MPOA与MPLS技术的比较分析

MPOA与MPLS技术的比较分析

通信09-2徐盖奇

学号 0906030223

摘要:随着多媒体通信的发展,网络时QoS保证提出了更高的要求.文章介绍了可提供QoS 保证的基于IP与ATM相结合的两种技术,MPOA和MPLS。并对两者进行了结构、性能等多方面比较。

关键词:MPOA MPLS QoS ATM

1 综述

多协议标签交换（Multi –Protocol Label Switching,MPLS）是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。

它具有管理各种不同形式通信流的机制。MPLS 独立于第二和第三层协议，诸如ATM 和IP。它提供了一种方式，将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。它是现有路由和交换协议的接口，如IP、ATM、帧中继资源预留协议（RSVP）、开放最短路径优先（OSPF）等等。在MPLS 中，数据传输发生在标签交换路径（LSP）上。LSP 是每一个沿着从源端到终端的路径上的结点的标签序列。现今使用着一些标签分发协议，如标签分发协议（LDP）、RSVP 或者建于路由协议之上的一些协议，如边界网关协议BGP及OSPF.因为固定长度标签被插入每一个包或信元的开始处，并且可被硬件用来在两个链接间快速交换包，所以使数据的快速交换成为可能。

MPLS 主要设计来解决网路问题，如网路速度、可扩展性、服务质量管理以及流量工程，同时也为下一代IP 中枢网络解决宽带管理及服务请求等问题。

ATM上的多协议传送(MPOA)是ATM论坛提出的一项规范,它利用了标准的ATM上的多协议传送(MPOA)是ATM论坛提出的一项规范,它利用了标准的ATM交换技术,提供了高性能、可伸缩的路由功能。MPOA方案将路由和桥接的通信数据流映射到ATM的交换虚电路(SVC)上,将传统的路由器从执行处理一个个信息包的重负中解脱了出来MPOA采用了基于硬件的ATM交换结构,极大地改进了吞吐量、缩短了整体延迟时间, 以及缩短了端到端通信延时等。此外,基于MPOA的网络可以通过诸如RIP等标准的路由协议与传统的路由器进行通信。

2 比较分析

多协议标签交换MPLS最初是为了提高转发速度而提出的。与传统IP路由方式相比，它在数据转发时，只在网络边缘分析IP报文头，而不用在每一跳都分析IP报文头，从而节约了处理时间。

MPOA从根本上将数据传送和路由计算分开，将功能分布到不同的设备，从而减少了参与路由计算的设备数目和端设备的复杂性。它可以以统一的方式支持二层和三层网络互连，因此保证了ATM 环境中大规模的互连。它可以同时有效地处理突发数据和长期的数据流，但是，MPOA的复杂性有很大的争议.

以下将分别介绍二者的特点。

ATM与IP结合技术的两种模式

2.1 MPLS基本工作过程

1)LDP和传统路由协议（如OSPF、ISIS等）一起，在各个LSR中为有业务需求的FEC建立路由表和标签映射表。

2)入节点Ingress接收分组，完成第三层功能，判定分组所属的FEC，并给分组加上标签，形成MPLS标签分组转发到中间节点Transit。

3)Transit根据分组上的标签以及标签转发表进行转发，不对标签分组进行任何第三层处理。

4)在出节点Egress去掉分组中的标签，继续进行后面的转发。

由此可以看出，MPLS并不是一种业务或者应用它实际上是一种隧道技术，也是一种将标签交换转发和网络层路由技术集于一身的路由与交换技术平台。这个平台不仅支持多种高层协议与业务，而且，在一定程度上可以保证信息传输的安全性。

2.2 MPLS的体系结构

控制平面（Control Plane）之间基于无连接服务，利用现有IP网络实现.

