УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ Советский патент 1974 года по МПК G06G7/50 

1

Устройство для моделирования систем массового обслуживания относится к специализированным средствам электронного моделирования, предназначенным для исследования функционирования многоканальных систем массового обслуживания (СМО) с потерями.

Известные устройства, содержащие генератор входного потока заявок, логические схемы «И, «ИЛИ, запрет, реверсивные счетчики, генераторы случайных временных интервалов, имитируют работу СМО с постоянным числом каналов обслуживания, не меняющиеся при флюктуациях интенсивности входного потока заявок.

Особенностью устройства по сравнению с известным является то, что оно позволяет исследовать СМО с переменной пропускной способностью, адаптирующейся к изменениям интенсивности входного потока по критерию заданной вероятности отказа на обслуживание.

Достигается это за счет введения блока, фиксирующего сум.марное вре.мя занятостью всех приборов обслуживания СМО за определенный интервал ее функционирования. Если измеренная величина су.ммарного времени занятости всех каналов СМО меньше нижней границы показателя качества обслуживания, то даииый блок выдает сигнал на блок управления из.меиением пропускной способности, в

2

результате чего происходит отключение одного прибора обслуживания; если измеренная величина больше верхней границы показателя качества обслуживазшя, происходит подключеиие одного прибора; если же измеренная величина лежит в заданных иределах, т. с. обслуживание происходит с удовлетворительным качеством, то число ириборов обслуживания не изменяется.

Функциональная схема устройства для .моделирования систем массового обслуживанпи представлена на чертеже.

Оно состоит из логического блока /, содержащего счетчик занятых каналов 2, многовходовый элемент «И 3, элементы «ИЛИ / и 5, блок repiepaiopOB случайных вре.мениых интервалов 6, эле.меит «И 7 и схему «Запрет 8. Блок из.мерения времени занятости каналов обслуживания 9 содержит генератор эталонной частоты 10, элемент «И У/, схемы «Запрет 12 и 13 и счетчики 14 и 15. Блок управления измерением пропускной способное и 16 содержит счетчик числа отключенных каналов 17, дешифратор 18, элементы «И 19 п

20, элемент «ИЛГ1 21 и схемы «Запрет 22 и 23. В состав устройства входят также генератор входного потока 24, счетчик общего числа заявок 25, счетчик потерянных заявок 26, генератор тактовых импульсов 27 и счетчик

28.

Работа устройства происходит следующим образом.

Импульсы от генератора входного потока 24 поступают через открытую схему «Запрет 8 и элемент «ИЛИ 4 на вход сложения счетчика занятых каналов 2 и одновременно входят в блок генераторов случайных временных интервалов 6, имитирующий процесс обслуживания. Поступление импульса на вход сложения счетчика занятых каналов увеличивает его код на единицу, что означает занятие одного канала. Импульс блока генераторов случайных временных интервалов, появившийся на выходе через время, равное случайной длительности обслуж.ивания, поступает на вычитающий вход счетчика занятых каналов и списывает из него единицу, тем самым имитируя освобождение одного канала.

В момент времени, когда все каналы заняты, на выходе мпоговходового элемента «И 3, связанного с разрядами счетчика занятых каналов 2, появляется сигнал, поступающий на управляющий вход схемы «Запрет 8 и на входы элементов «И 7 и //. При этом схема «Запрет 8 закрывается, элемент «И 11 открывается, и импульсы от генератора входного потока 24 проходят элемент «И 7, имитируя поток заявок, получивщих отказ в обслуживании, число которых подсчитывается счетчиком потерянных заявок 26. Одновременно импульсы с генератора эталонной частоты 10 проходят через схемы «Запрет 12 и 13 и поступают на входы счетчиков 14 и 15, первый из которых может принять максимальное число импульсов, равное верхнему порогу, а второй - число импульсов, равное нижнему порогу критерия обслуживания системы. При переполнении счетчика 14 закрывается схема «Запрет 12, и открывается по управляющему входу элемент «И 19. Аналогично нри переполнении счетчика 15 закрывается схема «Запрет 13, и управляющий сигнал с выхода этого счетчика проходит элемент «ИЛИ 21 и поступает на вход схемы «Запрет 22.

