- 1 -
MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 2
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU 3
MỞ ĐẦU 5
CHƯƠNG 1 - MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 7
1.1. Mạng cảm biến và ứng dụng 7
1.2. Kiến trúc mạng cảm biến không dây 11
1.3. Điều khiển truy nhập MAC trong mạng cảm biến không dây 15
CHƯƠNG 2 - ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT 17
2.1. Khái niệm và các thông số hiệu suất 17
2.2. Các phương pháp đánh giá hiệu suất 19
2.3. Mô phỏng bằng chương trình máy tính 21
2.4. Bộ mô phỏng mạng OMNeT++ 28
CHƯƠNG 3 - PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRUY NHẬP MAC
TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 33
3.1. Yêu cầu thiết kế điều khiển truy nhập MAC 33
3.2. Phân loại và nguyên tắc hoạt động điều khiển truy nhập MAC 39
3.3. Đánh giá 48
CHƯƠNG 4 - NHIÊN CỨU, CÀI ĐẶT MÔ PHỎNG, ĐÁNH GIÁ HIỆU
SUẤT MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRUY NHẬP 51
4.1. Giao thức S-MAC 51
4.2. Giao thức T-MAC 60
4.3. Mô phỏng S-MAC, T-MAC bằng bộ chương trình OMNET++ 69
KẾT LUẬN 78
CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO 81
PHỤ LỤC 1: BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 83
- 2 -
MAC
Medium Access Control
Điều khiển truy nhập đường
truyền
NAV
Network Allocation Vector
vectơ thòi gian chiếm giữ
mạng
PEDAMACS
Power Efficient and Delay Aware
Medium
Giao thức PEDAMACS
PMAC
Pattern MAC
Giao thức PMAC
RTS
Request to Send
Yêu cầu gửi
S-MAC
Sensor-MAC
Giao thức S-MAC
STEM
Sparse Topology and Energy
Management
Giao thức STEM
TDMA
Time Division Multiple Access
Đa truy nhập phân chia theo
thời gian
T-MAC
Hình 2.4. Kiến trúc liên kết của một chương trình mô phỏng
29
Hình 2.5. Cấu trúc nút cảm biến được định nghĩa bằng ngôn ngữ
NED trong OMNeT++
30
Hình 2.6. Cấu trúc mô phỏng mạng cảm biến được định nghĩa
bằng ngôn ngữ NED trong OMNeT++
31
Hình 3.1. Nguyên tắc phân loại những giao thức MAC theo tổ
chức thời gian và sự phát triển lịch sử.
39
Hình 3.2. Nghe mức thấp (Low-Power Listening)
40
Hình 3.3. Chu trình thức/ngủ của giao thức truy nhập theo lịch
42
Hình 3.4. Truyền dữ liệu với kỹ thuật đồng bộ thời điểm thăm
dò kênh
43
Hình 3.5. Lựa chọn khe bởi LMAC
45
Hình 3.6. Z-MAC: cấu trúc khe với sự ưu tiên gắn sẵn cho
những chủ nhân khe thời gian.
48
Hình 4.1. Lược đồ S-MAC
52
Hình 4.2. Đồng bộ giữa các nút.
52
Hình 4.3. Quan hệ định thời giữa nút nhận và các nút gửi
56
Hình 4.4. Thực hiện tránh nghe thừa
Hình 4.15. Dòng điện tiêu thụ trung bình của T-MAC khi thay
đổi tốc độ phát sinh gói tin.
