Устройство для моделирования систем массового обслуживания Советский патент 1984 года по МПК G06N7/08 

10 мента И, выход которого соединен с входом элемента задержки, а второй вход пятого элемента И подключен к выходу первого элемента запрета и информационному входу четвертого элемента запрета, выход которого соединен с, вторым входом второго элемента И, выходы третьих элементов И каждого канала.моделирования подключены к соответствующим входам общего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика потерянных заявок, выход элемента задержки первого канала моделирования подключен к второйу 7 входу второго элемента ИЛИ второго канала моделирования, а выход элемента задержки второго канала моделирования соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ первого канала моделирования, выход второго многовходового элемента И первого канала моделирования подключен к второму входу четвертого элемента И второго канала моделирования, а выход второго многовходового элемента И второго канала моделирования подключен к второму входу четвертого элемента И первого канала моделирования.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее первый канал моделирования, состоящий из генератора заявок, выход которого соединен с входом счетчика числа заявок, ,три элемента запрета, первый элемент ИЛИ, блок случайных временных задержек, два элемента И-, два реверсивных счетчика, два многовходовых элемента И, многовходовый элемент ИЛИ, выход первого элемента запрета соединен с информационным входом второго элемента запрета, выход кйторого подключен к суммирующему входу первого реверсивного счетчика и первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока случайных временных задержек, выход которого Соединен с первым входом первого элемента И и информационным входом третьего элемента запрета, управляющий вход которого подключен к второму входу первого элемента И и выходу многовходового элемента ИЛИ, а выход третьего элемента запрета соединен с вычитакнцим входом первого реверсивного счетчика, разрядные выхода которого соединены соответственно с входами первого многовходового элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента И и управляющему входу второго элемента запрета, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и вычитающим входом второго реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу второго элемента И, а разрядные выходы второго реверсивного счетчика соединены соответственно с входами второго многовходового элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обес(Л печения возможности моделирования сетей массового обслуживания,,оно с дополнительно содержит общий элемент ИЛИ, счетчик потерянных заявок и второй канал моделирования,-идентичный первому каналу моделирования, а в каждый канал моделирования дополнительно введены второй элемент ИЛИ, третий, четвертый и пятый элементы И, четвертый элемент запрета и элемент у задержки, причем в каждомканале мо- : сд .делирования первый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом генерасх тора заявок, а выход второго элемен та ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И и информационным входом первого элемента запрета, управляющий вход которого подключен к второму входу третьего элемента И и выходу четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго многовходового элемента И, управляющим входом четвертого элемен- та запрета и первым входом пятого эле