Генератор тактовых импульсов 27 через равные промежутки времени вырабатывает импульсы, которые используются для управления системой. При этом, если к моменту появления тактового импульса число в счетчике 15 меньше заданного, то управляющий сигнал на его выходе отсутствует, и сигнал с генератора тактовых импульсов 27 проходит через открытую схему «Запрет 22 и поступает на вход сложения счетчика числа отключенных каналов 17 и через элемент «ИЛИ 4 - на вход сложения счетчика занятых каналов 2, увеличивая их содержание на единицу. Одновременно тактовый импульс поступает на входы установки «О счетчиков 14 и 15 и сбрасывает их в «О, подготавливая их для счета в следующем такте.

Таким образом, путем записи в счетчик занятых каналов 2 «фиктивной единицы происходит отключение одного канала обслуживания в системе. Число отключенных каналов

фиксируется в счетчике 17. Если в последующие такты число в счетчике 15 не будет достигать заданного значения, то отключение каналов будет продолжаться .до тех пор, пока код счетчика числа отключенных каналов 17 не станет равным некоторому числу, определяющему допустимое число каналов в системе, которые могут отключаться. При этом на соответствующем данному числу выходе дещифратора 18, связанного с разрядами счетчика числа отключенных каналов 17, появляется управляющий сигнал, поступающий через элемент «ИЛИ 21 на запрещающий вход схемы «Запрет -22, и дальнейщее поступление тактовых импульсов на счетчики числа занятых и отключенных каналов (отключение каналов) прекращается.

ЕСЛИ к моменту появления очередного тактового И .мпульса счетчик 15 переполнен, а в

счетчике 14 содержится число, меньше заданного, то закрытые элементы «И 19 и схема «Запрет 23 не пропустят тактовый импульс, и изменений в системе не произойдет.

Если в момент ноявления тактового импульса переполнены оба счетчика 14 и 15, то схема «Запрет 22 оказывается закрытой, а элемент «И 19 - открытым, и сигнал с генератора тактовых импульсов 27 пройдет через открытую схему «Запрет 23 при условии, что

в системе имеется хотя бы один отключенный канал, и поступит на вычитающий вход счетчика числа отключенных каналов 17 и через элемент «ИЛИ 5 - на вычитающий вход счетчика занятых каналов 2. Вычитание «фиктивной единицы из содержимого этих счетчиков соответствует подключению канала в системе. Подключение каналов происходит до тех пор, пока на шине дешифратора 18 с минимальным номером не появится импульс, сигнализирующий о включении в системе всех имеющихся каналов. Этот импульс поступит на запрещающий вход схемы «Запрет 23, и дальнейшее ноступление тактовых имнульсов через эту схему нрекращается. Максимальное

число отключае.мых каналов не превосходит. Статистические характеристики функционирования СМО, моделируемой устройством, вычисляются на основе информации, содержащейся в счетчике числа заявок 25, соединенном непосредственно с генератором входного потока 24, счетчика потерянных заявок 26 и счетчиках 28, подключенных каждый через один из соответствующих элементов «И 20 к выходам дешифратора 18, причем коды последних позволяют подсчитывать вероятность занятости любого числа каналов в многоканальной СМО.

Предмет изобретения

Устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее логический блок, первый вход которого соединен с генератором входного потока заявок, второй и третий входы соединены соответственно с

первым и вторым выходами блока управления изменением пропускной способности, первый вход которого подключен к генератору тактовых импульсов, а второй вход соединен с первым выходом логического блока, второй и третий выходы которого соединены с первым и вторым счетчиками соответственно, остальные выходы блока управления изменением пропускной способности подключены к соответствующим счетчикам, отличающееся тем,

что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит блок измерения времени занятости каналов обслуживания, первый вход которого соединен с четвертым выходом логического блока, второй вход - с генератором тактовых импульсов, а выходы блока измерения времени занятости каналов подключены к соответствующим входам блока управления изменением пропускной способности.

/

Г Л-

12 - /-4

I

,1

I

-1

f7

ri|

ТТТТТI I I г

18

ь

22

1

1

V

Л5 20 20 20

nlU

Г

28 28 28

.J

LbriJ