Устройство для моделирования системы массового обслуживания — SU 1453413 (original) (raw)
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для моделирования многоканальной системы массового обслуживанияс отказами.11 ель изобретения - расширение функциональных возможностей за счетмоделирования вероятностного распределения заявок между каналами обслу Оживания по заданному закону.На фиг. 1 приведена структурнаяхема устройства; на фиг. 2 - структурная схема коммутатора; на фиг.3 структурная схема регистра несовМестных случайных событий (разрядов).Устройство содержит источник 1входного потока заявок, генераторов 2 случайного потока импульсов,элемент ЗАПРЕТ 3, коммутатор 4, груп пу преобразователей 5 код - интенсивность потока импульсов, группу бегистров памяти, группу элементовАПРЕТ 7, регистр 8 несовместныхсобытий, группу элементов И 9, групйу 10 каналов обслуживания, счетчик.АПРЕТ 14, счетчик 15, демультиплек- ЗоСор 16 и генератор 17 импульсов. ПриВысокой частоте генератора 17 Г(45)И Э где Ъ, - интенсивность входного случайного потока импульсов гейератора 2, состояния счетчика 15в моменты опроса демультиплексора35Независимы и равновероятны, что обесПечивает разделение входного потокана независимые потоки нмпупьсов сдинаковыми интенсивностями,Элемент ЗАПРЕТ 14 служит для исКлючения случаев дробления импульсов потока на выходах коммутатора 4Регистр 8 содержит триггеры 18и элементы ИЛИ 19.45Каждый канал обслуживания групПы 10 представляет собой времязадаМщее устройство и может быть выполнен в виде блока случайной временной задержки.Устройство работает следующим образом.Случайный поток %, импульсов свыхода генератора 2 через открытыйв отсутствие импульсов-заявок элеМент ЗАПРЕТ 3 поступает на вход ком,Мутатора 4, на выходах которого по"ток импульсов разделяется на И независимьп и одинаковых по интенсивносоти %; = = %, 1 = 1,3 случайных потоков импульсов.С помощью соответствующих преобразователей 5 код - интенсивность каж-дый выходной поток 1= 1,М коммутатора 4 преобразуется в случайный поток импульсов с интенсивностьюх, =Ф= %; х, 2, где х; - ш-разрядный двоичный код, находящийся в 1-м регистре группы 6.Пусть в начальный момент времени все каналы обслуживания группы 10 свободны. Свободному состоянию любого канала соответствует нулевой уровень сигнала на его выходе, поэтому все элементы ЗАПРЕТ 7 открыты для прохождения потоков на соответствующие входы регистра 8. Первый по моменту появления импульс из совокупности потоков переводит соответствующий разряд (триггер) регистра 8 в 1 и сбрасывает предшествующий по моменту времени разряд (триггер) в "0". Аналогично действует и каждый последующий импульс любого другого потока. В итоге в регистре 8 воспроизводится дискретный марковский процесс с непрерывным временем и И состояниями описываемый матрицей безусловных интенсивностей перехода (интенсивности в столбцах матрицы одинаковы).На выходах регистра 8 формируется полная группа ортогональных случайных двоичных сигналов с вероят" ностями%Р;= - ивй;Случайййе двоичные сигналы с параметрами р являются управляющими для соответствукаих элементов И 9, на первые входы которых поступают импульсы-заявки от источника 1. При выполнении условия ; м9, где Ъ - интенсивность потока заявок источника 1, с помощью элементов И 9 реализуются случайные независимые испытания, исходами которых являются случайные события, заключающиеся в прохождении заявки источника 1 на -й свободный канал обслуживания в соответствии сзаданным дискретным распределением вероятностей.Допустим, что первая заявка источника, 1 поступила на вход а-го канала обслуживания, тогда сигнал на30 з14534выходе -го канала обслУживания принимает значение "1" и закрывает соответствующий элемент ЗАПРЕТ 7. Наинтервале времени между первой и вто 5рой заявкой источника 1 в регистре 8воспроизводится дискретный марковский процесс с меньшим на единицучислом состояний, равным числу свободных каналов обслуживания в груп ппе 10. Поэтому выбор свободного канала обслуживания второй заявкой источника 1 осущетсвляется в соответствии с заданным дискретным распределением вероятностей, сокращенным на одну позицию р., х = 1, И, т.е. присохранении заданного относительногоприоритета каналов.Аналогична работа устройства наинтервале между второй и третьей, 2 отретьей и четвертой и т.д. заявкамиисточника 1 при условии неосвобождения ни одного из занятых каналов.Освобождение любого канала обслуживания, спустя время обслуживания заявки, приводит к увеличению числа разрядов регистра 8, участвующих в формировании марковского процесса, аследовательно, и к увеличению числаисходов при проведении испытаний повыбору свободного канала с помощьюэлементов И 9. В том случае, когдазаняты все каналы обслуживания, на,выходе элемента И 12 присутствует"1", которая открывает элемент И 13для подсчета счетчиком 11 числа.заявок, получивших отказ в обслуживании.Для повышения надежности процесса выбора с помощью элементов ЗА бПРЕТ 7 свободного канала обслуживания служит элемент ЗАПРЕТ 3. Он ис)ключает путем подачи на его инверсный вход импульса-заявки смену состояний регистра 8, а следовательно, исостояний элементов И 9 на время прохождения импульса-заявки в свободныйканал обслуживания,Формула и з обр етения Устройство для моделирования системы массового обслуживания, содержащее источник входного потока заявок, группу элементов И и группу 13каналов обслуживания заявок, выполненных в виде блоков случайной временной задержки, входы которых соединены соответственно с выходами элементов И группы, о т,л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей за счетмоделирования вероятностного распределения заявок между каналами обслуживания по заданному закону, оно дополнительно содержит счетчик необслуженных заявок, первый и второй элементы И, группу регистров памяти, ге"нератор случайного потока импульсов,элемент запрета, группу элементовзапрета, коммутатор, группу преобразователей код - интенсивность потокаимпульсов и регистр несовместных событий, причем разрядные входы регистра несовместных событий подключенысоответственно к выходам элементовзапрета группы, а разрядные выходырегистра несовместных событий подключены соответственно к первым входамэлементов И группы, вторые входы которых, первый вход первого элементаИ и управляющий вход элемента запрета подключены к выходу источникавходного потока заявок, информационный вход элемента запрета соединенс выходом генератора случайного потока импульсов, а выход элемента запрета подключен к информацоинномувходу коммутатора, выходы которогосоединены соответственно с информационными входами преобразователейкод - интенсивность потока импульсовгруппы, установочные входы которыхподключены соответственно к разрядным выходам регистров памяти группы,выходы преобразователей код - интен"сивность потока импульсов группысоединены соответственно с информационными входами элементов запретагруппы, а управляющие входы элементов запрета группы соединены соответственно с выходами блоков случайнойвременной задержки группы каналовобслуживания и входами второго элемента И, выход которого подключен квторому входу первого элемента И,выход которого соединен со счетнымвходом счетчика необслуженных заявок,Составител;ь В. Фца Техред Л.Олийнык каз 7286/46 Тираж 667 Подпис НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,ям при ГКНТ СС5