74
Hình 4.16. T-MAC với việc thực hiện gửi sớm RTS tăng thông
lượng cực đại
75
Hình 4.17. Mức tiêu thụ dòng điện trung bình khi thay đổi tốc
độ phát sinh gói tin
75
Hình 4.18. Các mức tiêu thụ dòng điện trung bình với chiều dài
gói tin là 20 byte
76
Hình 4.19. Các mức tiêu thụ dòng điện trung bình với chiều dài
gói tin là 100 byte
76
Hình 4.20. Mức tiêu thụ dòng điện trung bình 3 loại giao thức
cho ứng dụng mạng cảm biến thông thường
77 - 5 -
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu các hệ thống mạng thông
tin máy tính di động được phát triển mạnh mẽ. Đặc biệt là hệ thống mạng cảm
biến di động (wireless mobile sensor network), dạng không cấu trúc (ad hoc
mobile network) mới xuất hiện, nhưng đã được nhiều nước, nhiều tổ chức xã
nhập áp dụng cho mạng cảm biến.
Chương 2 giới thiệu tổng quan về đánh giá hiệu suất và mô phỏng bằng
chương trình máy tính. Giới thiệu bộ chương trình mô phỏng đang được sử
dụng rộng rãi trong lĩnh vực viễn thông OMNet++.
Chương 3 trình bày các vấn đề trong thiết kế cơ chế điều khiển truy
nhập MAC cho mạng cảm biến không dây. Phân loại và đánh giá các phương
pháp điều khiển truy nhập MAC trong mạng cảm biến không dây.
Chương 4 giới thiệu, đặc tả hai giao thức điều khiển truy nhập được
dùng cho mạng cảm biến là S-MAC và T-MAC, thực hiện mô phỏng và đánh
giá hiệu suất các giao thức trên bằng bộ chương trình OmNet++.
Mặc dù đã rất cố gắng, song do khuôn khổ thời gian và thức hạn hẹp
nên luận văn còn những hạn chế nhất định, tác giả rất mong nhận được những
góp ý để vấn đề nghiên cứu này ngày càng được hoàn thiện hơn. Qua đây, tác
giả xin chân thành cảm ơn tới PGS.TS Vũ Duy Lợi, người thầy hướng dẫn và
chỉ bảo tận tình trong quá trình thực hiện luận văn này, xin chân thành cảm ơn
các Thầy Cô đã dạy và giúp đỡ trong suốt quá trình học tập tại trường Đại học
Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội.
- 7 -
CHƯƠNG 1 - MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY
1.1. Mạng cảm biến và ứng dụng
1.1.1. Mạng cảm biến
Một mạng cảm biến bao gồm số lượng lớn các nút cảm biến được phân
bố cả bên trong hiện tượng hoặc phân bố bên cạnh hiện tượng. Vị trí của các
nút cảm biến không cần phải thiết kế hoặc xác định trước, điều này cho phép
các nút cảm biến phân bố ngẫu nhiên trong các địa hình phức tạp. Điều đó
cũng có nghĩa là các giao thức của mạng cảm biến và các thuật toán phải có
khả năng tự tổ chức. Một đặc điểm quan trọng khác của các mạng cảm biến là
khả năng phối hợp giữa các nút cảm biến. Các nút cảm biến được gắn một bộ
mức độ tiêu thụ điện phải thấp. Nguồn cung cấp năng lượng điện cho nút cảm
biến là có hạn và nói chung là không thể thay thế. Bởi vậy, trong khi các
mạng truyền thống tập trung vào làm sao để đạt được chất lượng dịch vụ cao
thì những giao thức mạng cảm biến phải tập trung chủ yếu về sự giữ gìn năng
lượng. Chúng phải có những cơ chế cân bằng cho phép lựa chọn việc kéo dài
tuổi thọ của mạng hay thông lượng thấp, hoặc độ trễ cao.
Các mạng cảm biến gồm có nhiều phương thức thực hiện cảm biến
khác nhau như cảm biến địa chấn, cảm ứng từ, cảm biến nhiệt, cảm biến hình
ảnh, cảm biến hồng ngoại, cảm biến sóng âm và sóng rađa … trong các điều
kiện bao quanh đa dạng như:
nhiệt độ,
độ ẩm,
sự chuyển động của phương tiện,
điều kiện ánh sáng,
sức ép,
sự ô nhiễm,
- 9 -
mức độ ồn,
sự có mặt hoặc không những loại đối tượng nhất định,
mức độ gắn kết cơ khí giữa các đối tượng
những đặc trưng hiện thời như tốc độ, hướng, và kích thước một
đối tượng.