转发平面（Forwarding Plane）也称为数据平面（Data Plane），是面向连接的，可以使用ATM、帧中继等二层网络。MPLS使用短而定长的标签（label）封装分组，在数据平面实现快速转发。

在控制平面，MPLS拥有IP网络强大灵活的路由功能，可以满足各种新应用对网络的要求。对于核心LSR，在转发平面只需要进行标签分组的转发。对于LER，在转发平面不仅需要进行标签分组的转发，也需要进行IP分组的转发，前者使用标签转发表LFIB，后者使用传统转发表FIB（Forwarding Information Base）。

2.3 MPLS与路由协议

LDP利用路由转发表建立LSP.LDP通过逐跳方式建立LSP时,利用沿途各LSR路由转发表中的信息来确定下一跳，而路由转发表中的信息一般是通过IGP、BGP等路由协议收集的。LDP并不直接和各种路由协议关联，只是间接使用路由信息.通过已有协议的扩展支持MPLS标签分发虽然LDP是专门用来实现标签分发的协议，但LDP并不是唯一的标签分发协议。通过对BGP、RSVP（Resource Reservation Protocol）等已有协议进行扩展，也可以支持MPLS标签的分发.通过某些路由协议的扩展支持MPLS应用在MPLS的应用中也可能需要对某些路由协议进行扩展。例如，基于MPLS的VPN应用需要对BGP进行扩展，使BGP能够传播VPN的路由信息；基于MPLS的流量工程TE（Traffic Engineering）需要对OSPF或IS-IS协议进行扩展，以携带链路状态信息.

2.4 转发等价类

MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类，称为转发等价类FEC（Forwarding Equivalence Class）。相同转发等价类的分组在MPLS网络中将获得完全相同的处理。转发等价类的划分方式非常灵活，可以是源地址、目的地址、源端口、目的端口、协议类型、VPN等的任意组合。例如，在传统的采用最长匹配算法的IP转发中，到同一个目的地址的所有报文就是一个转发等价类。

2.5 标签

标签是一个长度固定、只具有本地意义的短标识符，用于唯一标识一个分组所属的转发等价类FEC。在某些情况下，例如要进行负载分担，对应一个FEC可能会有多个标签，

但是一个标签只能代表一个FEC。标签由报文的头部所携带，不包含拓扑信息，只具有局部意义。标签的长度为4个字节。

标签共有4个域：

Label：20比特，标签值字段用于转发的指针

Exp：3比特，保留用于试验现在通常用做CoS（Class of Service）

S：1比特，栈底标识。MPLS支持标签的分层结构，即多重标签，S值为1时表明为最底层标签。

TTL：8比特，和IP分组中的TTL（Time To Live）意义相同。

标签与ATM的VPI/VCI以及Frame Relay的DLCI类似，是一种连接标识符。

如果链路层协议具有标签域，如ATM的VPI/VCI或Frame Relay的DLCI，则标签封装在这些域中。

如果链路层协议没有标签域，则标签封装在链路层和IP层之间的一个垫层中。Frame mode：帧模式

Cell mode：信元模式

2.6 标签交换路由器

标签交换路由器LSR（Label Switching Router）是MPLS网络中的基本元素，所有LSR 都支持MPLS协议。LSR由两部分组成：控制单元和转发单元。控制单元负责标签的分配、路由的选择、标签转发表的建立、标签交换路径的建立、拆除等工作转发单元则依据标签转发表对收到的分组进行转发。

2.7 MPLS的应用

随着ASIC技术的发展，路由查找速度已经不是阻碍网络发展的瓶颈。这使得MPLS 在提高转发速度方面不再具备明显的优势。但由于MPLS结合了IP网络强大的三层路由功能和传统二层网络高效的转发机制，在转发平面采用面向连接方式，与现有二层网络转发方式非常相似，这些特点使得MPLS能够很容易地实现IP与ATM、帧中继等二层网络的无缝融合，并为流量工程TE（Traffic Engineering）、虚拟专用网VPN（Virtual Private Network）、服务质量QoS（Quality of Service）等应用提供更好的解决方案。

2.8 MPLS环路处理

MPLS使用基于分布式计算的传统IP路由协议，在网络拓扑结构变化的瞬间，由这些协议计算得到的路由可能会瞬时产生环路。分组进入有环路的LSP传送时可能会导致两个

基本问题分组无法递交到正确的目的地址；拥塞。发生环路后。即使采用TTL减和环路分组丢弃的方式分组仍可能在环路中存活很长时间，并占用大量的网络资源。这对其他没有产生环路的数据分组的正确传输有很大影响。产生环路数据包造成的拥塞可能导致非环路数据包延迟加长或丢弃，严重时导致网络瘫痪。在MPLS网络中有很多机制防止环路形成，在环路处理的方法上，一般要考虑使用该方法后环路可能发生的数量以及使用该方法对路由计算收敛性的影响。减少环路的发生意味着路由收敛时间更长。

