Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее гератор первого потока заявок, генератор второго потока заявок, реверсивный счетчик числа занятых каналов первым потоком заявок , реверсивный счетчик, числа занятых каналов вторым потоком заявок, реверсивный счетчик числа занятых резервных каналов, три многовходовых элемента И, три блока случайной временной задержки, шесть элементов запрета, шесть элементов И, выход генератора первого потока заявок подключен к входу первого счетчика общего числа заявок, первому входу первого элемента И и информационному входу первого элемента запрета,управляющий вход которого и второй вход первого элемента И объединены и подключены к выходу первого многовходового элемента И, входы которого подключены соответственно к разряднсм выходам реверсивного счетчика числа занятых каналов первым потоком заявок , выход генератора второго потока заявок соединен с входом второго счетчика общего числа заявок, первым входом второго элемента И и информационным входом второго элемента запрета, выход третьего элемента запрета соединен с первым входом третьего элемента И, а управляющий вход третьего элемента запрета подключен к выходу второго многовходового элемента И, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика числа занятых резервных каналов, разрядные выходы реверсивного, счетчика числа занятых каналов вторым потоком эаявок подключены соответственно к входам третьего многовходового элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возмсГжностей устройства за счет моделирования систем массового обслуживания с общим резервом, используемым в соответствии с заданным условием, оно дополнительно содержит генератор импульсов, триггер, элемент задержки, счетчик заявок, получивших отказ в первом потоке, счетчик заявок , получивших отказ во втором потоке , причем выход первого элемента 00 4 запрета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа засд нятых каналов первым потоком непо средственно, а с вычитающим входом через первый блок случайной временной задержки, выход первого элемента И подключен к информационному входу третьего элемента запрета и первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с управляющим входом третьего элемента запрета, выход которого соединен с информационным входом четвертого элемента запрета, выход которого и выход четвертого элемента И подключе

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

6 А

091 (11) 1 11 С 06 F 15/20

13.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ИЗa qя

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3590880/18-24 (22) 13.05.83 (46) 15.08.84. Бюл. 9 30 (72) А.Г.Липецких, А.Г.Ломако, В.Н.Магалов и А.Д.Хомоненко (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 517896, кл. С 06 F 15/36, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 736 110, кл. С 06 F 15/20, 1978 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ, содержащее гератор первого потока заявок, генератор второго потока заявок, реверсивный счетчик числа занятых каналов первым потоком заявок, реверснвный счетчик числа занятых каналов вторым потоком заявок, реверсивный счетчик числа занятых резервных каналов, три многовходовых элемента И, три блока случайной временной задержки, шесть элементов запрета, шесть элементов И, выход генератора первого потока заявок подключен к входу первого счетчика общего числа заявок, первому входу первого элемента И и информационному входу первого элемента запрета, управляющий вход которого и второй вход первого элемента И объединены и подключены к выходу первого многовходового элемента И, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика числа занятых каналов первым потоком заявок, выход генератора второго потока заявок соединен с входом второго счетчика общего числа заявок, первым входом второго элемента И и ииформационным входом второго элемента запрета, выход третьего элемента запрета соединен с первым входом третьего элемента И, а управляющий вход третьего элемента запрета подключен к выходу второго многовходового элемента И, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика числа занятых резервных каналов, разрядные выходы реверсивного, счетчика числа занятых каналов вторым потоком за. явок подключены соответственно к входам третьего многовходового элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональ- 3 ных воэможностей устройства за счет моделирования систем массового обслуживания с общим резервом, используемым в соответствии с заданным условием, оно дополнительно содержит Я генератор импульсов, триггер, элемент задержки, счетчик заявок, получивших отказ в первом потоке, счетчик заявок, получивших отказ во втором потоке, причем выход первого элемента запрета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа занятых каналов первым потоком непо" средственно, а с вычитающим входом— через первый блок случайной временной задержки, выход первого элемента И подключен к информационному входу третьего элемента запрета и )фь первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с управляющим входом третьего элемента запрета, выход которого соединен с информационным входом четвертого элемента запрета, выход которого и выход четвертого элемента И подключе1108456 ны к входу счетчика заявок, получивших отказ в первом потоке, выход второго элемента запрета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа занятых каналов вторым потоком непосредственно, а с его вычитающим входом — через второй блок случайной временной задержки, выход третьего многовходового элемента И соединен с управляющим входом второго элемента запрета и вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу пятого эле-. мента И и информационному входу пятого элемента запрета, выход которого соединен с информационным входом шестого элемента запрета и первым входом шестого элемента И, выход которого,и выход пятого элемента И подключены к входу счетчика заявок, получивших отказ во втором потоке, 1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном исследовании систем массового обслуживания.

Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее реверсивные счетчики, генераторы случайного потока импульсов, дешифратор, блоки линии случайных временных задержек, элементы И, ИЛИ, tO

ЗАПРЕТ (13.

Однако это устройство не позволяет моделировать системы массового обслуживания с очередью.

Наиболее близким техническим реше-t5 нием к изобретению является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генераторы случайных импульсов, элементы ЗАПРЕТ, ИЛИ и И, реверсивные счет-2О чики счетчики общего числа заявок, счетчики потерянных заявок, счетчик числа отказов каналов обслуживания и счетчик заявок, обслуживание кото" рых прервано отказами обслуживающих 25 каналов, причем элементы ЗАПРЕТ и ИЛИ соединены с первым входом первого реверсивного счетчика, выходы которого соединены со входами многоуправляющий вход пятого элемента запрета и второй вход пятого элемента И подключены к выходу второго многовходового элемента И, выход генератора импульсов подключен к первому входу триггера и входу элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, управляющим входом четвертого элемента запрета, вторым входом шестого элемента И и управляющим входом шестого элемента запрета, выход которого соединен с выходом третьего элемента И, входом третьего блока случайной временной задержки и суммирующим входом реверсивного счетчика числа занятых резервных ка.налов, вычитающий вход которого подключен к выходу третьего блока случайной временной задержки.

2 входового элемента И и дешифратора, который через ключ соединен со входом генератора случайного потока импульсов, выход первого элемента случайных временных задержек подключен ко входу второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, третий элемент, выход которого соединен со входом второго элемента случайных временных задержек, вход второго счетчика соединен с выходом первого элемента И, вход четвертого счетчика подключен к выходу второго элемента И, выход первого генератора импульсов соединен с входом первого элемента И, третий элемент И соединен со входом реверсивного счетчика, связанного разрядами с многовходовым элементом ИЛИ, выход которого связан со входами второго элемента ЗАПРЕТ и третьего элемента И, выход второго элемента И соединен с четвертым счетчиком заявок, обслуживание которых прервано отказами обслуживающих каналов, вторым входом третьего элемента ИЛИ и вторым входом второго реверсивного счетчика, входы четвер" того элемента ИПИ подсоединены к вы1108456 ходам генератора случайных импульсов и управляющего генератора, а выход через элементы ЗАПРЕТ и И соединен со входом реверсивного счетчика, выходы которого через многовходовый

5 элемент И соединены со входами третьего и четвертого элементов

ЗАПРЕТ, выходы реверсивного счетчика через мнбговходовый элемент ИЛИ соединен со входами пятого элемента

ЗАПРЕТ и пятого элемента И, выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, выход второго элемента ИЛИ подключен ко входу пятого эле15 мента И и через элемент ЗАПРЕТ вЂ” ко входу первого реверсивного счетчика, выход многовходовой схемы И первого реверсивного счетчика через ключ подключается либо ко входу элемента И, либо на входы регистрирующих блоков, на выходе управляемого генератора включен ключ режима работы t. 2 ).

Однако точность моделирования системы массового обслуживания не25 достаточна, так как данное устройство не позволяет моделировать системы массового обслуживания для случая двух потоков заявок и использования свободных резервных каналов заявками только первого или толбко. второго

30 потока в зависимости от определенного условия, формируемого внешними причинами.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет моделирования систем массового обслуживания с общим резервом, используемым в соответствии с заданным условием (к примеру, в соответствии с временным граФиком).

