SU1111172A1 - Устройство дл моделировани систем массового обслуживани - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор за вок, выполненной в виде генератора потока случайных импульсов, выход которого соединен с входом счетчика общего числа за вок, с информационным входом первого элемента запрета и первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом счетчика числа потер нных за вок, выход первого элемента запрета подключен к информационному входу второго элемента запрета и первому входу второго элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа за вок в очереди, выход второго элемента запрета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика зан тых каналов обслуживани , группа разр дных выходов которого соединена соответственно с входами первого многовходового элемента И, выход которого соединен с управл ющим входом второго элемента запрета и вторым входом второго элемента И, группа разр дных выходов реверсивного счетчИка числа за вок в очереди подключена соответственно к входам второго многовходового элемента И,, выход которого соединен с управл ющим входом первого элемента запрета и вторым входом первого элемента И, разр дные выходы реверсивного счетчика числа за вок в очереди подключены соответственно к входам многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, управл ющим входом третьего элемента запрета, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика числа зан тых каналов обслуживани , и блок случайных временных задержек, отличающеес   тем, что, с целью расширени  функциональнь1х возможностей путем (Л моделировани  очереди с квантованным обслуживанием, оно дополнительно содержит счетчик дополнительных квантов обслуживани , элемент ИЛИ и веро тностно-распределительный блок, состо щий из триггера, двух элементов И и двух генераторов импульсов, выходы которых соединены со счетным входом триггера, пр мой и инверсньгй выходы которого подключены соответст ьо венно к первым входам первого и второго элементов И, причем выход элемента ИЛИ через блок случайных временных задержек соединен с вторыми входами элементов И веро тностно-распределительного блока, выход первого элемента И которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и с,входом счетчика дополнительньк квантов обслуживани , выход второго элемента И веро тностно-распределительного блока соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И и информа

Description

ционным входом третьего элемента за- ИЛИ, третий вход которого подпрета , выход четвертого элемента И ключен к выходу второго элемента подключен к второму входу элемента запрета.

1111172

Изобретение относитс  к вычислительной техиике и tiax&T быть использованр при исследовании систем массового обслуживани .

Известно устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее генератор потока случайны импульсов, элементы И, ИЛИ, ЗАПРЕТ, реверсивные счетчи1Ш, а также счетчики общего числа за вок и числа потер нных за вок tl«

Однако это устройство не пр едусмаривает организшщи очереди из потока поступающих за вок, когда все каналы обслуживани  зан ты.

Наиболее близким техническим ре , щенйем к изобретению  вл етс  устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее генератор потока случайных импульсов, элементы И, ИЛИ, ЗАПРЕТ, многовходовые элементы И, ИЛИ, блок линий случайных временных задержек, реверсивные счетчики числа зан тых каналов обслуживани  и количества за вок в очереди, счетчики общего числа за во и потер нных за вок .21,

Описанное устройство позвол ет моделировать системы массового обслуживани  с очередью, в которых за вка поступает на один из каналов обслуживани . Однако в реальных услови х эксплуатации в системе может быть установлен такой режим, при котором поступающие за вки обслуживаютс  квантами. В таком случае за вка, поступающа  в систему с веро тностью Р, может быть обслужена одним квантом .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностейустройства путем моделировани  очереди с квантованньм обслуживанием.

Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  моделировани  систем массового обслуживани , содержащее генератор за вок, выполненный в виде