MPLS网络的第二层环路处置有很多种方法，主要可以划分为三类:环路幸存这种方法通过诸如限制环路所能使用的网络资源的大小来最小化环路对网络服务性能的影响。环路检测允许环路的发生，但在随后的检测中发现环路时就删除它们。环路防止避免在第二层转发路径时发生环路。

2.9 MPOA的原则

MPOA的目的是在LANE环境中有效地传输子网间的unicast 数据。MPOA集成了LANE和NHRP以保留LANE同时通过旁路路由器提高子网间通信的效率。MPOA允许网络层路由记算和数据传送物理地分离，这称为虚拟路由。路由计算由位于路由器中的服务器——即MPS ——执行，数据传送由边缘设备中的客户——即MPC ——执行。

2.10 MPOA工作方式

我们可以通过考察MPOA到底解决了哪些问题来了解它的工作方式。归纳起来,MPOA 能做这样三件事:首先,它定义了一种方法,即通过ATM交换结构来建造高性能低延时的IP 路由和其它协议路由;其次,它使网管人员能建立跨越路由边界的虚拟子网,这样用户可以成为同一个虚拟网组的成员,而无须考虑他们的物理位置;最后,MPOA允许各种应用都能使用ATM的服务质量(QoS)功能。值得注意的是,MPOA协议在一定程度上是基于早先解决这些问题的方法之上的,比如局域网仿真。像传统桥接网络一样,局域网仿真网络可以支持所有的高层协议,例TCP/IPIPX/SPX。它同时简化了ATM适配卡和网桥的开发,使厂商可以从实施网络层智能的紧迫感中解脱出来。但是局域网仿真网络和传统桥接网络一样受到其固有的扩展和性能局限的困扰,连接虚拟局域网还是需要传统路由器,而这恰恰是带来性能瓶颈的缘由。即使是最快的路由器,每秒的处理能力达到500,000个数据包,也比今天低端ATM 交换机的处理能力低许多。随着每个仿真局域网(ELAN)中ATM主机及ATM交换机数的增加,传统路由器将跟不上这种发展。这些路由器还带来延时:即使所有的源站点和目标站点都是直接连到ATM上,源站点仍需要与路由器之间建立一条ATM虚电路(VC),路由器进

而再与目标站点之间建立另一条虚电路。同时扩展性也是一个问题。因为随着VLAN数量的增长,虚电路数量也在增长,每条虚电路都要有一定的设置开销。局域网仿真协议不允许不同VLAN的流量共用同一条虚电路，这就限制了扩展性,此外交换机无法支持无限增长的虚电路数量。ATM论坛在LANE2.0版。

2.11 隐藏协议

局域网仿真技术通过ATM交换有效地隐藏了网络层及其高层的协议,同时也带来了一系列新问题。其一是附加的协议开销。举例来说,IP主机不得不通过更多的步骤来获取目的地的ATM地址。这些步骤带来了大量的广播流量。由于每台主机对每次广播都必须收听,这就降低了所有这些机器的中央处理器(CPU )工作效率,更糟糕的是,该过程还消耗了一定的网络带宽资源。

MAC层到ATM地址映射也产生了两个问题。

首先,运行于虚拟局域网上的应用没有利用ATM的多媒体和业务质量等优势之处。即使对那些能够使用网络层QoS 协议,如IETF的资源预订协议(RSVP)的应用也同样如此,因为还没有一种能将RSVP的QoS请求传到ATM结构中去的机制。

其次,还有一个受局域网仿真的最大帧长度限制所带来的性能影响:协议要求在一个仿真局域网中的所有设备使用相同的最大帧长度,也叫作最大传输单元(MTU)。以太网的MTU被定在1500个字节,而与ATM相连的设备能够负担更大的MTU,但更大的MTU意味着更好的吞吐性能,因此在以太网和ATM设备共存的仿真局域网中,ATM设备不得不使用相对较小的满足以太网要求的MTU。IETF组织定义了一个规范支持ATM的IP,从而部分地解决了一些问题。这就是说,IP网(不是指那些运行其它协议的,例如IPX)可以在不需要局域网仿真软件的情况下运行在ATM之上。IETF的征询意见(RFCs1577(ATM 之上的传统IP方式,即Classical IP Over ATM) 和1483(AAL层上的MultiprotocolEncapsulation over AAL)中定义了一些利用IP网络直接映射到ATM结构中去的方法。

