resonance images at
fluoroscopic rates of 30 frames/s or more. The proposed systems are robust
enough to reconstruct images for data acquired on a rectilinear grid
(echo-planar) using a two-dimensional transformer or data acquired on a polar
grid (spiral-scan, flower-scan) using a modified filtered backprojection
algorithm.
L¹objectif de cet article est de proposer une idée nouvelle qui exploite
la capacité temps réel d¹un transformateur de Fourier sur cellule
acousto-optique pour reconstruire des images RM à des taux fluoroscopiques de
30 trames/s ou plus. Les systèmes proposés sont suffisamment robustes pour
reconstruire des images pour des données acquises sur un grillage rectilinéaire
avec une transformée 2-D, ou sur un grillage polaire en utilisant un algorithme
modifié de rétroprojection.
An adaptive multichannel filter for colour image
processing
Un filtre adaptatif
multi-canal pour le traitement d¹images couleurs
K.N. Plataniotis, D. Androutsos and AN. Venetsanopoulos, Department of Electrical and
Computer Engineering, University of Toronto, 10 King¹s College Rd., Toronto, Ontario
M5S 3G4. E-mail: kostas@dsp.toronto.edu. URL:
https://www.comm.toronto.edu/~dsp/dsp.html
Pages: 149-152
A new multichannel filter
suitable for noise reduction and edge preservation is introduced here. The new
filter uses adaptively determined data-dependent coefficients. The special case
of colour image processing is studied as an important example of multichannel
signal processing. Simulation results indicate that the new filter is
computationally attractive and has excellent performance.
Cet article introduit un nouveau filtre multi-canal bien adapté à la
réduction de bruit et à la préservation des arêtes. Ce nouveau filtre utilise
des coefficients déterminés de façon adaptative en fonction des données. Le cas
particulier du traitement d¹images couleurs est étudié comme un exemple
important de traitement multi-canal. Les résultats de simulation indiquent que
le nouveau filtre est intéressant du point de vue calcul et offre d¹excellentes
performances.
A simple approach for the design of pseudo-QMF banks
Une approche simple pour la
conception de banques de filtres Pseudo-FQI
Esam Abdel~Raheem*, Fayez Et-GuibalyÝ and
Tet Yeap* (*Department of
Electrical Engineering,
University of Ottawa, 161 Louis Pasteur St.,
Ottawa, Ontario KIN 6N5. E-mail: raheem@trix.genie.uottawa.ca. ÝDepartment of Electrical and Computer
Engineering, University of Victoria, P.O. Box 3055, Victoria, B.C. V8W 3P6)
Pages: 153-157
The iterative algorithm
presented by Lim, Yang and Koh is extended for the design of cosine-modulated
pseudo-QMF banks. The algorithm is simple and efficient, and results in savings
in the amount of computation and design time. Design examples are included
to illustrate the method.
Cet article extensionne l¹algorithme itératif proposé par Lim, Yang et
Koh à la conception de banques de filtres Pseudo-FQI à modulation
cosinusoïdale. L¹algorithme est simple et efficace, et résulte en un gain de
temps calcul et de temps de conception. L¹article inclut des exemples de design
pour illustrer la méthode.