SU1108459A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор за вок, счетчик общего числа за вок, первый счетчик числа за вок, получивших отказ в обслуживании, три элемента И, три элемента запрета, первый и второй многовходовые элементы ИЛИ, первый блок случайных временных задержек , выход генератора за вок подключен к входу счетчика общего числа за вок, выход первого элемента запрета соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика числа зан тых каналов, выходы которого соединены соответственно со входами первого многовходового элемента И, выход которого подключен к. первому входу первого элемента И и управл ющему входу первого элемента запрета, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И и информационным входом второго элемента запрета, выходы которых подключены к вычитающим входам первого реверсивного счетчика числа за вок в очереди и первого реверсивного счетчика числа зан тых ,:-)4ws. к,. каналов соответственно, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и информационным входом тр.етьего элемента запрета, управл ющий вход которого и второй вход третьего элемента И объединены и подключены к выходу второго многовходового элемента И, входы которого подключены соответственно к первой группе выходов первого реверсивного счетчика числа за вок в очереди, втора  группа выходов которого соединена с входами первого многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И и управл клцим входом второго элемента запрета , а выход третьего элемента И подключен к входу первого счетчика .за вок, получивпгах отказ в обслуживании , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства путем моделировани  сети массового обслуживани , состо щей из двух систем массового обслуживани , оно допол00 нительно содержит второй реверсив ньгй счетчик числа зан тых каналов, СП второй реверсивный счетчик числа со за вок в очереди, третий и четвертый многовходовые элементы И,второй многовходовый элемент ИЛИ, второй, третий, четвертый, п тый элементы ИЛИ, второй блок случайных временных задержек, второй счетчик числа за вок, получивших отказ в обслуживании , четвертый, п тый, шестой элементы И, четвертый, п тый, шестой элементы запрета и первый и второй веро тностно-распределительные блоки, каждый из которых содержит

Description

триггер, первый и второй элементы и первый и второй генераторы импул сов, выходы которых подключены к счетному входу триггера, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, при чем выход генератора за вок соединен с первым входом второго элемен ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И и информационному входу первого элемента запрета,выход которого со динен с первым входом третьего эле мента ИЛИ, выход которого через первый блок случайных временных за держек подключен к вторым входам п вого и второго элементов И первого веро тностно-распределительного блока, выходы первого и второго элементов И которого соединены соо ветственно со входами первого элемента ИЛИ, а выход второго элемент И первого веро тностно-распределительного блока подключен также к первому входу четвертого элемента и информационному входу четвертого элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика числа зан тых каналов и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого через второй блок случайных временньЬс задержек подключен к вто рым входам первого и второго элеме тов И второго веро тностно-распределительного блока, выход первого элемента И и выход второго элемента И которого соединены соответственно с первым и вторым входами п  того элемента ИЛИ, а выход второг элемента И второго веро тностнораспределительного блока соединен 9 ;гакже с вторым входом второго элемента И, выход п того элемента ИЛИ соединен с первым входом п того элемента И и информационным входом п того элемента запрета, выходы которых подключены соответственно к вычитающим входам второго реверсивного счетчика числа за вок в очереди и второго реверсивного счетчика числа зан тых каналов, разр дные выходы которых подключены к входам третьего многовходового элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и управл ющим входом четвертого элемента запрета, выход второго многовходового элемента ИЛИ - с вторым входом п того элемента И и управл ющим входом п того элемента запрета, выход четвертого элемента И подключен к первому входу шестого элемента И и информационному входу шестого элемента запрета, выходы которых соединены соответственно со входом второго счетчика числа за вок, получивших отказ в обслуживании, и суммирующим входом второго реверсивного счетчика числа за вок в очереди, перва  и втора  группы разр дных выходов которого соединены соответственно со входами второго многовходового элемента ИЛИ и входами четвертого многовходового элемента И, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И и управл ющему входу шестого элемента запрета , выходы второго и п того элементов И соединены со вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ соответственно, а выход третьего элемента запрета - с суммирующим входом первого реверсивного счетчика числа за вок в очереди.

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано при исследовании систем массового обслуживани  (СМО), а также при исследовании сетей массового обслуживани , состо щих из нескольких СМО.