2.12 虚拟路由器

MPOA模型的一个关键之处是它采用了虚拟路由器,一整套MPOA设备工作于ATM构架之上,共同提供多协议路由器的功能(见图)。由于边缘设备从和它相连的子网上接收数据,它们就被类比成路由器接口卡。ATM交换结构可被视为路由器的背板用来连接边缘设备。路由服务器则与一个控制处理器相类似。注:MPOA模型将路由功能分散到边缘设备和路由服务器上,其中边缘设备负责转发数据包,路由服务器则提供路由信息。不同虚拟局域网之

间的流量不必通过路由服务器。虚拟路由方式能比今天的路由器更高效更经济地传送路由:边缘设备不必像现有路由器那样智能,如果要求它加强转发能力仅仅添加交换机即可,网络更易扩展。如果要求它增加路由功能则在路由服务器中添加相应的软件,系统管理也变得更简单。整个虚拟路由器结构由许多交换机和路由服务器组成,我们可以把它视为一个单一路由器进行管理。最后,因为一个虚拟子网可以包括物理上位于网络任何地方的主机,所以虚拟路由允许创建不同的虚拟子网。

2.13 MPOA基本组成

MPOA采用了LANE、NHRP、交换路由器(Switched Router)三种互补的技术。LANE 是在ATM上仿真第二层的局域网技术,如以太网或令牌环,使得ATM透明于上层应用;而NHRP则提供了一种基于网络层地址进行寻址机制,在ATM骨干上建立一种直接连接;交换路由器可将传统路由器的功能分离到网络中不同的组成成分中,从而降低了成本,提高了效率。

逻辑组成部件：MPOA协议定义了其逻辑组成部件,它们可以在不同的硬件配置上实现。包括：边缘设备: 边缘设备是一种价格低廉的设备,它可以根据IP数据包的网络层目的地址和MAC层目的地址在传统的LAN接口与ATM接口间传输数据。

MPOA客户(MPC)：MPC驻留在边缘设备或连接到ATM交换机的主机上,主要功能是充当互联网络上直接连接通信的出口点和入口点。一个MPC一旦检测到通信流,那么会请求为其服务的MPS提供目的地的有关信息,并检测直接连接是否可以建立。如果可能,那么MPC 就会建立一条SVC,并沿着这条路径向目的地发送数据。MPC和MPS使用NHRP协议进行通信,MPC能够保留与MPS相互通信时取得的直接连接信息。没有数据流的SVC在超过一个预先设置好的时间后将被自动拆除。

MPOA路由器：MPOA路由器是网络层子层映射到ATM的一组功能的集合。MPOA路由器可以作为一个独立的产品来实现,也可以构建在现有的路由器和交换器中,负责维护本地的网络层、MAC层和ATM地址信息以及路由表。MPOA路由器通过NHRP进行通信,解析目的地址,使MPC可以建立直接连接,路由机构运行路由协议(例如RIP和OSPF)和传统路由器通信,这样使得MPOA系统能够与现有的路由局域和广域互联网络交互操作。MPOA服务器：MPS是MPOA路由器的逻辑元素,它将第三层转发信息提供给MPC。它也包含了NHRP服务器(NHS)的功能。MPS充分利用其路由和NHS的功能,确定路由。路径信息由目的地ATM地址和第二层封装信息表示,回应来自MPC的地址解析请求。缓存：由

于在路由互联网络中,用户经常使用重复和惯用的外部地址,如访问特定的文件服务器或远程的公司站点,因此边缘设备可以保存(缓存)这些虚拟的通道信息,以便重复使用,而不用为每个数据流都发出地址解析请求。MPOA的目标之一就是将边缘设备必须访问路由服务器以获取地址信息的次数最少化。虚拟子网：MPOA采用网络层构成来确定"虚拟" 网络。它们同时指示第三层协议和一个地址范围。在使用IP的情况下,它们可以被认为是"虚拟子网"。MPOA模型支持所有现存的LAN互联网络数据流,其中包括子网内部(Intra-subnet)的和子网(Inter-subnet)之间的数据流。

