34
Như đó giới thiệu, sỏch lược ưu tiờn tĩnh là sỏch lược mà ởđú mức độ ưu tiờn của cỏc nỳt m ng hay cỏc lu ng d ạ ồ ữliệu là khụng đổi trong su t quỏ trỡnh h ố ệthống làm vi c. Vớ ệ
d : mụ ột m ng truy n thụng g m cú ba nỳt m ng A, B và C. Mạ ề ồ ạ ức độ ưu tiờn (kớ hiệu là )
Prio c a A lủ ớn hơn của B và c a B l ủ ớn hơn của C, ký hiệu như sau:
.
Prio A PrioB PrioC Ba nỳt m ng này cựng mu n truy nhạ ố ập đường truyền vào đầu mỗi chu k (t c là t i thỳ ứ ạ ời điểm tk, = 0, 1, v.v.). Th t truy nhk ứ ự ập đường truyền (Hỡnh 2.1) c a cỏc nỳt m ng lủ ạ ần lượt là A, B, C và khụng thay đổi trong cỏc chu kỳ.
A B C t t1 h h t2 A B C A B C t0 h
Hỡnh 2.1. Th t truy nhứ ự ập trường truy n c a cỏc nỳt m ng s dề ủ ạ ử ụng sỏch lược ưu tiờn tĩnh. b. Phõn tớch chọn sỏch lược ưu tiờn tĩnh cho cỏc luồng d u trong ng dữ liệ ứ ụng điều khi n ể quỏ trỡnh
M NCS g m cú 2 lu ng d ột ồ ồ ữliệu cơ bản: lu ng d u t b c m bi n (Sồ ữliệ ừ ộ ả ế ensor) đến b u khiộ điề ển (Controller) g i là ọ fsc và lu ng d u t b ồ ữ liệ ừ ộ điều khiển đến cơ cấu ch p ấ
hành (Actuator) g i là ọ fca. M t k t lu n quan ộ ế ậ trọng đố ới sỏch lược ưu tiờn tĩnhi v đó được
đề xuất đú là: để ệ h thống cú chất lượng t t nhố ất thỡ chỳng ta c n ầ chọn ưu tiờn của lu ng ồ
ca
f (ký hiệu Prio sta_ fca) lớn hơn ưu tiờn của lu ng ồ fsc (ký hiệuPrio sta_ fsc), t c là ứ
_ fca _ fsc
Prio sta Prio sta [20]. Để minh h a cho nguyờn t c này, chỳng ta xem xột mọ ắ ột
NCS g m 2 ng dồ ứ ụng điều khi n quỏ trỡnh, t c là cú 4 lu ng d ể ứ ồ ữ liệu ( , , , ).fsc1 fca1 fsc2 fca2
Thứ t truy nhự ập đường truyền c a cỏc lu ng d ủ ồ ữ liệu với trường hợp
_ fca _ fsc
Prio sta Prio sta và Prio sta_ fca Prio sta_ fscđược minh họa tương ứng trong Hỡnh 2.2 (a) và (b).
Cỏc ký hiệu trong Hỡnh 2.2 được giải thớch như sau: mức (0) th hi n khụng cú gúi ể ệ
d u c n truyữ liệ ầ ền đi, mức (1) th hi n gúi d ể ệ ữ liệu đang chờ để truyền đi nhưng chưa
truyền đi đượ do đườc ng truyền đang được s d ng bử ụ ởi nỳt mạng khỏc, cũn mức (2) th ể
hi n gúi d ệ ữ liệu đang truyền đi; 1, 2 tương ứng là tr truyễ ền thụng c a ng dủ ứ ụng điều khi n quỏ trỡnh 1 và 2. Tr truyể ễ ền thụng trung bỡnh c a hai ng dủ ứ ụng điều khi n quỏ trỡnh ể
35 fsc1 fca1 fsc2 fca2 0 1 h t Thứ tự ưu tiờn a) fsc1 fca1 fsc2 fca2 0 h t Thứ tự ưu tiờn b)
Prio_stafca < Prio_stafsc
2
1
2
(1) (2) (1) (2)
Prio_stafca > Prio_stafsc
(0) (0)
Hỡnh 2.2. Th t truy nhứ ự ập đường truy n khỏc nhau c a cỏc lu ng d u. ề ủ ồ ữ liệ
T Hỡnh 2.2 chỳng ta nh n th y r ng, trong m t chu kừ ậ ấ ằ ộ ỳ l y m u ấ ẫ h, truytrễ ền thụng trung bỡnh của ứng dụng điều khi n quỏ trỡnh Hỡnh 2.2 (a) ể ở (tương ứng với trường h p ợ
_ fca _ fsc)
Prio sta Prio sta lớn hơn ở Hỡnh 2.2 (b) (tương ứng với trường h p ợ
_ fca _ fsc).