Những nút cảm biến có thể được sử dụng cho cảm biến liên tục, phát
hiện sự kiện, định danh sự kiện, cảm biến vị trí, và điều khiển cục bộ thiết bị
khởi động
1.1.2. Ứng dụng mạng cảm biến
Những đặc tính của mạng cảm biến hứa hẹn một phạm vi ứng dụng
rộng rãi với một số lĩnh vực ứng dụng cụ thể như: an ninh quốc phòng, y tế,
môi trường, thương mại… Chúng ta có thể hình dung trong tương lai, những
huyết áp. Bác sĩ có thể cũng mang một nút cảm biến cho phép những bác sĩ
khác định vị bên trong phạm vi bệnh viện. Việc những nút cảm biến có thể
được gắn tới từng loại thuốc, những bệnh nhân có nút cảm biến xác định
những dị ứng của họ và yêu cầu thuốc tương ứng thì sẽ tránh được việc chỉ
định thuốc sai.
Trong lĩnh vực ứng dụng gia đình, khi công nghệ phát triển, những nút
và những thành phần phát sinh cảm biến nhỏ gọn có thể được trang bị bên
trong những đồ dùng gia đình như máy hút bụi, lò vi sóng, tủ lạnh, và thiết bị
VCRs. Những nút cảm biến này tương tác với nhau và với bên ngoài có thể
nối mạng qua Internet hoặc vệ tinh, cho phép chủ nhà quản lý từ xa thiết bị đồ
dùng dễ dàng hơn. Bạn sẽ không phải lo lắng vì đã quên tắt đèn hoặc khóa
cửa trước khi rời khỏi nhà vì bạn có thể dễ dàng làm những việc này ngay trên
chiếc ôtô của mình, thông qua chiếc điện thoại di động.
Trong lĩnh vực thương mại, mạng cảm biến được ứng dụng trong việc
theo dõi chất lượng sản phẩm; xây dựng văn phòng thông minh; điều khiển
môi trường trong những tòa nhà; điều khiển robot trong những nhà máy sản
xuất tự động; sản xuất đồ chơi tương tác; xây dựng bảo tàng tương tác; điều
khiển tự động hóa; giám sát thảm hoạ; điều khiển thiết bị khởi động; thiết bị
chống mất cắp ô tô…Ví dụ trong những tòa nhà văn phòng, điều hoà không
khí và nhiệt độ hầu hết là điều khiển tập trung, vì vậy nhiệt độ bên trong một
- 11 -
phòng có thể giảm hoặc tăng một vài độ, một mặt có thể ấm hơn mặt khác vì
có duy nhất một điều khiển trong phòng và luồng không khí từ hệ thống trung
tâm thì không phải là phân tán bằng nhau. Một hệ thống mạng cảm biến vô
tuyến phân tán có thể được thiết đặt để điều khiển luồng khí và nhiệt độ trong
các bộ phận khác nhau của phòng. Công nghệ này được đánh giá có thể giảm
bớt đáng kể mức độ tiêu thụ điện năng.
Một ví dụ khác, trong tương lai trẻ em sẽ có khả năng tương tác trực
tiếp với những hiện vật trong bảo tàng. Những đối tượng, hiện vật này sẽ có
động khi nó được yêu cầu để thực hiện nhiệm vụ định trước.
Tất cả những bộ phận cần phải tích hợp trong một mô đun cỡ hộp diêm.
Kích thước yêu cầu đôi khi phải nhỏ hơn một 1cm
3
. Ngoài kích thước, nút
cảm biến phải thỏa mãn yêu cầu:
Tiêu thụ điện cực nhỏ,
Hoạt động được ở mật độ cao,
Có chi phí sản xuất thấp và không thiết yếu,
Không có định danh và thực hiện tự quản trị,
Thích ứng với môi trường.