2.14 过渡问题

MPOA工作组面临的一个主要问题是路由体系间的互操作性问题。整个MPOA 虚拟路由器——包括边缘设备、路由服务器和ATM基础结构——都设计成能够工作在使用现存路由协议的路由器环境中。因此,对于网管员来说只能是利用MPOA使之与现有的路由网络协同工作而不是取代后者。未来当路由功能变得更加虚拟化,虚拟路由器产品就要求做得更加专业。边缘设备和ATM交换机会成为网络的主筋骨,集中用于高性能的数据传送和交换,而路由服务器则会成为网络的大脑。但这并不是说传统路由器就此会消失,而是它将转向提供一些特殊的服务,例如用于在ATM和其它广域网业务之间的数据包转换或提供防火墙过滤功能。另外,MPOA也必须和仿真局域网并存,这样路由器可以便捷地介入,而且依赖于仿真局域网中的适配卡和边缘设备等还需要通过路由器集成到MPOA环境中。

3 总结

经过一个星期的课程设计，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒不变的话题。。我想说，课程设计确实有些辛苦，但苦中也有乐，通过课程设计不仅巩固了我们所学的知识，而且扩展了我们的知识面，使我们的视野不再局限于书本，而是上升了一个层面。同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离不开团队，必须发扬团结协作的精神。学习过程中总会遇到这样那样的困难，但是在老师和同学们的帮助下一点一点都迎刃而解了，团结是成功必不可少的因素。对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。

参考文献：

[1]蔡乐才,唐克.基于ATM的IP交换与QoS.保证四川轻化工学院学报，2000年02期.

[2]李洪,黄春华.基于TCP/IP的两种技术——IP Switching与MPOA[J].电信技术.

[3]蒋克.ATM技术与第三层(IP)交换技术.中山大学学报论丛.1997年03期.

[4]黄盛萍.挣脱传统路由束缚 MPOA熠熠生辉[J].微电脑世界.1997年11期 .

[5]Francois Tournesac,吴新瞻.ATM与既有网络的互连[J];今日电子.1998年05期.

[6]滑洪晋;MPOA——一种全新的计算机网络互连技术[J];天津通信技术.1998年02期 .

[7]焦良葆,王锁萍.IP与ATM的融合技术——多协议的ATM[J];江苏通信技术.

[8]弓志勇,丁炜.局域网接入ATM网技术(三)[J].现代电信科技.

[9] Tuck Choy Hor,杨树智.网络层交换的技术概况[J];信息系统工程.1998年07期.

等离子电视机的原理分析与设计

通信09-2徐盖奇

学号 0906030223

摘要：等离子电视是一种利用气体放电的显示技术，其工作原理与日光灯很相似。它采用了等离子管作为发光元件，屏幕上每一个等离子管对应一个像素，屏幕以玻璃作为基板，基板间隔一定距离，四周经气密性封接形成一个个放电空间。放电空间内充入氖、氙等混合惰性气体作为工作媒质。文章主要介绍了等离子电视机工作原理与简单的实现。

关键词：等离子显示屏PDP 电极驱动电路

1 基本原理和特点

1.1 PDP的发光原理

单色PDP是利用气体产生放电（形成等离子体）而直接发射可见光来实现显示的，其显示色一般为放电气体的特征色，如橙色。彩色PDP相同于荧光灯原理，利用气体放电产生紫外线转而激发光致荧光粉而间接发射可见光来实现显示的，使用三基色荧光粉就可以实现多色或全色显示。但是，无论单色还是彩色PDP，其主要工作机理都是基于惰性气体在一定电压作用下的气体放电现象。

单色PDP中放电气体常用Ne-Ar混合气体。产生放电时，气体内部最主要的反应是Ne原子的电离反应。由于受外部条件或引火单元激发，气体内部已存少量的带电粒子，其中电子被极间电场加速并达到一定动能时碰到Ne原子，使其电离导致自由电子增值，如此继续形成电离雪崩效应。在Ne气体中加入极少量Ar气体只是利用Ne 和Ar之间的一种电离反应来提高混合气体的电离截面，以加速电离雪崩。伴随这种气体电离雪崩过程，电子加速后与Ne原子碰撞也会使Ne被激发至更高能级但又不稳定的激发态Ne。这种激发态（10-8S）的跃迁就产生显示所需的发光，辐射峰值波长为585.2nm，所以单色的显示色一般为Ne气体的特征色，即橙红色。

