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2 High Level Architecture
Die High Level Architecture (HLA) ist ein Framework für verteilte Modellierung und Simulation.
Sie wurde von dem US-amerikanischen Verteidigungsministerium entwickelt und später
von der Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) standardisiert.
Die generelle Idee der HLA ist, dass verschiedene Simulatoren zu einer Kosimulation zusammengeschlossen
werden können. Anstelle eines einzigen Simulationsmodells, das mehrere
unterschiedliche Aufgabenbereiche abdecken müsste, können somit mehrere spezielle,
domänenspezifische Simulatoren eingesetzt werden. Eine solche verteilte Simulation hat mehrere
Vorteile. Komplexe Simulationsmodelle sind im Allgemeinen umso rechenaufwendiger,
je höher der Detaillierungsgrad eines modellierten Systems ist. Wird ein solches Simulationsmodell
nun unterteilt in mehrere kleinere Teilsimulationen, so können diese auf verschiedenen
Prozessoren ausgeführt werden, sodass im Gegensatz zu dem monolytischen Simulationsmodell
die Rechenzeit verkürzt werden kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil einer solchen Modularisierung
ist die Wiederverwendbarkeit von bereits existierenden Komponenten.
Zur Realisierung einer verteilten Simulation bietet die HLA eine standardisierte Architektur
für Simulatoren. Damit die Interoperabilität für eine solche Kosimulation gegeben ist, müssen
sich die Komponenten der Kosimulation an gewisse Standards halten. Hierzu wird eine einheitliche
Schnittstelle definiert, die die Teilnehmer einer verteilten Simulation realisieren müssen.
Außerdem definiert die HLA eine gemeinsame Software Infrastruktur, die die Koordinierung
der Kosimulation übernimmt. Die Teilnehmer einer Kosimulation kommunizieren dann über
diese Software Infrastruktur. Sie ist eine zentrale Komponente und wird als Run Time Infrastructure
(RTI) bezeichnet [6]. Die HLA liefert dabei für eine RTI keine fertige Software, sondern
definiert nur die Dienste, die eine solche RTI den Kosimulationsteilnehmern bieten muss.
Auf die Dienste der RTI wird im Folgenden genauer eingegangen.
In diesem Kapitel wird zunächst eine allgemeine Übersicht der HLA gegeben. Im Anschluss
wird auf das Zeitmanagement konkreter eingegangen. Ziel dieses Kapitels ist es nicht, eine
vollständige Darstellung aller Funktionen der HLA zu bieten. Es steht dem interessierten Leser
frei, sich durch die im Verlauf dieses Kapitels genannten Quellen genauer zu informieren.
2.1 Aufbau der HLA
Eine HLA definiert einen Standard zum Aufbau einer Kosimulation zwischen mehreren Simulatoren,
die durch eine Run Time Infastructure (RTI) miteinander verbunden werden. Da neben
Simulatoren auch andere Komponenten an die RTI angeschlossen werden können, werden die
Teilnehmer einer Kosimulation auch als Federate, die Kosimulation selbst als Federation bezeichnet.
Die HLA besteht dabei aus drei Teilen, die im Folgenden aufgeführt sind [9]:
1. Federations-Regeln: Die Federationsregeln beschreiben die generellen Prinzipien der
HLA und spezifizieren die Dienstbereiche der Federates und der Federation selbst. Die
Regeln im Detail können in [7] nachgelesen werden.
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