Những nút cảm biến thường là không tác động được, tuổi thọ của một
mạng cảm biến phụ thuộc vào tuổi thọ của những nguồn cung cấp năng lượng
cho những nút. Vì kích thước giới hạn, năng lượng của nút cảm biến cũng trở
thành một tài nguyên khan hiếm.
1.2.2. Mạng cảm biến
Các nút cảm biến thường được phân bố trong trường cảm biến. Mỗi nút
cảm biến có khả năng thu thập số liệu và chọn đường để chuyển số liệu tới
- 13 -
nút gốc. Việc chọn đường tới nút gốc theo đa bước nhảy được minh hoạ trong
Hình 1.2. Nút gốc có thể liên lạc với nút quản lý nhiệm vụ thông qua Internet
hoặc vệ tinh. Việc thiết kế mạng cảm biến như mô tả trong Hình 1.2 phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như khả năng chống lỗi, giá thành sản phẩm, môi
trường hoạt động, cấu hình mạng cảm biến, tích hợp phần cứng, môi trường
truyền dẫn và tiêu thụ công suất.
Hình 1.2. Phân bố nút cảm biến trong trường cảm biến.
Kiến trúc giao thức được sử dụng bởi nút gốc và các nút cảm biến ở
Hình 1.2 được trình bày trong Hình 1.3. Kiến trúc giao thức này kết hợp giữa
và nhiệm vụ thực hiện. Phần quản lý nhiệm vụ dùng để làm cân bằng và lên
kế hoạch các nhiệm vụ cảm biến trong một vùng xác định. Không phải tất cả
các nút cảm biến trong vùng đó điều phải thực hiện nhiệm vụ cảm biến tại
cùng một thời điểm. Kết quả là một số nút cảm biến thực hiện nhiệm vụ nhiều
hơn các nút khác tuỳ theo mức công suất của nó. Những phần quản lý này là
Lớp ứng dụng
Phần quản lý công suất
Lớp truyền tải
Lớp mạng
Lớp liên kết số liệu
Lớp vật lý
Phần quản lý di chuyển
Phần quản lý nhiệm vụ
- 15 -
cần thiết để các nút cảm biến có thể làm việc cùng nhau theo một cách thức sử
dụng hiệu quả công suất, chọn đường số liệu trong mạng cảm biến di động và
phân chia tài nguyên giữa các nút cảm biến.
1.3. Điều khiển truy nhập MAC trong mạng cảm biến không dây
Mạng cảm biến không dây là loại mạng đặc biệt với số lượng lớn nút
cảm biến được trang bị bộ vi xử lý, thành phần cảm biến và thành phần quản
lý sóng vô tuyến. Các nút cảm biến cộng tác với nhau để hoàn thành một
nhiệm vụ chung. Trong nhiều ứng dụng, các nút cảm biến sẽ được triển khai
phi cấu trúc như mạng ad hoc. Chúng phải tự tổ chức để hình thành một mạng
không dây đa bước nhảy. Thách thức chung trong mạng không dây là vấn đề
xung đột do hai nút gửi dữ liệu cùng lúc trên cùng kênh truyền. Giao thức
điều khiển truy nhập đường truyền (MAC) đã được phát triển để giúp đỡ mỗi
nút quyết định khi nào và làm sao để truy nhập kênh. Vấn đề này cũng được
biết như sự định vị kênh hoặc đa truy nhập. Lớp MAC được xem xét bình
thường như một lớp con của lớp liên kết dữ liệu trong chồng giao thức mạng.
sử dụng số lượng lớn những nút, và mật độ nút sẽ thay đổi tại những địa điểm
và thời gian khác nhau, với cả những mạng mật độ thưa lẫn những nút với
nhiều lân cận. Cuối cùng, đa số các lưu thông trong mạng được thúc đẩy bởi
những sự kiện cảm ứng, phân bố không đều và rất co cụm. Tất cả những đặc
trưng này cho thấy những giao thức MAC truyền thống không thích hợp cho
những mạng cảm biến không dây nếu không có những sự cải biến.