Prio sta Prio sta
c. Ưu điểm
Sỏch lược ưu tiờn tĩnh cú ưu điểm là đơn giản, d thễ ực hi n vỡ t t c cỏc tham s u ệ ấ ả ố đề được xỏc định và biết trước; tr ễ thời gian mang tớnh tiền định do đú dễ dàng trong phõn tớch h ệthống và th c hiự ện bự tr . ễ
d. Nhược điểm
M i nỳt mỗ ạng cú một ưu tiờn duy nhất để truy nhập đường truyền và khụng đổi trong suốt quỏ trỡnh h ệthống làm việc. Do đú, nếu nỳt mạng nào cú ưu tiờn thấp thỡ cú th khụng ể
đạt được QoS và QoC mong mu n. Vớ d chỳng ta cú 2 nỳt mố ụ ạng A và B, trong đú A cú
mức ưu tiờn lớn hơn B. Xột trường h p cựng m t thợ ở ộ ời điểm A và B cựng cú gúi d ữliệu c n truyầ ền đi, trong đú gúi dữ ệ li u c a A khụng cú yờu c u c n truyủ ầ ầ ền đi gấp, ngượ ạc l i gúi d u c a B lữ liệ ủ ại ph i yờu c u c n truyả ầ ầ ền đi gấp để đỏp ứng yờu c u vầ ề QoS (ch ng h n ẳ ạ như “hạn chút”). Trong trường h p này, do mợ ức ưu tiờn tĩnh đó được xỏc l p ngay t ậ ừ đầu (A lớn hơn B) nờn B v n phẫ ải đợi cho đến khi gúi d u cữ liệ ủa A được truyền đi xong thỡ B
mới được truyền đi, điều này cú th làm cho h ể ệthống khụng đạt được QoS và QoC mong muốn.
Đỏp ứng th i gian c a cỏc ng dờ ủ ứ ụng điều khi n quỏ trỡnh gể ồm cú hai giai đoạn: giai
36
được sai l ch yờu c u) ệ ầ như trờn H h 1.7ỡn . Trong giai đoạn quỏ độ, cỏc thụng điệp cần được gửi đi nhanh nhất cú th c là tr ể (tứ ễthời gian nh nhỏ ất) để cú th ể đạt được cỏc yờu c u v ầ ề
QoC (vớ d ụ như: ự ổn đị s nh, sai l ch bỏm, ệ độ quỏ điều ch nh).ỉ Ngượ ạ trong giai đoạc l i, n xỏc l p thỡ ậ thụng điệp khụng cú yờu c u l n v tớnh kh n c p truy n tin mà ch cầ ớ ề ẩ ấ ề ỉ ần đảm bảo được hạn chút (deadline) để trỏnh xảy ra vi c m t gúi d u. ệ ấ ữliệ
Cú th nh n thể ậ ấy, sỏch lược ưu tiờn tĩnh khụng thể đỏp ứng được nh ng yờu c u v ữ ầ ề
tớnh kh n c p truyẩ ấ ền tin c a cỏc ng d ng ủ ứ ụ điều khi n quỏ trỡnh trong cỏc h ể ệ thống điều khi n qua mể ạng. Do đú, việ ử ục s d ng một sỏch lược ưu tiờn “mềm dẻo” hơn là rấ ầt c n thi t ế
và s ẽ được trỡnh bày trong ph n tiầ ếp theo sau đõy.