генератора потока случайных импульсов , выход которого соединен с входо счетчика общего числа за вок, с инIформационным входом первого элемента запрета и первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом счетчика числа потер нных за вок , выход первого элемента запрета подключен к информационному входу второго элемента запрета и первому входу второго элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа за вок в очереди, выход второго элемента запрете соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика зан тых каналов обслуживани , группа разр дных выходов которого соединена соответственно с входами первого многовходового элемента И, вьгход которого соединен с управл ющим входом второго элемента запрета и-вторым входом второго элемента И, группа разр дных выходов реверсивного счетчика числа за вок в очереди подключена соответственно к входам второго многовходового элемента И, выход которого соединен с управл ющим входом первого элемента запрета- и вторым входом первого элемента И, разр дные выходы реверсивного счетчика числа за вок в очереди подключены соответственно к входам многовходового элемента ИЛИ выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, управл ющим входом третьего элемента запрета, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика числа зан тых каналов обслуживани , и блок случайных временных задержек, введены счетчик дополнительных квантов обслуживани , элемент ИЛИ и веро тностно-распределительный блок, состо щий из триггера двух элементов И, двух генераторов импульсов, выходы которых соединены со счетным входом триггера, пр мой и 31 инверсный выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, причем выход элемента ИЛИ через блок случай ных временных задержек соединен с вторыми входами элементов И веро тностно-распределительного блока, выход первого элемента И которого соед нен с первым входом элемента ИЛИ и с входом счетчика дополнительных ква тов обслуживани , выход второго элемента И веро тностно-распределительн го блока соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И и информационным входом третьего элемента запрета, вькод четвертого элемента И подключен к второму входу элемента lUlll-, третий вход которого подключен к выходу второго элемента запрета. На фиг.1 приведена схема устройст ва; на фиг.2 - блок случайных задержек; на фиг.З - веро тностно-распределительный блок. Устройство содержит генератор 1 за вок, выполненный в виде генератор потока случайных импульсов, счетчик 2 общего числа за вок, счетчик 3. числа потер нных за вок, счетчик А . числа дополнительных квантов обслу- живани , первый, второй, третий элементы ЗАПРЕТ 5-7, первый, второй, третий и четвертый элементыИ 8 - 11 элемент ИЛИ 12, блок 13 случайных временных задержек, веро тностно-pac пределительный блок 14, первый 15 и второй 16 многовходовые элементы И, реверсивный счетчик 17 числа зан тых каналов обслуживани  и реверсивный счетчик 18 числа за вок в очереди, св занный разр дами с многовходовым элементом ИЛИ 19. Блок 13. случайных временных задер жек содержит (л-1) элементов ИЛИ-НЕ (п-2) элементов ИЛИ 21, («Л-1) элемен тов НЕ 22, элемент ИЛИ 23 и п канало 24, каждый из которых содержит элеме И 25, триггер 26 и случайную линию задержки 27.. Веро тностно-распределительньш блок (ВРБ) 14 содержит первый 28 и второй 29 генераторы импульсов, триг гер 30 со счетным входом и п ервый и второй элементы И 31 и 32. Блок случайных временных задержек работает следующим.образом. В исходном состо нии триггеры 26 всех каналов наход тс  в единичном 24 состо нии. При этом триггеры обеспечивают наличие нулевых потенциалов на выходах элементов ИЛИ-НЕ 20 с номерами , большими или равными номеру триггера 26. Дл  открыти  каждого из элементов И 25 требуетс  единичный потенциал с выхода соответствующего элемента ИЛИ-НЕ 20. Следовательно , если свободен один из каналов 24, предположим, с номером i , то его триггер 26 находитс  в единичном состо нии и сигналом с его выхода исключает возможность прохожцени  импульса, имитирующего поступление за вки на входы каналов с номерами t+1,. .. ,v. Импульс, поступающий через открытый элемент И 25 первого канала 24, проходит на нулевой вход триггера 26 и на вход случайной линии задержки 27 первого канала. До тех пор, пока этот импульс не по витс  на выходе случайной линии задержки 27, триггер 26 первого канала находитс  в нулевом состо нии и открыт лишь элемент И 25 второго канала. Следующий импульс, поступает на вход случайной линии задержки 27 второго канала и устанавливает в нулевое состо ние соответствующий триггер 26 и т.д. Импульс случа1нной линии задержки 27, по вившийс  на выходе через врем , равное случайной длительности обслуживани , устанавливает соответствующий триггер 26 в единичное сос то ние и через элемент ИЛИ 23 поступает на выход блока 13 случайных временных задержек. Веро тностно-распределительный блок 14 работает следующим образом. Пусть импульсы от обоих генераторов следуют с частотой, равной l/Jt, где X - длина интервала ме зду смежными импульсами дл  каждого генератора Пусть импульс от генератора 29 приход т после соответствукнцих импульсов генератора 28 со сдвигом ц . Тогда можно утверждать, что триггер 30 на любом промежутке времени длиной у в течении времени v находитс  в единичном состо нии и в течении времени U-ч) - в нулевом. С учетом того, что импульс1л поступают на вход ВРБ в случайные моменты времени, можно утверждать, что поступивший на вход ВРБ импульс с веро тностью Р окажетс  на первом выходе устройства и с дополнительной веро тностью 1-Р окажетс  на втором выУстройство работает следующим образом . Импульсы от генератора 1 поступаю на вход счетчика i поступаюв шс за во через открытые элементы запрета 5 и 6 - на суммирующий вход реверсивного счетчика 17 и через элемент ИЛИ 12 в блок 13 случайных временных задержек . Поступление импульса на суммирующий вход счетчика зан тых каналов увеличивает его код на единицу, что означает зан тие одного канала обслу живани . Импульс, по вившийс  на выходе блока случайных временных задержек через врем , равное случайной длительности обслуживани , поступает на вычитакиций вход счетчика зан тых каналов и списывает из него единицу , что означает освобождение одног канала. В момент, когда все каналы зан ты на выходе многовходового элемецта . И Т5, св занного с разр дами счетчика 17 зан тых каналов, по вл етс  сигнал, поступающий на управл ющие входы элемента запрета 6 и элемента И 9. При этом элемент ЗАПРЕ 6 закрываетс , элемент 9 открываетс  1И импульсы от генератора 1 через открытый элемент ЗАПРЕТ 5 и открытый элемент И 9 поступают на суммирующий вход второго реверсивного счетчика 18, увеличива   его код на единицу и имитиру  тем самым постановку за в ки в очередь. В момент, когда очередь достигла своего предельного значени , т.е. все места в очереди зан ты, на выходе многовходового элемента И 16, св  занного с разр дами счетчика 18 числа за вок в очереди, по вл етс  сигнал , поступающий на управл ющие вход элемента запрета 5 и элемента И 8. Этот сигнал закрывает элемент ЗАПРЕТ 5 и открывает элемент И 8. В этой си туации импульсы, поступающие от генератора 1, попада1рт на вход счетчика 2 поступающих за вок и через открытый элемент И 8 попадают на вход счетчика 3 за вок, получивших отказ в обслуживании. Сигнал, по вившийс  на выходе бло ка 13 случайных временных задержек, имитирующего процесс обслуживани , поступает на вход веро тностно-распределительного блока 14. С веро тностью Р обслуживание за вки может .быть завершено. С веро тностью 1-Рз.а вка может потребовать дополнительного кванта обслуживани . В этом случае на выходе веро тностнораспределительного блока 14 по вл етс  сигнал, поступающий на вход счетника 4 и числа дополнительных квантов обслуживани  и через третий вход элемента ИЛИ 12 на блок 13 случайный временных задержек, имитиру  поступление за вки напродолжение обслуживани  очередным квантом. Если же кванта обслзтаивани  хватило, то на единичном выходе веро тностно-распределительного блока 14 по вл етс  сигнал, который через открытый элемент И 10 поступает на вычитающий вход счетчика за вок в очереди и списывает из него единицу, имитиру  сн тие за вки из очереди, и через открытый элемент И 11 и второй вход элемента ИЛИ 12 поступает на вход блока 13 случайных временных задержек , что означает начало обслуживани  сн той из очереди за вки, а также поступает на вход закрытого элемента ЗАПРЕТ. Пока в очереди находитс  хот  бы одна за вка, на выходе многовходового элемента ИЛИ 19, соединенного с разр дами счетчика 18 за вок в очереди, присутствует сигнал, поступающий на второй вход элемента И 10, на второй вход элемента ЗАПРЕТ 7 и на первьй вход элемента И 11. Наличие такого сигнала держит элементы И 11 и 10 в открытом состо нии, а элемент ЗАПРЕТ 7 - в закрытом состо нии. Таким образом, введение в состав устройства дл  моделировани  систем массового обслуживани  веро тностнораспределительного блока, счетчика дополнительно кванта обслуживани , а также элемента ИЛИ позврл ет расширить функциональные возможности и повысить точность моделировани  путем моделировани  процессов квантованного обслуживани  за вок. Статистические характеристики функционировани  CMC, моделируемой данным устройством, вычисл ютс  известными методами на основе показаний счетчика общего числа поступивших за вок , счетчика за вок, получивших оЛ1Каз в обслуживании из-за отсутстви 