- 17 -
CHƯƠNG 2 - ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT
2.1. Khái niệm và các thông số hiệu suất
Hiệu suất là một trong hai nhân tố chính xác định năng suất tổng cộng
của một hệ thống. Đối với một hệ thống tính toán, đánh giá hiệu suất
(performance evaluation) là xác định về mặt định tính và định lượng chất
lượng phục vụ của hệ thống tính toán đó với một loại bài toán nhất định. Đối
với giao thức, đánh giá hiệu suất là xác định về mặt định tính và định lượng
chất lượng truyền tải đối với một lưu lượng số liệu nhất định. Chất lượng
truyền tải số liệu của một giao thức được xác định bằng các đại lượng như:
thông lượng (throughput); thời gian trễ (transfer delay); xác xuất lỗi truyền số
liệu; thời gian xử lý, khắc phục lỗi…
Vấn đề đánh giá và dự đoán hiệu suất luôn thu hút sự quan tâm của các
nhà nghiên cứu và thiết kế giao thức với mục đích chính là cải thiện đặc trưng
giá - hiệu suất giao thức (cost-performance). Quá trình đánh giá hiệu suất
được đặt ra ngay từ giai đoạn đầu của thiết kế. Sau khi lựa chọn kiến trúc và
bắt đầu thiết kế, triển khai, việc đánh giá hiệu suất sẽ trở nên cụ thể hơn. Các
kỹ thuật được dùng để dự đoán và đánh giá hiệu suất trong giai đoạn thiết kế
có thể là các tính toán bằng tay, nhưng cũng có khi là các mô phỏng rất tinh
vi. Việc so sánh hiệu suất dự đoán với hiệu suất thực tế đạt được thường giúp
phản hồi được xem như là những biến ngẫu nhiên, vì thế chúng ta cũng có thể
tìm ra được hàm phân phối xác suất ngẫu nhiên của chúng, giá trị tại một
điểm, phương sai,
Các thông số hiệu suất có định hướng hệ thống thường là thông lượng
và hiệu quả sử dụng (utilization). Thông lượng được định nghĩa là số trung
bình công việc được thực hiện trong một đơn vị thời gian. Đây là đại lượng
xác định hiệu quả hoạt động của hệ thống. Nếu yêu cầu tính toán đến theo
một số luật nào đó, độc lập với trạng thái hoạt động của hệ thống, thì thông
lượng tương đương với tốc độ đến trung bình của yêu cầu. Đại lượng này còn
có thể cho thấy hệ thống có khả năng xử lý các yêu cầu này mà không sinh ra
bất cứ một sự ùn đọng nào hay không. Nhưng trong trường hợp này, thông
lượng là đại lượng xác định tải của hệ thống (system load), chứ không phải là
đại lượng đánh giá chính xác hiệu quả hoạt động của hệ thống.
- 19 -
Hiu qu s dng ca mt ti nguyờn l thi gian c s dng, cũn
gi l thi gian bn, ca ti nguyờn ú, hay cng chớnh l t l gia thi gian
c s dng v thi gian tn ti ca mt ti nguyờn.
2.2. Cỏc phng phỏp ỏnh giỏ hiu sut
Cỏc phng phỏp phõn tớch, ỏnh giỏ hiu sut cú th phõn loi nh
sau:
Đánh giá hiệu suất
Đo thực tế Mô hình hoá
Hệ thống giám sát Phân tích Mô phỏng Ph-ơng pháp lai
Hardware Software Lai Xác định Ngẫu nhiên Vận hành
Hỡnh 2.1 Cỏc phng phỏp ỏnh giỏ hiu sut.
