Устройство для моделирования двухканальной системы массового обслуживания Советский патент 1990 года по МПК G06N7/08 

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса распределения и обслуживания заявок между каналами системы I массового обслуживания.

Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей устройства пу тем моделирования случайных интервалов обслуживания соответственно первой фазы, второй и повторно первой..

На чертеже приведена функциональная схема стохастического устройства для моделирования двухканальной системы массового обслуживания.

Устройство содержит управляющий триггер 1, первый 2, второй 3, третий 4, четвертьй 5, пятьш 6 и шестой 7 элементы И, первый 8 и второй 9 каналы обслуживания, первый 10 и второй 11 блоки генераторов случайных импульсов обслуживания.

Каждьй из каналов 8 и 9 обслуживания содержит первый - третий триггеры 12-14, первый 15 и второй 16 формиро- : ватели импульсов, шестой 17, пятый 18, первый 19, четвертый 20, третий 21 элементы ИЛИ, шестой 22, седьмой 23, первый 24, второй 25, пятый 26 элементы И, второй элемент ИЛИ 27, первый 28 и второй 29 реверсивные счетчики, третий 30 и четвертый 31 элементы И.

Модели 8 и 9 обслуживающих приборов являются каналами системы массо

а о оо о: со

вого обслуживания. Каждый из каналов обслуживания может быть в одном из шести состояний: занят обслуживанием заявки в первой фазе обслуживания, занят обслуживанием заявки во второй фазе обслуживания, занят обслуживанием заявок в первой и второй фазах обслуживания, занят обслуживанием заявки повторно в первой фазе, занят об- служиванием заявок во второй фазе обслуживания и повторно в первой, свободен. В устройстве предусмотрена следующая очередность фаз обслуживания: обслуживание в первой фазе, во второй фазе, повторное обслуживание в первой фазе.

Заявки (требования) принимаются к обслуживанию только в том периоде времени, когда канал свободен от обслу- живания первой фазы, т.е. одновременно в канале могут находиться на обслуживании две заявки. Кроме того, в каждом канале предусмотрены места двух очередей для ожидания обслулсива- ния соответственно для тех заявок, которые прошли обслуживание первой фазы и направляется на обслуживание второй фазы и которые прошли обслуживание второй фазы и направляются на повторное обслуживание первой фазы. Заявки поступак1Т в соответствующие очереди, когда фазы обслуживания, ку-v да заявки направляются, заняты обслуживанием предыдущих заявок. Заявки из очередей направляются на обслуживание соответствующих фаз сразу же как только эти фазы освобождаются.

Наличие высоких единичных потенциалов на блокирующих выходах моделей обслуживающих приборов свидетельству ют о занятом состоянии первой фазы обслуживания соответствующего каналд. В каждой модели 8 или 9 обслуживающего прибора триггер 12 имитирует на чальное обслуживание заявки в первой фазе, триггер 14 - обслуживание заявк во второй фазе, а триггер 13 - повторное обслуживание заявки в первой фазе Единичное состояние этих триггеров сигнализирует о нахоясдении заявки на обслуживании соответствуюп й фазы.

Триггеры 12-14 переходят в нулевое состояние в момент действия фронта импульса, поступающего на их нулевые входЫо Эти же триггеры переходят в единичное состояние, а счетчики 28 и 29 изменяют свои состояния в момент действия срезов импульсов, поступаю

д 5

0 5 О Q|5 JQ

5

55

щих на их инверсные соответствующие входы.

Формирователи 15 и 16 импульсов формируют импульсы, аналогичные поступающим на информационный вход устройства, во время перепада единичного потенциала в нулевой, действующего на их входы.