Известно устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее реверсивные счетчики , генераторы случайного потока импульсов, дешифратор, блоки случай ных временных задержек, элементы И, ИЛИ, ЗАПРЕТ tl.

3

Это известное устройство позвол Ьт моделировать системы массового обслуживани  с очеред ми. Причем за вка, обслуживание которой прерываетс  выходом канала из стро , передаётс  любому другому свободному каналу. Если свободных каналов нет,

то моделируетс  очередь за вок, ожидающих обслуживани .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее управл емый генератор случайного потока импульсов, счетчи общего числа за вок, счётчик числа за вок, получивших отказ в обслуживании , первый - третий элементы И, первый - третий элементы запрета, первый и второй многовходовые элементы И, многовходовый элемент ИЛИ, первый и второй реверсивные счетчики , элемент ИЛИ и блок случайных временных задержек. При этом выход управл емого генератора случайного потока импульсов подключен ко входу счетчика общего числа за вок,к первым входам первого элемента И и первого элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, причем вычитающий вход первого реверсивного счетчика подключен через второй элемент запрета к выходу первого элемента ИЛИ и первому входу второго элемента И, Группа выходов первого реверсивного счетчика через первый многовходовой элемент И подключена ко вторым входам первого элемента И и первого элемента ЗАПРЕТ,При этом первый счетчик числа за вок, получивших отказ в обслуживании , подключен к выходу третьего элемента И, первый вход которого соединен с первым входом третьего элемента запрета и к выходу первого элемента И, а второй вхо подключен ко второму входу третьего элемента запрета и через второй многовходовой элемент И - к первой группе выходов второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу второго элемента И, а втора  группа выходов через пе вый мйоговходовой элемент ИЛИ - ко вторым входам второго элемента И и второго элемента ЗАПРЕТ 2),

Однако эти устройства не позвол ют моделировать сеть систем массового обслуживани , Под сетью сис8 594

тем массового обслуживани  понимаетс  в общем случае совокупность нескольких систем массового обслуживани , в которой за вки могут поступать на вход любого канала, т,е, отдельной системы массового обслуживани . После завершени  обслуживани  за вки в каком-то канале она либо с некоторой веро тностью поки1д дает сеть систем массового обслуживани , либо с дополнительной веро тностью поступает на вход какоголибо другого канала.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем моделировани  сети массового обспуживани , состо щей из двух систем массового обслуживани  с очеред ми.