对彩色PDP而言，常用的放电气体为Ne-Xe 或He-Xe混合气体。其放电过程与上面所述的NeAr混合气体相似，只是在伴随气体的电离雪崩过程中，电子被加速后也会与Xe离子碰撞形成Xe的激发态Xe。这种激发态最终跃迁至Xe的基态时，也就产生了147nm波长的真空紫外线，用此激发荧光粉产生出三基色可见光，即可以进行彩色显示。

1.2 限流技术与PDP的分类

PDP中气体放电一股工作在伏安特性曲线的正常辉光区，因为该区放电稳定，功耗较低。为达到稳定放电，避免进入大电流的弧光放电区而烧坏显示器件，PDP中的放电电流必须进行一定的限制。目前实用的限流技术有两种，即电阻限流技术和电容限流技术。利用电阻限流则形成直流型等离子体显示技术（DC-PDP）；利用电容限流则形成交流型等离子体显示技术（AC-PDP）。前者放电气体与电极直接接触，电极外部串联电阻作限流之用，发光位于阴极表面，且为与电压波形一致的连续发光。后者放电气体与电极由透明介质层相隔离，隔离层为串联电容作限流之用，放电因受该电容的隔直作用需用交流脉冲电压驱动，为此无固定阴极和阳极之分，发光位于两电极表面，其为交替呈脉冲式发光。此外，另有一类称作AC/DC混合型PDP技术，其本质只是利用AC放电作引火的DC-PDP或利用DC 放电作选址的AC-PDP。

1.3 PDP的主要特点

与其他平板显示技术相比，PDP具有以下主要特点：

（1）易于实现大面积显示

（2）全色显示（利用红、绿、篮三基色可实现256级灰度）

（3）伏安曲线非线性性强，阀值特性好

（4）具有固有存储特性（显示占空比为1，可实现高亮度）

（5）对比度高（彩色PDP产品已实现300：1）

（6）视角大（160度，为所有显示技术中最大的）

（7）色纯度极好（相同于CRT）

（8）寿命长（单色PDP产品已达10×104h以上，彩色PDP产品已实现3×104h以上）（9）器件结构及制作工艺简单，易于批量生产（投资成本小于TFTLCD，投资回报率相同于CRT）

（10）环境性能优异（可满足美国军用MI L标准）

1.4 彩色PDP技术

图1

彩色PDP技术按工作方式不同也分AC型和DC型两大类，但无论何种方式和结构，彩色PDP都是由数十万至数百万个如图1所示的气体放电单元组成。这些放电单元是在两块玻璃基板之间用许多障壁将放电空间分隔而成的。每个显示单元都设有一组电极，并按一定排列形式涂敷有红（R）、绿（G）、蓝（B）荧光粉。放电单元内充入一定压力的惰性气体。当在被选单元的电极上加上一定电压时，其中的气体即产生放电，放电时所发射的紫外线激发该单元按一定方式进行控制，并完成三基色的空间混色，即可实现彩色显示。现在用于研究开发彩色PDP技术并达到实用化产品的主要有三种类型，即表面放电式AC-PDP、对向放电式AC-PDP、脉冲存储式DC-PDP。表面放电式AC-PDP是目前彩色PDP研究开发及批量生产的主流技术，下面进行重点介绍。

图2

表面放电式AC-PDP器件的典型结构如图2所示。前基板上用透明导电层制作一组平行并由X电极和Y电极组成一对显示电极，为降低透明电极的电阻，在其上面制作一层金属电极如Cr-Cu-Cr，又称汇流电极。如同单色AC-PDP器件一样，电极上覆盖透明介质层和MgO 保护层。后基板上先制作一组平行的选址电极，其上覆盖一层白色介质层，作反射之用。

在白色介质层上制作一组与选址电极平行的条状障壁，其高度约100um、宽度约50um。条状障壁既作两基板之间的隔子，又作防止光串和电串的之用。之后在障壁的两边和白色介质层上分别依次覆盖红、绿、蓝三基色荧光粉。三基色荧光粉分别为红色R：(Y，Ga)BO3：Eu，绿色G：Zn2SiO4：Mn，蓝色B：BaMgAl14O23：Eu2+。两基板以两组电极正交相对位置，四周用低熔点玻璃封接，排气后充入Ne－Xe或He－Xe混合气体即成显示器件。