Устройство работает следующим образом

Заявки поступают на информацион- , ный вход устройства и далее на элементы И 2-5. В зависимости от состояния управляющего триггера 1, в которое он устанавливается с заданной вероятностью Р сигналами, поступающими на управляющие входы устройства, заявка поступает либо в первый, либо во второй канал через соответствующие элементы И 2, 3 при наличии нулевых сигналов на блокирующих выходах первой 8 и второй 9 моделей обслуживающих приборов в случае, если оба канала свободны от обслуживания первой фазы. В этом случае через элементы И 4, 5 заявки не проходят, так как на их втоп рых входах присутствуют нулевые потен- циалы, запирающие эти элементы. Далее через соответствующие элементы И 6, 7 заявка поступает непосредственно нц информационные входы соответствующей модели 8, 9 обслуживающего прибора.

В случае, если один из каналов за- нят обслуживанием первой фазы, то открывающийся в этом случае один из соответствующих элементов И 5 или 4 paq решает прохождение заявки в другой свободный канал, а отсутствие нулево го потенциала на инверсном входе элементов И 6,7 запрещает прохождение заявки в занятый канал.

В случае, если оба канала заняты обслзокиванием первой фазы или полностью заполнена первая очередь, где находятся заявки, ожидающие обслуживания второй фазы, заявка из-за отсутствия нулевых потенциалов на инверсных входах элементов И 6 и У получает отказ.

Рассмотрим функционирование моделей обслуживающих приборов, предварительно предположив, что триггеры 12-Н и счетчики 28 и 29 находятся т нулевом состоянии. Заявки поступают на нулевые инверсные входы триггеров 12 соответственно первой 8 или второй 9 моделей обслуживающих щ иборов.

10

20

Этим указанные триггерм переводятся в нулевое состояние. При этом каналы переходят в режим обслуживания заявок в первой фазе. В случайные моменты времени на единичные входы триггеров 12 поступают импульсы с независимых соответственно первого и второго выходов блока генераторов 10. Триггеры 12 переводятся в единичные состояния. При этом на выходах формирователей 15 импульсов формируются короткие по длительности импульсы, которые через элементы ИЛИ 17 проходят на инверсные нулевые входы триггеров 14, переводят г их в нулевые состояния, чем имитируется переход заявок на обслуживание второй фазы. Очередная заявка может поступать на обслуживание первой фазы, т.е поступать на нулевые инверсные входы триггеров 12, Аналогичным образом в случайные моменты времени на единичные входы триггеров 14 поступают импульсы с независимых соответственно первого и второго выходов блока 11 генераторов. Триггеры 14 переводятся в единичные состояния. При этом на выходе формирователей 16 импульсов формируются короткие по длительности импульсы, которые через элементы ИЛИ 18 и открытые единичными потенциалами с инверсных выходов триггеров 12, если они не заняты обслуживанием первой фазы очередных заявок, элементы И 22 поступают на инверсные нулевые входы триггеров 13, чем переводят их в нулевое состояние, т.е имитируется поступление заявок на повторное обслуживание первой фазы. При этом прл обслуживании заявок в первой фазе обслуживания посредством единичных потенциалов с прямых выходов триггеров 12 или 13 на выходах ИЛИ 20 также формируются единичные блокирующие потенциалы, которые, подаваясь на инверсные входы элементов И 6,7 устройства (соответственно от первой 8 или второй 9 модели обслуживающего прибора) , запирают эти элементы И и не позволяют очередным заявкам поступить

геров 12 или 13 открываются элементы И 30, 31 и импульсы заявок через эти элементы проходят на инверсные суммирующие входы реверсивных счетчиков 29, чем переводят их в первое состояние. При этом единичными потенциалами с выходов элементов ИЛИ 21 открываются элементы И 26. Следующие импульсы .заявок после обслуживания второй фазы увеличивают состояния счетчиков 29. Когда соответствующие заявки переходя на повторное обслуживание первой фазы т.е. когда триггеры 12 или 13 обнуляются, обнуляющие импульсы через элементы И 26, далее через элементы ИЛИ ИЛИ 18 и открытые элементы И 22 (так как триггеры 12 успеют обнулиться и единичные потенциалы с их инверсных выходов открывают элементы И 22) проходят на инверсные нулевые входы триггеров 13, чем переводят их в нулевое состояние, т.е. происходит имитация поступления заявки из второй очереди, 25 где она ожидала повторного обслуживания первой фазы, на повторное обслуживание первой фазы. .