71111172 .8

свободных каналов в системе и свобод- также счетчика дополнительных кванных мест дл  ожидани  в очереди, а тов обслуживани .

Ьифиг .З

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее генератор заявок, выполненной в виде генератора потока случайных импульсов, выход которого соединен с входом счетчика общего числа заявок, с информационным входом первого элемента запрета и первым входом первого элемента И, выход которого соединен с входом счетчика числа потерянных заявок, выход первого элемента запрета подключен к информационному входу второго элемента запрета и первому входу второго элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа заявок в очереди, выход второго элемента запрета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика занятых каналов обслуживания, группа разрядных выходов которого соединена соответственно с входами первого многовходового элемента И, выход которого соединен с управляющим входом второго элемента запрета и вторым входом второго элемента И, группа разрядных выходов реверсивного счетчика числа заявок в очереди подключена соответственно к входам второго многовходового элемента И,, выход которого соединен с управляющим входом первого элемента запрета и вторым входом первого элемента И, разрядные выходы реверсивного счетчика числа заявок в очереди подключены соответственно к входам многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, управляющим входом третьего ' элемента запрета, выход которого соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика числа занятых каналов обслуживания, й блок случайных временных задержек, отличающеес я тем, что, с целью расширения $g функциональных возможностей путем моделирования очереди с квантованным обслуживанием, оно дополнительно содержит счетчик дополнительных квантов обслуживания, элемент ИЛИ и вероятностно-распределительный блок, ’состоящий из триггера, двух элементов И и двух генераторов импульсов, выходы которых* соединены со счетным входом триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов И, причем выход элемента ИЛИ через блок случайных временных задержек соединен с вторыми входами элементов И вероятностно-распределительного блока, выход первого элемента И которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и с,входом счетчика дополнительных квантов обслуживания, выход второго элемента И вероятностно-распределительного блока соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И и информа

   SU ,„1111172 ционным входом третьего элемента запрета, выход четвертого элемента И подключен к второму входу элемента

   ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу второго элемента запрета.