Phng phỏp o thc t thng c ỏp dng khi cỏc cỏc yu t m
bo v k thut cho phộp v chi phớ cho cỏc thit b o v thc hin cỏc phộp
o l cú th chp nhn c. i vi cỏc h thng ang hot ng, vic phõn
với chi phí thấp mà vẫn có thể đạt được các kết quả mong muốn. Tuy nhiên,
phương pháp này thường được sử dụng trong giai đoạn đầu của quá trình thiết
kế. Nguyên nhân là các mô hình giải tích do chúng ta xây dựng thường là
phức tạp, không thể giải được nếu không được đơn giản hoá nhờ các giả thiết
hay được phân rã thành các mô hình nhiều cấp, nhưng các mô hình này
thường khác xa với thực tế. Các kết quả thu được cần phải được kiểm nghiệm
bằng kết quả của các phương pháp khác.
Phương pháp mô phỏng có thể được sử dụng ngay trong giai đoạn đầu
của việc thiết kế cho đến giai đoạn triển khai thực hiện và tích hợp hệ thống.
Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi chi phí cao cho việc xây dựng bộ mô
phỏng cũng như kiểm chứng tính đúng đắn của nó. Nhưng sau khi xây dựng
xong bộ mô phỏng thì có thể tiến hành chạy chương trình nhiều lần với độ
chính xác theo yêu cầu và chi phí cho mỗi lần chạy là thấp. Các kết quả mô
phỏng vẫn cần phải được kiểm chứng bằng các phương pháp khác như giải
tích hay đo thực tế.
- 21 -
Nếu hai phương pháp trên có thể thực hiện ngay từ giai đoạn thiết kế
thì phương pháp đo thực tế chỉ có thể sử dụng được khi giao thức đã được cài
đặt, triển khai vào hoạt động thực tế trên hệ thống thực. Phương pháp này
cũng đòi hỏi chi phí cao cho các thiết bị đo và cho việc tiến hành đo. Việc đo
đạc cần được thực hiện ở nhiều thời điểm, kéo dài và lặp lại trong một khoảng
thời gian đủ dài. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn có thể không phát hiện ra
được hoặc dự đoán được mọi tình huống và hành trạng có thể xẩy ra.
2.3. Mô phỏng bằng chương trình máy tính
2.3.1. Định nghĩa và phân loại
Mô hình hoá mô phỏng (simulative modeling) là phương pháp thực
nghiệm sử dụng các chương trình máy tính để mô phỏng kiến trúc và quá
trình hoạt động của hệ thống, trên cơ sở đó nghiên cứu hoạt động và xác định
các thông số hiệu năng của hệ thống. Mô phỏng bằng chương trình máy tính
một sự kiện, ví dụ: gói số liệu đến trong hàng đợi thu trong trường hợp thu
gói số liệu hoặc gói số liệu đến trong hàng đợi chờ phát trong trường hợp phát
gói số liệu.
- Mô hình thời gian liên tục hoặc mô hình thời gian rời rạc
(continuous-time or discrete-time model): Mô hình thời gian liên tục là mô
hình mà ở đó, trạng thái hệ thống mô phỏng được xác định tại bất cứ một thời
điểm (thời gian) nào. Trong trường hợp ngược lại, nghĩa là, trạng thái hệ
thống mô phỏng chỉ xác định ở một thời điểm (thời gian) nhất định, người ta
có mô hình thời gian rời rạc.
- Mô hình trạng thái liên tục hoặc mô hình trạng thái rời rạc
(continuous-state or discrete-state model): mô hình trạng thái liên tục hoặc rời
rạc phụ thuộc vào việc biến trạng thái nhận giá trị liên tục hoặc rời rạc.Mô
hình trạng thái liên tục hoặc rời rạc còn được gọi là mô hình sự kiện liên tục
hoặc mô hình sự kiện rời rạc.
