SU1674148A1

SU1674148A1 - Device for queuing system simulation with variable number of channels

Info

Publication number: SU1674148A1
Application number: SU894664991A
Authority: SU
Inventors: Иван Владимирович Адерихин; Михаил Алексеевич Калинкин; Николай Григорьевич Пархоменко; Сергей Викторович Козелков; Сергей Петрович Еременко
Original assignee: Войсковая Часть 32103
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1991-08-30

Abstract

Устройство дл моделировани системы массового обслуживани с переменным числом каналов относитс к области вычислительной техники и может быть использовано при аппаратурном исследовании многоканальных систем массового обслуживани . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделировани процессов двухступенчатого изменени числа каналов в зависимости от длины очереди за вок. Устройство содержит счетчик импульсов, дешифратор, триггер, первый, второй элементы И, элемент задержки, первый, второй, третий элементы ИЛИ, блок счетчиков импульсов, первый, второй каналы обслуживающего прибора и блок веро тностного распределени за вок. 2 ил.A device for simulating a queuing system with a variable number of channels is in the field of computing technology and can be used in instrumental studies of multichannel queuing systems. The purpose of the invention is to expand the functionality of the device by simulating the processes of a two-step change in the number of channels depending on the length of the request queue. The device contains a pulse counter, a decoder, a trigger, the first, second AND elements, a delay element, the first, second, third OR elements, a block of pulse counters, the first, second channels of the serving instrument, and a probability distribution unit. 2 Il.

Description

(Л(L

СWITH

Изобретение относитс к вычислительной технике и мотет быть использовано при аппаратурном исследовании многоканальных систем массового обслуживани (СМО).The invention relates to computing and can be used in the instrumental study of multi-channel queuing systems (QS).

Цель изобретени - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделировани процессов двухступенчатого изменени числа каналов в зависимости от длины очереди за вок.The purpose of the invention is to expand the functional capabilities of the device by simulating the processes of a two-step change in the number of channels depending on the length of the request queue.

На фиг. 1 представлена схема устройства дл моделировани системы массового обслуживани с переменным числом каналов; на фиг. 2 - схема блока веро тностного распределени за вок.FIG. 1 shows a diagram of an apparatus for simulating a queuing system with a variable number of channels; in fig. 2 is a block diagram of the probability distribution of a flow.

Устройство дл моделировани системы массового обслуживани с переменным числом каналов содержит счетчик 1 импульсов , дешифратор 2, триггер 3, первый 4, второй 5 элементы И, элемент 6 задержки, первый 7, второй 8, третий 9 элементы ИЛИ, блок 10 счетчиков импульсов, первый 11,A device for simulating a queuing system with a variable number of channels comprises a pulse counter 1, a decoder 2, a trigger 3, a first 4, a second 5 AND elements, a delay element 6, a first 7, a second 8, a third 9 OR elements, a pulse counters block 10, the first eleven,

второй 12 каналы обслуживающего прибора , каждый из которых включает элемент И 13, триггер 14 и генератор 15 импульсов со случайным интервалом следовани , вход 16 за вок устройства, мультиплексор 17, блок 18 веро тностного распределени за вок, содержащий управл ющий триггер 19, первый 20, второй 21, третий 22, четвертый 23, п тый 24, шестой 25 элементы И, первый элемент ИЛИ 26 и второй элемент ИЛИ 27, вход устройства 28, входы 29 и 30 выбора первого 11 и второго 12 каналов.the second 12 channels of the servicing device, each of which includes an AND 13 element, a trigger 14 and a pulse generator 15 with a random following interval, an input 16 for the device, a multiplexer 17, a block 18 for the probability distribution of the voltage containing the control trigger 19, the first 20 , the second 21, the third 22, the fourth 23, the fifth 24, the sixth 25 elements AND, the first element OR 26 and the second element OR 27, the input of the device 28, the inputs 29 and 30 of the choice of the first 11 and second 12 channels.