30

В устройстве предусмотрена также такая ситуация, когда после первичного обслуживания заявки в первой фазе вторая фаза оказывается занятой oбcлy живанием предьщущей заявки. Б этом случае заявки после обслуживания пер- вой фазы поступают в первую очередь,

35 а именно - на суммирующие инверсные входы реверсивных счетчиков 28 через открытые элементы И 23. Элементы И 23 открываются единичными потенциалами с прямых выходов триггеров 14. Одновременно на обслуживании первой фазы и.в первой очереди может быть М заявок, т.е. если одна заявка обслуживается в первой фазе, то в очереди мо- жет быть М-1 заявок. Если заявка, служенная в первой фазе, при наличии М-1 заявок в первой очереди переходит в эту же очередь, т.е. в очереди становится М заявок, то единичные сигналы формируются на выходах элементов

40

на обслуживание первой фазы в соответ- И 24 и в этом случае заявки не прохо

геров 12 или 13 открываются элементы И 30, 31 и импульсы заявок через эти элементы проходят на инверсные суммирующие входы реверсивных счетчиков 29, чем переводят их в первое состояние. При этом единичными потенциалами с выходов элементов ИЛИ 21 открываются элементы И 26. Следующие импульсы .заявок после обслуживания второй фазы увеличивают состояния счетчиков 29. Когда соответствующие заявки переходят на повторное обслуживание первой фазы, т.е. когда триггеры 12 или 13 обнуляются, обнуляющие импульсы через элементы И 26, далее через элементы ИЛИ ИЛИ 18 и открытые элементы И 22 (так как триггеры 12 успеют обнулиться и единичные потенциалы с их инверсных выходов открывают элементы И 22) проходят на инверсные нулевые входы триггеров 13, чем переводят их в нулевое состояние, т.е. происходит имитация поступления заявки из второй очереди, где она ожидала повторного обслуживания первой фазы, на повторное обслуживание первой фазы. .

г

30

В устройстве предусмотрена также такая ситуация, когда после первичного обслуживания заявки в первой фазе вторая фаза оказывается занятой oбcлy живанием предьщущей заявки. Б этом случае заявки после обслуживания пер- вой фазы поступают в первую очередь,

35 а именно - на суммирующие инверсные входы реверсивных счетчиков 28 через открытые элементы И 23. Элементы И 23 открываются единичными потенциалами с прямых выходов триггеров 14. Одновременно на обслуживании первой фазы и.в первой очереди может быть М заявок, т.е. если одна заявка обслуживается в первой фазе, то в очереди мо- жет быть М-1 заявок. Если заявка, служенная в первой фазе, при наличии М-1 заявок в первой очереди переходит в эту же очередь, т.е. в очереди становится М заявок, то единичные сигналы формируются на выходах элементов

40

И 24 и в этом случае заявки не прохо

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования процесса распределения и обслуживания заявок между каналами системы массового обслуживания. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования многофазных систем массового обслуживания с повторными обслуживаниями. Достижение цели изобретения обеспечивается введением модели обслуживающих приборов устройства, триггеров, формирователей импульсов, элементов ИЛИ, элементов И, реверсивных счетчиков. Сущность изобретения состоит в возможности моделирования обслуживания заявок в возвратной двухфазной СМО, в которой заявка проходит последовательно обслуживание в первой, второй и повторно в первой фазах обслуживания с ожиданием обслуживания второй фазы и повторного обслуживания первой фазы. 1 ил.