Эта цель достигаетс  тем, что в устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее генератор за вок, счетчик общего числа за вок, первый счетчик числа за вок, получивших отказ в обслуживании , три элемента И, три элемента запрета, первый и второй многовходовые элементы ШШ, первый блок случайных временных задержек, выход генератора за вок подключен к входу счетчика общего числа за вок, выход первого элемента запрета соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика числа зан тых каналов, выходы которого соединены соответственно со входами первого многовходового элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента И и управл ющему входу первого элемента запрета, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И и информационным входом второго элемента запрета , выходы которых подключены к вычитающим входам первого реверсивного счетчика числа за вок в очереди и первого реверсивного счетчика числа зан тых каналов соответственно, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и информационным входом третьего элемента запрета, управл ющий вход которого и второй вход третьего элемента И объединены и подключены к выходу второго многовходового элемента И, входы которого подключены соответственно к первой группе выходов первого реверсивного счетчика числа за вок в очереди, втора  группа выходов которого соединена с входами первого многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И и управл ющим входом второго элемен та запрета, а выход третьего элемен та И подключен к входу первого счетчика за вок, получивших отказ в обслуживании, введены второй реверсивный счетчикчисла зан тых канало второй реверсивный счетчик числа за  вок в очереди, третий и четвертый многовходовые элементы И, второй многовходовый элемент ИЛИ, второй, третий, четвертый, п тый элементы ИЛИ, второй блок случайных временных задержек, второй счетчик числа за вок, получивших отказ в обслуживании , четвертый, п тый, шестой элементы И, четвертый, п тый, шесто элементы запрета и первьй и второй веро тностно-распределительные блоки , каждый из которых содержит триггер, первый и второй элементы И и первый и второй генераторы импуль сов, выходы которых подключены к cчeтнo fy входу триггера, первый и второй выходы которого соединены со ответственно с первыми входами первого и второго элементов И, причем вькод генератора за вок соединен с первым входом второго элемента ШШ выход которого подключен ко второму входу первого элемента И и информационному входу первого элемента запрета , выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ выход которого через первый блок случайных временных задержек подключен к вторым входам первого и вт рого элементов И первого веро тностно-распределительного блока, выходы первого и второго элементов И которого соединены соответственно со входами первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И первого веро тностно-распределительного бло ка подключен также к первому входу четвертого элемента И и информационному входу четвертого элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом второго реверсив ного счетчика числа зан тых каналов и с первым входом четвертого элемен та ИЛИ, выход которого через второй блок случайных временных задержек подключен к вторым входам первого и второго элементов И второго веро тностно-распределительного блока, вы ход первого элемента И и выход второго элемента И которого соединены соответственно с первым и вторым входами п того элемента ИЛИ, а выход второго элемента И второго веро тностно-распределительного блока соединен также с вторым входом второго элемента И, выход п того элемента ИЛИ соединен с первым входом п того элемента И и информационным входом п того элемента запрета, выходы которых подключены соответственно к вычитающим входам второго реверсивного счетчика числа за вок в очереди и второго реверсивного счетчика числа зан тых каналов, разр дные выходы которого подключены к входам третьего многовходового элемента И, выход которого соединен с вторым входомчетвертого элемента И и управл ющим входом четвертого элемента запрета, выход второго многовходового , элемента ИЛИ - с вторым входом п того элемента И и управл ющим входом п того элемента запрета, выход четвертого элемента И подключен к первому входу шестого элемента И и информационному входу шестого элемента запрета, выходы которых соединены соответственно со входом второго счетчика числа за вок, получивших отказ в обслуживании, и суммир тощим входом второго реверсивного счетчика числа за вок в очереди, перва  и вторые группы разр дных выходов которого соединены соответственно со входами второго многовходового элемента ШШ и входами четвертого многовходового элемента И, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И и управл ющему входу шестого элемента запрета, выходы второго и п того элементов И соединены со вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ соответственно, а выход третьего элемента запрета - с суммирующим входом первого реверсивного счетчика числа за вок в очереди. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 схема веро тностно-распределительного блока. Устройство дл  моделировани  сети массового обслуживани  содержит генератор 1 за вок, счетчик 2 общего числа за вок, первый и второй счетчики 3 и 4 числа за вок, получивших отказ в обслуживании, элемен7110 ты И с первого по шестой 5-10, элементы запрета с первого по шестой 11-16, элементы ИЛИ с первого по п тый 17-21, первый и второй блоки 22 и 23 случайных временных задержек, веро тностно-распределительные блоки 24 и 25, первый реверсивный счетчик 26 числа зан тых каналов, первый реверсивный счетчик 27 числа за вок в очереди, второй реверсивный счетчик 28 числа зан тых каналов, второй реверсивный счетчик 29 числа за вок в очереди, многовходовые элементы И 30-33, многовходовые элементы ИЛИ 34, 35, Каждьш веро тностно-распределительный блок 24, 25 содержит первый и второй генераторы импульсов 36 и 37, триггер 38 со счетным входом и первый и второй элементы И 39 и 40. Веро тностно-распределительный блок работает следующим образом. Предположим, что импульсы от обоих генераторов следуют с частотой, равной 1/Х, где X - длина интервала между смежными импульсами .дл  каждого генератора. Пусть импульсы от генератора 37 приход т после соответствующих импульсов генератора 36 со сдвигом У. Тогда можно утверждать что триггер 38 на Любом промежутке времени длиной X в течение времени У находитс  в единичном состо нии, в течение времени (Х-У) - в нулевом С учетом того, что импульсы поступают на вход блока в случайные моменты времени, можно утверждать, что поступивший на вход блока импул с веро тностью Р окажетс  на первом выходе устройства,а с дополниХ-У тельной веро тностью 1-Р --- окажетс  на втором выходе. Устройство работает следующим об разом. Когда в сети свободен хот  бы один канал, как в первом и во втором, сигналы на выходах многовходовых элементов И 30 и 32 отсутствуют и импульсы от генератора 1 за вок через открытый элемент запрета 11 поступают на суммирующий вход счетчика 26 числа зан тых каналов первого узла и одновременно через элемент ИЛИ 19 - в блок 22 случайных временных задержек. Поступление импульса на суммирующий вход реверсивного счетчика 26 числа зан тых каналов первого уз.па увеличивает его код на единицу, что означает зан тие одного канала. Импульс с блока 22 случайных временных задержек, по вившийс  на выходе через врем , равное случайной длительности обслуживани , поступает на вход веро тностно-распределительного блока 24, который с веро тностью Р генерирует импульс по своему первому выходу и с веро тность (1-Р) - по. второму. Импульс, по вившийс  с веро тностью Р на первом выходе веро тностно-распределительного блока 24, поступает через элемент ИЖ 17 и открытый элемент запрета 12 на вычитающий вход реверсивного счетчика 26 числа зан тых каналов первого узла и списывает из него единицу, имитиру  тем самым освобождение одного канала. С веро тностью 1-Р импульс генерируетс  на втором выходе веро тностно-распределительного блока 24 и поступает через элемент ИЛИ 17 и элемент запрета 12 на вычитающий вход реверсивного счетчика 26 числа зан тых каналов первого узла, списыва  из него единицу и через открытый элемент запрета. 14 - на суммирующий °Я реверсивного счетчика 28 числа зан тых каналов второго узла и через элемент ИЛИ 20 - на вход блока 23 случайных временных задержек, имитирующего процесс обслуживани . Импульс с блока 23 случайных временных задержек, задержанный на врем , равное случайной длительности обслуживани , поступает на вход веро тностно-распределительного блока 25, которые с веро тностью Р., генерирует импульс по первому выходу и с ве- ро тностью (1-Р,) - по второму выходу . Импульс по первому выходу списывает единицу из счетчика 28 числа зан тых каналов второго узла, а импульс по второму выходу, кроме этого, поступает через элемент ИЛИ 18 вновь на обслуживание в первый узел. В момент времени, когда все каналы второго узла зан ты, на выходе многовходового элемента И 32, св занного с разр дами счетчика 28 числа зан тых каналов второго узла, по вл етс  сигнал, который закрывает элемент запрета 14, открывает элемент И 8, и импульсы со второго выхода веро тностно-распределительного блока 24 поступают через открытые элемент И 8 и элемент запрета 16 на