Поток за вок на обслуживание, поступающих на вход 16, представл ет случайную импульсную последовательность коротких импульсов. Модели 11 и 12 моделируют два канала обслуживающего прибора . Временной интервал от момента запуска моделей 11 и 12 до по влени импульсов на их выходе случаен и распределен по прин тому закону обслуживани за вок. The service flow arriving at input 16 represents a random pulse train of short pulses. Models 11 and 12 simulate two channels of the serving device. The time interval from the moment of launch of models 11 and 12 to the appearance of impulses at their output is random and is distributed according to the accepted law of service quotation.

О х|About x |

Ј 00Ј 00

При этом закон распределени случайных импульсов на выходе генераторов 15 может быть один и тот же с одинаковыми параметрами (случай идентичных каналов) один и тот же с разными параметрами (среднее врем обслуживани в каналах различно), разным.In this case, the law of distribution of random pulses at the output of generators 15 can be the same with the same parameters (case of identical channels) and the same with different parameters (average service time in the channels is different), different.

Вербальна модель работы устройства сводитс к следующему: при поступлении за вки на обслуживающий прибор производитс ее обслуживание в первом канале об- служиваюш го прибора. За вки могут образовывать очередь, максимальной длины N2, при этом по достижении максимальной длины очереди N2 вновь поступающие за вки тер ютс . Если длина очереди достигает Ni(M Ю.м вЬк , .раллольио первому каналу на обслуживание включаетс второй канал, выбирающий за вки на обслуживание из общей очереди. При очеред х, меньших NI, второй канал зан т обслуживанием требований MHV ; рода и участи в обслуживании данных за вок не принимает .The verbal model of the device operation is as follows: when a request is received for a servicing device, it is serviced in the first channel of the servicing device. Requests can form a queue, the maximum length N2, while upon reaching the maximum queue length N2, the incoming applications are lost. If the queue length reaches Ni (M Yu. M vk, .allollio to the first channel for service, the second channel is turned on, which selects applications for service from the common queue. For queues shorter than NI, the second channel is occupied by servicing the MHV requirements; data service for the wok does not accept.

Второй канал отключаетс от обслуживани за вок при уменьшении длины очереди от величины N , где N N, до величины NI - к, где к - число, подаваемое на адресный вход мультиплексора. Таким образом, могут быть исследованы процессы функционировани СМО с переменным числом каналов, а изменение числа К позвол ет найти оптимальные (в смысле минимизации числа переключений второго канала за интервал времени) пределы очереди, когда требуетс подключение второго канала. Устройство работает следующим образом .The second channel is disconnected from the servicing of the request when the queue length decreases from N, where N N, to NI, k, where k is the number supplied to the address input of the multiplexer. Thus, the processes of functioning of the QS with a variable number of channels can be investigated, and a change in the number K allows one to find the optimal (in the sense of minimizing the number of switches of the second channel in a time interval) queue limits when the connection of the second channel is required. The device works as follows.

За вки поступают на суммирующий вход счетчика 1, разр дные выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора 2, которые подключены к входам элемента ИЛИ 8 через элемент И 5, чем имитируетс процесс организации очереди за вок длиной N2. После включени устройства триггер 3 находитс в нулевом состо нии на пр мом пыходе, что означает функционирование СМО как одноканаль- ной, поскольку нулевой потенциал на четвертом входе блока 18 веро тностного распределени за вок (БВРЗ) делает невозможным попадание за вок с третьего входа БВРЗ 18 во второй канал 12. В этом случае веро тности, реализуемые на входах 29 и 30, значени не имеют, поскольку все за вки попадают на обслуживание в первый канал 11. При возрастании очереди до величины NI триггер 3 устанавливаетс в единичное состо ние и СМО превращаетс вQuotes are received at the summing input of counter 1, the bit outputs of which are connected to the corresponding inputs of the decoder 2, which are connected to the inputs of the element OR 8 through the element AND 5, thus simulating the queuing process for the length N2. After switching on the device, the trigger 3 is in the zero state at the forward fuse, which means that the QS functions as a single-channel one, since the zero potential at the fourth input of the probabilistic distribution block 18 (BVRZ) makes it impossible for the third input BVRZ 18 to enter to the second channel 12. In this case, the probabilities implemented at inputs 29 and 30 are irrelevant, since all the requests go to service in the first channel 11. As the queue rises to the value of NI, trigger 3 is set to one and SMO turns into

двухканальную. При этом БВРЗ осуществл ет распределение за вок по каналам.dual channel. At the same time, BVRZ carries out distribution of quotations by channels.