选址电极与显示电极的每一对X和Y电极正交即为一个放电单元显示单元，每三个连续排列的红、绿、蓝三色显示单元组成一个彩色显示像素。显示单元的维持放电是在其对应且为同一前板上X和Y显示电极间进行的，故称表面放电式，后基板的选址电极仅作显示单元的选址之用。该结构的主要特点是显示发光为反射式，可大大提高像素的亮度。

气体放电为表面式而远离荧光粉，降低了放电电离子对荧光粉的轰击，提高了工作的寿命。表面放电式AC-PDP动态工作时一般采用选址期与维持期分开的驱动方法（ADS技术），同时为了达到全色灰度显示（即每个显示单元实现256级灰度）采用每帧显示由6到8 个子帧组成的子帧驱动技术，子帧的维持时间以相对亮度比1：2：4：8：16：32：64：128设定。

2 简单实现

与LCM类似，商品化的等离子体显示模块（PDP，Plasma Display Module）是由PDP 显示面板、数据存储与控制电路、显示驱动电路、电源及结构体等集成构成的，也称为PDP 显示屏。PDP显示模块的组成方框图如下：

彩色ACPDP显示模块的方框

2.1 数据存储与控制电路

数据存储与控制电路是彩色ACPDP中对图像数据进行处理、实现子场显示的主要控制部分。其功能是将图像数据按显示面板的结构和ADS驱动技术的要求进行处理，并提供驱动电路所需要的控制信号。对显示数据的处理是将显示数据按位进行分离、分块存储，即将一场显示数据从最低位到最高位根据权重分模块存储，然后按相应的子场顺序读出并传送到寻址电极极驱动器进行寻址显示。同时，该电路还要根据行、场同步信号和时钟等产生子场同步信号、扫描同步信号以及扫描电极脉冲产生电路所需的逻辑控制信号，使显示驱动电路正确的产生准备期、寻址期和维持期各电极所需要的多种脉冲序列。

2.2 显示驱动模块

与LCD只需要几伏的电压脉冲就可以驱动显示相比，ACPDP中的气体放电需要100多伏的电压才可以发生，典型数据是寻址驱动器的输出电压为60V~100~V，扫描驱动器的输出电压为150V~200V.因此要实现图像显示，需要将低压的图像数据信号转换成高压脉冲施加在寻址电极上；同时扫描电极和维持电极上也要施加相应的高压脉冲以完成寻址和维持显示等操作。

显示驱动电路的功能是对显示数据作相应的处理，提供驱动ACPDP显示面板所需要的各种高压脉冲。显示驱动电路包括扫描电极驱动电路、寻址电机驱动电路、维持电极和扫描电极驱动脉冲产生电路等。

3 总结

等离子电视提供优质的画面是需要显示面板来呈现的，然而等离子电视显示面板的使用寿命一直是制约等离子电视发展的―瓶颈‖，它的面板一般使用几千个小时后就会产生明显的亮度降低，从而影响画质。目前，还没有一个可以在根本上解决这个问题的技术出现。随着液晶电视机几次大幅度的降价，使液晶电视机的价格开始接近消费者的心理线，等离子电视机相对于液晶电视机的优势也正在被打破。相比液晶和传统CRT电视机，等离子的耗电量是很惊人的。一般40英寸的等离子电视机的耗电量都在300W以上，高耗电量势必造成机体发热速度快，等离子电视机的巨大散热量，对该产品的整体制造工艺也是一个考验，如果元件不达要求很容易在高热环境下老化，因此生产企业就需要对等离子电视的

每一个配件有非常严格的标准。

参考文献：

[1]冯启明.现代电视学.武汉：华中理工大学出版社，1988

[2]余兆明.数字电视和高清晰度电视.北京：人民邮电出版社，1997

[3]陈谋忠.长虹A3、TDA机芯片单片机彩色原理与维修.北京：电子工业出版社，1998

[4]郑凤翼，阎双耀，孟庆涛.彩色电视及遥控系统原理与维修.北京：人民邮电出版社，1991