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано при аппаратурном исследовании сетей массового обслуживания. Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания (СМО), содержащее реверсивные счетчики, генераторы случайных импульсов элементы ЗАПРЕТ, ИЛИ и И, счетчик общего числа заявок, счетчик, потеря ных заявок, счетчик числа отказов каналов обслуживания и счетчик заявок , обслуживание которых прервано отказами обслуживающих каналов lj. Однако это устройство не позволяет моделировать сети массового обслу живания с очередями. Наиболее близким по. технической сущности к предлагаемому является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор потока случайных импульсов, счетчики, элементы ЗАПРЕТ, И, ИЛИ, блок случайных временных задержек, многовходовые схемы И, реверсивные счетчики и многовходовую схему ШТИ и позволяющее исследовать системы массового обслуживания с очередями 2j . . Цель изобретения - моделирование сети массового обслуживания. Поставленная цель достигается тем что в ycTpoiiCTBo для моделирования систем массоного обслуживания, содер жащее Tieppbni канал моделирования, СОСТОЯМ1ИИ нг 1-енератора заявок. выход которого соединен с входом счетчика числа заявок, три элемента запрета, первый элемент ИЛИ, блок случайных временных задержек, два элемента И, два реверсивных счетчика, два многовходовых элемента И, многовходовый элемент ИЛИ, выход первого элемента запрета соединен с информационным входом второго элемента запрета, выход которого подключен к суммирующему входу первого реверсивного счетчика и первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока случайных временных задержек, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и информационным входом третьего элемента запрета, управлякнций вход которого подключен к второму входу первого элемента И и выходу многовходового элемента ИЛИ, а выход третьего элемента запрета соединен с вьтитающим входом первого реверсивного счетчика, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами первого многовходового элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента И и управляюп(ему входу второго элемента запрета, выход первого элемента И соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и вычитающим входом второго реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключен к выходу второго элемента. И, а разрядные выходы второго реверсивного счетчика соединены соответствен но с входами второго многовходового элемента И и входами многовходового элемента ИЛИ, дополнительно введены общий элемент ИЛИ, счетчик потерянных заявок и второй канал моделирования, идентичный первому каналу мод лирования, а в каждый канал моделиро вания введены дополнительно второй элемент ИЛИ, третий, четвертьй и пятый элементы И, четвертый элемент запрета, элемент задержки, причем в каждом канале, моделирования первый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом генератора заявок, а выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента И и информационным входом первого элемента запрета, управляющий вход которого подключен к второму входу третьего элемента И и выходу четвертого элемента И, первый вход которого сое динен с выходом второго многовходово го элемента И, управляющим входом четвертого элемента запрета и первым входом пятого элемента И, выход кото рого соединен с входом элемента задержки, а второй вход пятого элемента И подключен к выходу первого элемента запрета и информационному входу четвертого элемента запрета, выхо которого соединен с вторым входом второго элемента И, выходы третьих элементов И каждого канала моделирования подключены к соответствующим входам общего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика потерянных заявок, выход элемента задержки первого канала моделирования подключен к второму входу второго элемента ИЛИ второго канала моделирования, а выход элемента задержки второго канала моделирования подключен к второму входу второго элемента ИЛИ первого канала моделирования, выход второго многовходового элемента И первого канала моделирования подключен к второму входу четвертого элемента И второго канала моделирования, а выход второго много входового элемента И второго канала моделирования подключен к второму входу четвертого элемента И первого канала моделирования. На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока слу чайных временных задержек. Устройство содержит первый 1 и второй 2 каналы моделирования, каждый из которых содержит , четвертый элементы 3-6 запрета, второй, первый, третий - пятый элементы И 711, блок 12 случайных временных задержек, второй 13 и первый 14 многовходовые элементы И, многовходовый элемент ИЛИ 15, второй 16 и первый 17 реверсивные счетчики, элемент 18 задержки, первый 19 и второй 20 элементы ИЛИ, генератор 21 заявок, счетчик 22 числа заявок. Кроме того, устройство содержит общий элемент И 23 и счетчик 24 потерянных заявок. Блок 12 случайных временных задержек содержит элементы ИЛИ-НЕ 25, элементы ИЛИ 26, элементы НЕ 27, элемент ИЛИ28, элементы И 29, триггеры 30 и элементы 31 случайной задержки. Блок 12 работает следующим образом. В исходном состоянии триггеры 30 всех каналов находятся в единичном состоянии, обеспечивая при этом наличие нулевых потенциалов на выходах элементов ИЛИ-НЕ 25 с номерами, меньшими или равными номеру триггера 30. Для открытия каждого из элементов И 29 требуется единичный потенциал с выхода соответствующего элемента ИЛИ-НЕ 25. Следовательно, если свободен один из каналов, предположим с номером 1 , то его триггер 30 находится в единичном состоянии и сигналом с его выхода Счерез последовательность элементов И 26, ИЛИНЕ 25;, И , , ИЛИ-НЕ ) исключает возможность прохождения импульса, имитирующего поступление заявки на входы каналов с большими номерами. Импульс, поступивший на вход, через открытьпТ элемент И 29 первого канала проходит на нулевой вход триггера 30 и на вход 31 случайной линии задержки первого канала. До техпор, пока этот импульс не появится на выходе 31 случайной линии задержки, триггер 30 первого канала находипся в пулевом состоянии и открытым оказывается лийь элемент И 29 второго канала. При поступлении следующе1-о импульса он поступает на вход 31 случайной линии задержки второго капала и устанавливает в нулевое состояние соответствующий триггер 30 и т.д

Импульс случайной линии задержки 31, появившийся на выходе через время, равное случайной длительности {Обслуживания, устанавливает соотвётствукящй триггер 30 в единичное состояние и через элемент ИЛИ 28 поступает на выход блока линий случайных временных задержек.