За вки поступают на третий вход БВРЗ 18 и в зависимости от положени управл ющего триггера 19 (в которое он устанавливаетс с заданной веро тностью сигналами, поступающими на его входы) поступают на элементы И 20 (И 21). через элементы ИЛИ 26 (ИЛИ 27) за гжи проход т на эле0 менты И 22 (И 23). Если, например, за вка направлена в первый канал, который зан т обслуживанием за вки, то она не тер етс , а через открытый элемент И 25 поступает на элемент ИЛИ 27 и перераспредел етс воThe bids are sent to the third input of the BVRZ 18 and, depending on the position of the control trigger 19 (into which it is installed with a predetermined probability, the signals arriving at its inputs) are sent to the elements AND 20 (And 21). through the elements OR 26 (OR 27) for the GZ are passed to the elements And 22 (AND 23). If, for example, the application is directed to the first channel, which is occupied by the service of the application, then it is not lost, and through the open element And 25 enters the element OR 27 and is redistributed throughout

5 второй канал. Элемент И 25 открыт по инверсному входу, поскольку на первом входе БВРЗ 18 низкий уровень, так как триггер 14 первого канала 11 установлен в ноль. Итак, перераспределение за вок (при зан тых ка0 налах) происходит по цеп м И 25 - ИЛИ 27 и И 24 - ИЛИ 26. Инициаци перераспределени осуществл етс сигналами низкого уровн на первом (при направлении за вки в первый канал) и втором (при направлении5 second channel. Element And 25 is open on the inverse input, since the first input of BVRZ 18 is low, since the trigger 14 of the first channel 11 is set to zero. So, the redistribution of the orders (when the channels are occupied) occurs along the chains AND 25 - OR 27 and And 24 - OR 26. The redistribution is initiated by the low level signals on the first (with direction into the first channel) and second (with direction

5 за вки во второй канал) входах БВРЗ 18.5 applications to the second channel) BVRZ 18 inputs.

После окончани обслуживани за вок в одном из каналов импульс с выхода генератора 15 фиксируетс блоком 10 счетчиков импульсов и через элемент ИЛИ 9 разреша0 ет прохождение очередной за вки через элемент И 5 в БВРЗ и далее на обслуживание и, одновременно с этим, уменьшает содержимое счетчика 1 на единицу, чем имитируетс уменьшение длины очереди.After the service is finished, the quota in one of the channels from the generator 15 output is recorded by the block 10 of the pulse counters and through the OR 9 element permits the passage of the next application through the AND 5 element in the RRBF and further to the service and at the same time reduces the contents of the counter 1 per unit, which simulates a decrease in the queue length.

5Поскольку в реальном СМО требуетс ,5 Since the real QS is required,

чтобы число переключений второго канала за определенный интервал времени было минимально, представл ет интерес дл исследовани следующа модель: второй ка0 нал 12 отключаетс при уменьшении очереди не до величины NH - 1, а до величины NI - к. Число К устанавливаетс на входе 28 устройства, соединенном с адресным входом мультиплексора. При этом адресFor the number of switches of the second channel for a certain time interval to be minimal, it is of interest to study the following model: the second channel 12 turns off when the queue is not reduced to NH -1, but to the NI value k. The number K is set at device 28, connected to the address input of the multiplexer. With this address

5 j на входе 28 означает подключение (J + 1)-го выхода дешифратора к нулевому входу триггера; максимальное число, устанавливаемое на входе 28, равно NI - 2. В этом случае второй канал системы будет вы0 ключатьс сразу же после уменьшени очереди от величины NI до NI - 1. Поскольку можно прин ть такую дисциплину обслуживани за вок во втором канале, когда обслуживание в нем прекращаетс и за вки5 j at input 28 means connecting (J + 1) -th output of the decoder to the zero input of the trigger; the maximum number set at input 28 is NI - 2. In this case, the second channel of the system will turn off immediately after reducing the queue from NI to NI - 1. Because you can accept this service discipline in the second channel when maintenance it terminates the applications

5 тер ютс , если только он становитс нужен насто щей СМО, то представл ет интерес исследование взаимозависимостей1; величин К, интенсивности вход щего потока , распределени времени обслуживани в каналах и среднего времени, когда второй5 are lost, if only it becomes necessary for this QS, it is of interest to study interdependencies1; values of K, the intensity of the incoming flow, the distribution of service time in the channels and the average time when the second

канал свободен дл выполнени основной работы.The channel is free to do basic work.