сз« мирую1ций вход реверсивного счетчика 29 за вок, сто щих в очереди второго узла. Поступление импульса на суммирующий вход счетчика 29 за вок , сто щих в очереди второго узла, увеличивает его од на единицу, что означает по вление в очереди еще одной за вки. На выходе многовходового элемента ИЛИ 35 по вл етс  сигнал, открывающий элейент И 9 и закрьшающий элемент запрета 15. Импульс блока 23 случайных временных задержек через веро тностно-распределительный влок 25, элемент ИЛИ 21, открытый элемент И 9 поступает на вычитающий вход счетчика 29 числа за вок, сто щих в очереди второго узла, и одновременно с этим через элемент i ИЛИ 20 - на вход блока 23 случайных временных задержек,имитиру  тем самым прин тие на обслз живание ддной из за вок, сто щих в очереди. Аналогично организуетс  очередь и в первом узле, В момент времени, когда все места в очереди первого уэла зан ты, на выходе многовходового элемента И 31, св занного с разр дами счетчика 27 числа за вок, сто щих в очереди первого узла, по вл етс  йигйаЛ, который открывает элемент И 7, закрьгоает элемент запрета 13, и импульсы от генератора 1 через открытые элемент И 5 и эле (мент ИЛИ 17 поступают в счетчик 3 числа за вок, получивших отказ в обслуживании. При заполнении всех мест в очереди второго узла на выходе многовходового элемента И 33, св занного с разр дами счетчика 29 за вок, сто щих в очереди второго узла, по вл етс  сигнал, который открывает элемент И 10, закрывает элемент запрета 16, и импульсы со второго выхода веро тностно-распределительного блока 24 через открыты элементы И 8 и 1C поступают во второй счетчик 4 числа за вок, получивщих отказ в обслуживании.

