High Level Architecture (HLA) is the IEEE 1516 standard for interoperation between heterogeneous simulators which are developed with different languages and platforms. Runtime Infrastructure (RTI) is software which implements the HLA Interface Specification. The interoperation simulation is a special case of distributed simulation. While the purpose of distributed simulation is speed-up by distributed computing resource, the purpose of interoperation simulation is reuse of existing stand-alone simulators. The interoperation between simulators requires two functions: data exchange and each simulator’s logical time advance.
The Data Distribution Management (DDM) services, one category of HLA management services, control filters for data transmission and reception of data volume among simulators. The goal of the DDM module is to enhance the data communication more efficient by sending the data only to those simulators that need the data.
The thesis proposes design concept of DDM and shows its implementation. The design concept of DDM is to minimize total amount of message that each federate and a federation process generate. A federate usually publishes or subscribes data when it starts. The federate constantly updates the data and modifies associated regions while it continues to advance its simulation time. Therefore, the proposed DDM design provides fast update or region modification in exchange of complex publish and subscribe services.
The proposed DDM module is developed based on this design concept and implemented to meet the HLA/RTI interface. We verify the functional correctness of the proposed DDM module and measure its performance. We experiment variable scenarios while modifying region, changing overlap ratio, and increasing data volume. The experimental results show that this performance can be satisfied with war game’s requirement of real time constraint.
HLA는 서로 다른 언어와 플랫폼으로 개발된 이기종 시뮬레이터의 연동을 위한 명세 구조로 IEEE 1516의 표준으로 정해져 있다. 이는 API수준의 명세서이다. RTI는 이러한 HLA 인터페이스 명세를 소프트웨어로 구현한 구현물이다. 연동 시뮬레이션은 분산 시뮬레이션의 특별한 형태이다. 분산 시뮬레이션의 목적은 분산 컴퓨팅 자원을 이용한 속도 향상에 있지만 연동 시뮬레이션의 목적은 기존 시뮬레이터의 재사용성에 있다. 이러한 연동을 위해서는 데이터 교환 및 각 시뮬레이터 간에 시간 동기화가 필요하다. HLA 관리 서비스중 하나인 데이터 분산 관리 서비스는 시뮬레이터간에 주고 받는 데이터 양을 필터링하는 방법이다. 데이터 분산 관리의 목적은 다른 시뮬레이터가 필요로 하는 데이터만 전달함으로 효율적인 데이터 통신을 가능하게 하는 것이다.
본 논문은 새로운 데이터 분산 관리 설계 발상에 대해서 제안하고 그것의 구현에 대해서 보여준다. 이 데이터 분산 관리의 설계 발상은 페더레이트와 페더레이션 프로세스에서 생산하는 메세지 수를 최소화하는데 있다. 각 페더레이트는 보통 시뮬레이션이 시작할 때 데이터를 Publish / Subscribe 한다. 또한 각 페더레이트는 시물레이션 시간이 계속적으로 진행되는 도중에 데이터를 갱신하고 이와 연관된 Region을 수정한다. 그러므로 제안된 데이터 분산 관리 디자인은 복잡한 Publish / Subscribe 서비스를 이용하여 빠른 데이터 갱신과 Region을 수정을 할 수있도록 한다. 이를 적용하여 DDM 모듈은 설계되고 HLA/RTI 인터페이스에 만족하도록 구현하였다. 그리고 제안된 DDM 모듈의 기능적 정확성을 증명하였고 성능을 측정하였다. 또한 region을 변경시키며 overlap ratio를 변화시키며 데이터 양을 증가시키며 다양한 시나리오로 실험하였다. 이러한 실험 결과는 워 게임의 실시간 제약사항에 만족하는 성능이다.