Если обслуживание в каналах 11 и 12 закончилось одновременно, то чтобы это привело к уменьшению содержимого счет- чика 1 на две, а не на одну за вку, используетс формирователь двойного импульса, собранный на элементах И 4 - задержки 6 - ИЛИ 9. При этом на выходе элемента 6 задержки по вл етс задержанный относи- тельно по вившегос на выходе элемента ИЛИ 9 импульс, что означает расщепление сдвоенного импульса (при одновременном окончании обслуживани в каналах 11 и 12) и формирование двойного импульсаIf the service in channels 11 and 12 ended simultaneously, then this would lead to a decrease in the contents of counter 1 by two, rather than by one application, a double pulse shaper assembled on AND 4 - delay 6 - OR 9 elements is used. at the output of the delay element 6, a pulse delayed with respect to the output of the element OR 9 appears, which means splitting the double pulse (with the simultaneous termination of service in channels 11 and 12) and the formation of a double pulse

Claims

Claims An apparatus for simulating a queuing system with a variable number of channels, comprising, a pulse counter, a decoder, a trigger, first and second elements AND, a delay element, first, second and third elements OR, a pulse counter block, the first and second channels serving device, each of which includes an element And, a trigger, a pulse generator with a random interval following, and in each of the channels of the serving device the output of the pulse generator with a random interval following There is a single input of the trigger, the direct output of which is connected to the first input of the element I, the output of which is connected to the zero input of the trigger and the start input of the pulse generator with a random interval, the summing input of the pulse counter is the input behind the device's wok, the bit outputs of the pulse counter are connected to the corresponding information inputs of the decoder, the first and second groups of outputs of which are connected to the corresponding inputs of the first OR element whose output is connected to the first at the input of the second element AND, the output of which is connected to the first input of the second element OR, the first output of the first group of outputs of the decoder is connected to the second input of the second element OR, the Nth output of the first group of outputs of the decoder is connected to a single trigger input, in each of the service channels output of the pulse generator with a random spacing interval is connected to the corresponding counting input of the pulse counter block, the input of the third OR element, the output of which is connected to the second input of the second AND element and the melting input pulse counter, characterized in that, in order to expand functionality of the device due to variations of process simulation channels depending on the queue length of the wok, it

A multiplexer and a probability distribution unit were introduced, containing a control trigger, from the first to the sixth elements AND, the first and second OR elements, and in the probability distribution block of the application, the first inputs of the first and second elements AND were connected respectively to the right and inverse outputs of the control trigger, the single and zero inputs of which are, respectively, the inputs for selecting the first and second channels of the serving device of the device, the outputs of the first and second elements AND are connected to the first inputs of the corresponding Essentially, the first and second OR elements, the outputs of which are connected to the first inputs of the third and fourth elements AND, respectively, whose outputs are connected to the second inputs of the AND elements of the first and second channels of the service device, the second inputs of the first and second elements AND of the probability distribution unit of the order respectively, with the first input of the fifth and the input of the sixth element AND, and are connected to the output of the second element OR of the device, the output of the fifth element AND is connected to the second input of the first element This OR, the output of the sixth AND element is connected to the second input of the second OR element, the second inputs of the third and fourth AND elements are connected to the inverted inputs of the sixth and fifth AND elements, respectively, and to the trigger output of the first and second channels of the serving device, respectively. The random interval of each service device channel is connected to the corresponding input of the first element AND, the output of which through the delay element is connected to the third input of the third element OR, the outputs The first group of the decoder, except for the first, is connected to the information inputs of the multiplexer, the output of which is connected to the zero input of the trigger, the output of which is connected to the third input of the fourth element AND and the second input of the fifth element AND of the probability distribution unit, the address input of the multiplexer is control device input.

R

ijb

/ 71

g:

Exit

I G

FIG I