ствующий канал обслуживания. Если в момент перехода заявки на повторное обслуживание первой фазы триггеры 12 оказьтаются занятыми обслуживанием очередных заявок, то нулевыми потенциалами с их инверсных выходов блокируются элементы И 22, чем не пропускают заявки на входы триггеров 13, Единичным потенциалом с выходом тригдят в соответствующую модель обслуживающего прибора. По мере освобождения второй фазы обслуживания в моменты времени поступления с выходов бло- 55 ка 11 обнуляющих импульсов эти импуль- сы своими задними фронтами через элементы И 25 уменьшают состояния счетчиков 28 и переводят в единичное состояние триггеры 14, чем иммитируется

поступление заявок из очереди на обслуживание второй фазы.

Фор

мула

f

изобретения

Устройство для моделирования двух- канальной системы массового обслуживания, содержащее управляющий триггер, шесть элементов И, первый блок генераторов случайных импульсов обслуживания и два канала обслуживания, каждый из которых содержит два реверсивных счетчика, два формирователя импульсов, семь элементов И, шесть элементов ИЛИ, в каждом канале обслуживания разрядные выходы первого реверсивного счетчика соединены соответственно с входами первого элемента И и входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И, выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, раз рядные выходы второго реверсивного счетчика подключены соответственно к входам третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, прямой выход перво го триггера соединен с входом первого формирователя импульсов, входы управляющего триггера являются входами установки режима работы устройства, прямой выход управляющего триггера соеди нен с первым входом первого элемента И устройства, а инверсный выход триггера управления подключен к первому входу второго элемента И устройства, вторые входы первого и второго эле- ментов И устройства и первые входы третьего и четвертого элементов И объединены и являются информационным входом устройства, выход первого элемента И устройства соединен с первым вхо дом пятого элемента И устройства и выходом четвертого элемента И устройства, выход второго элемента И устройства подключен к первому входу шестого элемента И устройства и выходу тре- тьего элемента И устройства, первый и второй выходы первого блока генераторов случайных импульсов обслуживания подключены соответственно к единичным входам первых триггеров перво- го и второго каналов обслуживания, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем моделирования многофазных систем массового обслуживания с повторным обслуживанием в одной из фаз, оно дополнительно содержит второй блок генераторов случайных импульсов обслуживания, а каждый канал обслуживания дополнительно содержит третий триггер, пятый и шестой элементы ИЛИ, причем в каждом канапе обслуживания прямой выход первого триггера соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ и первым входом четвертого элемента И, а инверсный выход первого триггера подключен к первому входу шестого элемента И, выход которого соединен с инверсным нулевым входом второго триггера, прямой выход которого подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ и первому входу третьего элемента И, вторые входы третьего и четвертого элементов И подключены к выходу второго формирователя импульсов и первому входу пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, а второй вход пятого элемента ИЛИ и вычитающий вход второго реверсивног счетчика соединены с выходом пятого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, а выход первого формирователя импульсов подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ и первому входу седьмого элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к выходу второго элемента И и второму входу шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к инверсному нулевому входу третьего триггера, прямой выход которого соединен с входом второго формирователя рмпульсов и вторым входом седьмого элемента И, а выход первого элемента И подключен к третьему входу четвертого элемента ИЛИ, выходы четвертых элементов ИЛИ первого и второго каналов обслуживания подключены к вторым входам соответственно третьего и четвертого элементов И устройства и к инверсным входам соответственно пятого и шестого элементов И устройства, первый выход первого блока генераторов случайных импульсов обслуживания соединен с единичным входом второго триггера и BtopbiM входом пятого элемента И пер- вЬго канала обслуживания, йторой выход первого блока генераторов случайных импульсов обслуживания подключен к единичному входу второго триггера и второму входу пятого элемента И второго канала обслуживания, первый выход второго блока генераторов случайных импульсов обслуживания соедшен с единичным входом третьего триггера и вторым входом второго элемента И первого канАла обслуживания, а второй выход второго генератора случай1603397

10

ных импульсов обслуживания подключен к единичному входу третьего триггера и второму входу второго элемента И второго канала обслуживания, а выходы пятого и шестого элементов И устройства соединены с инверсными нулевыми входами первых триггеров соответственно первого и второго каналов обслуживания.