基于关联规则的 HLA 动态数据分发策略

第18卷第12期 系

统 仿 真 学 报© V ol. 18 No. 12

2006年12月 Journal of System Simulation Dec., 2006

基于关联规则的HLA 动态数据分发策略

刘胤田1,2, 唐常杰1, 吴征宇3, 曾 涛1, 陈 鹏1

(1.

四川大学计算机学院, 四川 成都 610065；2.南京陆军指挥学院, 江苏 南京 210045; 3.炮兵学院南京分院, 江苏 南京 211132)

摘 要: 针对HLA 数据分发，提出了基于关联规则的动态数据分发策略，主要工作有：(1)提出

基于关联规则的动态数据分发思想。(2)设计了描述仿真系统成员之间数据交互情况的发布订购树(PS-Tree)。(3)基于PS-Tree 挖掘关联规则，实现动态数据分发策略。(4)给出动态数据分发策略性能的量化分析。实验结果说明动态数据分发策略通过提高组播资源利用率，有效实现了基于值的数据过滤，减少了冗余数据的发送与接收，从而提高仿真系统的实时性、稳定性。 关键词：高层体系结构; 数据分发管理; 关联规则挖掘; 组播优化

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1004-731X (2006) 12

Dynamic Data Distribution Strategy of HLA Based on Association Rule

LIU Yin-tian 1,2, TANG Chang-jie 1, WU Zheng-yu 3, ZENG Tao 1, CHEN Peng 1

(1. School of Computer Science, Sichuan University, Chengdu 610065, China; 2. Nanjing Army Command College, Nanjing 210045, China;

3. Nanjing Artillery Academy, Nanjing 211132, China)

Abstract: To ensure the efficiency of data exchange between simulation members via multicast groups in the simulation system based on HLA, the method of dynamic data distribution strategy was proposed based on association rule. The main contributions include: (1) Proposing the concept of dynamic data distribution strategy of HLA based on association rule. (2) Proposing the structure of Publishing&Subscription Tree(PS-Tree), which can manifest the relationship of data exchange between simulation members. (3) Giving the method to mine association rules of the publishing&subscription records set via PS-Tree and forming the forwarding table which realizes the strategy and (4) Analyzing the performance of dynamic data distribution strategy. Experiment shows that the strategy improves the efficiency of data exchange because of the more efficient use of multicast groups resource.

Key words: HLA; DDM; association rule mining; multicast optimizing

引 言

高层体系结构数据分发管理服务(HLA DDM) [2-6]通过区域匹配实现基于值的接收方数据过滤，并利用组播技术在数据发布方与订购方之间实现数据交互，有效地减少了系统数据交互过程中的网络流量和仿真成员的数据处理负担，降低了数据传输延迟，保证了各仿真成员间数据的实时交互和同步。在此基础上，Xu Chun-lei [7]提出了基于多层次网格的高效相关过滤方法，克服了均匀网格方法匹配精度低，格子尺寸单一，难以适应所有实体的缺点，具有快速灵活的特点；Zhang Ya-chong [8]提出了一种根据发布订购关系动态调整分配网格组播地址的模型。

上述研究主要致力于解决区域的匹配及区域与组播地址的映射，解决了同类型数据通过区域匹配基于值的接收方数据过滤，并利用组播技术有效减少了数据发送方的数据处理负担和网络带宽的占用。但在系统层次上灵活有效地实现数据的有效传输与交互方面研究不够，要真正实现基于值的接收方数据过滤，下列问题亟待解决：

z 无效数据的接收问题。组播资源有限，同一区域可

收稿日期：2005-09-16 修回日期：2005-11-09

基金项目: 国家自然科学基金(60473071), 高等学校博士学科点专项科研基金SRFDP(20020610007), 四川省青创工程(2004AA0350)。

作者简介: 刘胤田(1972-), 男, 四川隆昌人, 博士生, 研究方向为数据库与知识工程, 作战模拟；唐常杰(1946-), 男, 博导, 教授, 研究方向为数据库与知识工程。

能覆盖多个不同的组播通道，同时不同的对象类实例属性所绑定的区域也可能覆盖同一组播通道，使得不同区域不同对象类实例的不同属性都会通过同一组播通道从不同的数据发布方发出。数据订购方能根据区域匹配结果选择对相应组播通道的主动侦听，但只能被动接收数据发布方发往相应组播通道的所有数据并进行二次过滤以找出自己订购的数据（称其为有效数据）。数据订购方通过组播通道接收到有效数据的同时，也接收了大量未订购的其它对象类实例属性，甚至是同一对象类实例的其它属性（称其为无效数据）。

z 接收方数据处理负担问题。数据订购方被动地接收大量无效数据，必须对所有接收数据一一进行判断，以过滤出自己订购的数据，增加了接收方数据处理负担。

z 组播资源利用效率问题。由于数据分布的不均匀及随着时间的推进，数据分布态势会动态改变，造成各组播通道数据流量的不均匀及无效数据的传输，使系统在整体上对于组播资源的利用率不够高。

为解决上述问题，本文提出了基于关联规则的动态数据分发策略。其基本思想是：（1）充分利用组播地址资源。找出利用率不高的组播通道，关闭这些通道，并将这些通道的

有效数据通过数据发布方与订购方之间其它的组播通道进行转发，避免无效数据的发送与接收，同时减少对低效率组播通道的维护开销；（2）进行数据转发时尽量减少相同数据在发布方的重复发送，以减少发布方数据处理负担和节约网