Устройство имеет два канала. К первой CMC относятся элементы с номерами без префикса (за исключением 21 и 22), а ко второй - элементны, имеющие в своем обозначении префикс. Ниже описана работа первого канала, второй работает аналогично.

В случае, когда в системе хотя бы один канал свободен, сигнал с выходо многовходового элемента И 13 отсутст вует, импульсы от генератора 21 импульсов через элемент ИЛИ 20, через открытые элементы 3 и 4 запрета поступают на суммирующий вход счетчика 17 числа занятых каналов и одновременно через элемент ИЛИ 19 - на вход блока 12 случайных временных задержек, имитирзгющий процесс обслуживания. Импульс блока случайных временньпс задержек, появившийся на выхо де через время, равное случайному времени обслуживания, поступает чере элемент 5 запрета, который в этот момент открыт, так как отсутствует сигнал с многовходового элемента ИЛИ 15, на вычитающий вход счетчика занятых каналов и списывает с него единицу, имитируя тем самым освобождение одного канала.

В момент времени, когда все каналы заняты, на выходе многовходового элемента И 14, связанного с разрядами счетчика 17 числа занятых обслуживанием каналов, появляется сигнал, поступающий на управляющие входы элемента 4 запрета и элемента И 7. При этом элемент 4 запрета закрьшается, элемент И 7 открывается и импульсы от генератора 21, проходя через элемент ИЛИ 20, открытые элементы 3 и 6 запрета и элемент И 7 поступают на суммирующий вход счетчика числа заявок, стоящих в очереди, а импульсы от генератора 21 не проходят на блрк 12 случайных временных задержек так как элемент 4 запрета закрыт. Поступление импульса на вход сложения счетчика числа заявок, стоящих

в очереди, увеличивает его содержимое на единицу,-что означает появление в очереди еще одной заявки. На выходе элемента ИЛИ 15 появляется сигнал, открывающий элемент И 8 и ;закрывающий элемент 5 запрета.

Импульс с блока 12 случайньпс временных задержек, появившись на выходе через время, равное случайной длтельности обслуживания, через элемент И 8поступает на вычитающий вход счетчика заявок, стоящих в очереди и списывает с него единицу, имтируя тем самым завершение обслуживания одного задания. Одновременно с этим импульс с выхода блока 12 врменных, задержек через открытый элемент И 8 и через элемент ИЛИ 19 поступает на вход блока 12 случайных временных задержек, имитируя тем самым принятие на обслуживание одной из заявок, стоящих в очереди.

В момент времени, когда все места в очереди заняты, на выходе многовходового- элемента И 13, связанного с разрядами счетчика числа заявок, стоящих в очереди, появляется сигнал поступающий на управляющий вход элемента И 11, и импульс от генератора 21 проходит через элемент И 11, имитируя заявку, получившзпо отказ в обслуживании и перебрасьшаемую в другую систему массового обслуживания (другой канал). Этот импульс поступает на вход 18 линии задержек и появляется на ее выходе через время, равное случайной длительности передачи заявки в другую CMC, и поcTjmaeT на вход другой СМО.

В случае, когда в обеих системах массового обслуживания в обоих каналах все места в очередях заняты, сигналы с выходов многовходовых элементов И через элементы И 10 закрывают элементы 3 запрета и открывают элементы И 9, пропуская импульсы генераторов 21 через элемент И 23 на счетчик 24 числа потерянных заявок. Все импульсы, выработанные генератором 21 поступают также на счетчик 22 числа поступивших заявок.

Статистические характеристики функционирования сети массового обслуживания, моделируемой устройством, вычисляются известными методами на основе показаний счетчиков общего числа поступивших заявок, счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании из-за отсутствия свободных мест для ожидания в очереди. ,Таким образом, предлагаемое уст-, ройство в отличие от прототипа позволяет моделировать сети массового об.служивания с очередями. -Причем для .исключения потерь заявок предусмотрека возможность передачи их из одной системы в другую, а время, затра5чиваемое не передачу заявок между системами, учитывается.