- Mô hình xác định và mô hình ngẫu nhiên (deterministic or
probabilistic model): nếu kết quả đầu ra của một mô hình có thể xác định
được từ trước một các chắc chắn thì mô hình đó được gọi là mô hình xác
định. Ngược lại, nếu kết quả đầu ra của một mô hình là khác nhau đối với
- 23 -
việc lặp lại của một tập giá trị đầu vào nhất định thì mô hình đó được gọi là
mô hình ngẫu nhiên.
- Mô hình tĩnh và mô hình động (static or dynamic model): nếu thời
gian không phải là một biến thì mô hình đó là mô hình tĩnh. Ngược lại, nếu
trạng thái của hệ thống mô phỏng thay đổi theo thời gian thì mô hình đó là mô
hình động.
Người ta phân biệt ba loại hệ thống mô phỏng: (a) mô phỏng tĩnh,
không có biến thời gian, còn gọi là mô phỏng Monte Carlo; (b) mô phỏng
theo vết (trace-driven); và (c) mô phỏng theo sự kiện (event-driven). Hai
phương pháp mô phỏng cuối được sử dụng để mô hình hoá, phân tích đánh
Đồng hồ mô phỏng (simulation clock): mỗi một mô phỏng đều có một
biến chung, thể hiện thời gian mô phỏng. Lập lịch các sự kiện thay đổi thời
gian này theo hai phương thức: (a) định kỳ tăng thời gian mô phỏng thêm t
và kiểm tra xem có sự kiện nào có thể xuất hiện (phương thức này không
được sử dụng trong mô phỏng máy tính); (b) tự động tăng thời gian mô phỏng
đến thời điểm tiếp theo gần nhất mà ở đó, một sự kiện xuất hiện.
Event
Routine
Event
Routine
Event
Routine
Event Scheduler
System State Variables
I
N
P
U
T
O
U
T
P
U
T
Clock and Time Advancing Mechanism
Memory Management and Trace
Discrete - Event Simulator
Event
Routine
tất cả số liệu từ người dùng cho hệ thống mô phỏng. Thông thường, chương
trình này cho phép nhập nhiều lần giá trị các thông số đầu vào theo một qui
tắc nhất định (ví dụ: nhập dữ liệu cho nhiều vòng lặp đầu vào).
Chương trình tạo số liệu đầu ra (Output routines or report generator):
chương trình tạo số liệu đầu ra được thực hiện vào cuối mỗi mô phỏng, cho
phép tính toán kết quả mô phỏng cuối cùng và in ra dưới dạng báo cáo nhất
định.
Chương trình khởi tạo (Initialization routines): chương trình thiết lập
giá trị ban đầu cho các biến trạng thái hệ thống cũng như các bộ sinh số ngẫu
nhiên được sử dụng trong mô phỏng.
Chương trình quét số liệu mô phỏng (Trace routines): chương trình
quét số liệu mô phỏng cho phép thu thập các số liệu sinh ra tức thời trong quá
trình thực hiện mô phỏng. Những chương trình này cho phép kiểm tra, phát
hiện lỗi khi thực hiện mô phỏng.
Quản lý bộ nhớ động (Dynamic Memory Management): thông thường,
chương trình mô phỏng luôn tạo ra các thực thể mới và xoá bỏ các thực thể
không còn trực tiếp tham gia quá trình mô phỏng. Việc quản lý bộ nhớ đệm
một cách “động” là hết sức cần thiết để đáp ứng yêu cầu cấp phát động bộ
nhớ cho các thực thể mô phỏng.
Chương trình chính (Main program): chương trình chính kết nối tất cả
các chương trình thành phần nêu trên của một mô phỏng, từ nhập số liệu đầu
vào, khởi tạo hệ thống mô phỏng đến thực hiện các sự kiện, các vòng lặp, nếu
cần thiết, quét số liệu mô phỏng và cuối cùng là tính toán kết quả mô phỏng
cuối cùng.
Copyright: Tài liệu đại học ©