Статистические .характеристики функционировани  сети массового обслуживани , моделируемой предлагаемым устройством, вычисл ютс  известными методами на основе показаний счетчика 2 общего числа поступивших за вок, первого и второго счетчиков числа за вок, получивших отказ в обслуживании, когда все места дл  ожидани  в очереди зан ты.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет моделировать сеть массового обслуживани .

J7

L

4ff

Фиг.й

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор заявок, счетчик общего числа заявок, первый счетчик числа заявок, получивших отказ в обслуживании, три элемента И, три элемента запрета, первый и второй многовходовые элементы ИЛИ, первый блок случайных временных задержек, выход генератора заявок подключен к входу счетчика общего числа заявок, выход первого элемента запрета соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика числа занятых каналов, выходы которого соединены соответственно со входами первого многовходового элемента И, выход которого подключен к. первому входу первого элемента И и управляющему входу первого элемента запрета, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И и информационным входом второго элемента запрета, выходы которых подключены к вычитающим входам первого реверсивного счетчика числа заявок в очереди и первого реверсивного счетчика числа занятых каналов соответственно, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и информационным входом третьего элемента запрета, управляющий вход которого и второй вход третьего элемента И объединены и подключены к выходу · второго многовходового элемента И, входы которого подключены соответственно к первой группе выходов первого реверсивного счетчика числа заявок в очереди, вторая группа выходов которого соединена с входами первого многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И и управляющим входом второго элемента запрета, а выход третьего элемента И подключен к входу первого счетчика .заявок, получивших отказ в обслуживании, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем моделирования сети массового обслуживания, состоящей из двух систем массового обслуживания, оно дополнительно содержит второй реверсивный счетчик числа занятых каналов, второй реверсивный счетчик числа заявок в очереди, третий и четвертый многовходовые элементы И,второй многовходовый элемент ИЛИ, второй, третий, четвертый, пятый элементы ИЛИ, второй блок случайных временных задержек, второй счетчик числа заявок, получивших отказ в обслуживании, четвертый, пятый, шестой элементы И, четвертый, пятый, шестой элементы запрета и первый и второй вероятностно-распределительные блоки, каждый из которых содержит триггер, первый и второй элементы И и первый и второй генераторы импульсов, выходы которых подключены к счетному входу триггера, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, причем выход генератора заявок соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И и информационному входу первого элемента запрета,выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого через первый блок случайных временных задержек подключен к вторым входам первого и второго элементов И первого вероятностно-распределительного блока, выходы первого и второго элементов И которого соединены соответственно со входами первого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И первого вероятностно-распределительного блока подключен также к первому входу четвертого элемента И и информационному входу четвертого элемента запрета, выход которого соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика числа занятых каналов и с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого через второй блок случайных временник задержек подключен к вторым входам первого и второго элементов И второго вероятностно-распределительного блока, выход первого элемента И и выход второго элемента И которого соединены соответственно с первым и вторым входами пятого элемента ИЛИ, а выход второго элемента И второго вероятностнораспределительного блока соединен [также с вторым входом второго элемента И, выход пятого элемента ИЛИ соединен с первым входом пятого элемента И и информационным входом пятого элемента запрета, выходы которых подключены соответственно к вычитающим входам второго реверсивного счетчика числа заявок в очереди и второго реверсивного счетчика числа занятых каналов, разрядные выходы которых подключены к входам третьего многовходового элемента И, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И и управляющим входом четвертого элемента запрета, выход второго многовходового элемента ИЛИ - с вторым входом пятого элемента И и управляющим входом пятого элемента запрета, выход четвертого элемента И подключен к первому входу шестого элемента И и информационному входу шестого элемента запрета, выходы которых соединены соответственно со входом второго счетчика числа заявок, получивших отказ в обслуживании, и суммирующим входом второго реверсивного счетчика числа заявок в очереди, первая и вторая группы разрядных выходов которого соединены соответственно со входами второго многовходового элемента ИЛИ и входами четвертого многовходового элемента И, выход которого подключен к второму входу шестого элемента И и управляющему входу шестого элемента запрета, выходы второго и пятого элементов И соединены со вторыми входами третьего и четвертого элементов ИЛИ соответственно, а выход третьего элемента запрета - с суммирующим ' входом первого реверсивного счетчика числа заявок в очереди.