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор первого потока заявок, генератор второго потока заявок, реверсивный счетчик числа занятых каналов первым потоком заявок, реверсивный счетчик числа занятых каналов вторым потоком заявок, реверсивный счетчик числа занятых резервных каналов, три многовходовых элемента И, три блока случайной временной задержки, шесть элементов запрета, шесть элементов И, выход генератора первого потока заявок подключен к входу первого счетчи55 ка общего числа заявок, первому входу первого элемента И и информационному входу первого элемента запрета, управляющий вход которого н второй вход первого элемента И объединены и подключены к выходу первого многовходового элемента И, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика числа занятых каналов первым потоком заявок, выход генератора второго по,тока заявок соединен с входом второго счетчика общего числа заявок, первым входом второго элемента И и информационным входом второго элемента запрета, выход третьего элемента запрета соединен с первым входом третьего элемента И, а управляющий вход третьего элемента запрета под" ключен к выходу второго многовходового элемента Й, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика числа занятых резервных каналов, разрядные выходы реверсивного счетчика числа занятых каналов вторым потоком заявок подключены соответственно к входам третьего многовходового элемента И, введены генератор импульсов, триггер, элемент задержки, счетчик заявок, получивших отказ в первом потоке, счетчик заявок, получивших отказ во втором потоке, причем вьмод первого элемента запрета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа занятых каналов первым потоком непосредственно, а с вычитающим входом — через первый блок случайной временной задержки, выход первого элемента И подключен к информационному входу третьего элемента запрета и первому входу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с управляющим входом третьего элемента запрета, выход которогб соединен с информационным входом четвертого элемента запрета, выход которого и выход четвертого элемента И подключены к входу счетчика заявок, получивших отказ в первом потоке, выход второго элемента запрета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа занятых каналов вторым потоком непосредственно, а с его вычитающим вхолом— через второй блок случайной временной задержки, выход третьего многовходового элемента И соединен с управляющим входом второго элемента запрета и вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И и информационному входу пятого эле1108456

30 мента запрета, выход которого соединнен с информационным входом шестого элемента запрета и первым входом шес" того элемента И, выход которого и выход пятого элемента И подключены к входу счетчика заявок, получивших отказ во втором потоке, управляющий вход пятого элемента запрета и второй вход пятого элемента И подключены к выходу втОрого многовходового 1О элемента И, выход генератора импульсов подключен к первому входу триггера и входу элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которого соеди- 15 нен с вторым входом третьего элемента И, управляющим входом четвертого элемента запрета, вторым входом шестого элемента И и управляющим входом шестого элемента запрета, выход щ которого соединен с выходом Третьего элемента И, входом третьего блока случайной временной задержки и суммирующим входом реверсивного счетчика числа занятых резервных каналов, вы- р читающий вход которого подключен к выходу третьего блока случайной временной задержки.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генераторы 1 и 2 первого и второго потоков заявок, счетчики 3, 4 числа заявок первого и второго потоков заявок соответственно, счетчики 5, 6 заявок первого

35 и второго потоков, получивших отказ в обслуживании соответственно, первый 7, второй 8, третий 9, пятый 10, четвертый 11, шестой 12 элементы запрета,первый 13, второй 14, четвертый 15, пятый 16, третий 17, шестой 18 элементы И, реверсивные счетчики 19, 20 числа занятых каналов первым и. вторым потоком, реверсивный счетчик 21 числа занятых резервных

15 каналов. Устройство содержит также первый — третий многовходовые элементы И 22 — 24 и первый 25, третий 26 и второй 27 блоки случайных временных задержек, имитирующие процесс обслуживания заявок первой группой

50 основных каналов. Генератор импульсов 28, триггер 29 и элемент задержки 30 имитируют условие пользования свободными резервными каналами.

Устройство работает следующим образом.

Когда существует хотя бы один свободный канал для обслуживания заявок из первого потока н хотя бы один свободный канал для обслуживания заявок

I из второго потока, сигнал с выхода многовходовых элементов И 22, 24 отсутствует, и импульсы от генераторов 1, 2 через открытые элементы запрета 7, 8 поступают на суммирующие входы счетчиков 19, 20 числа занятых каналов. Одновременно импульсы с выходов элементов запрета 7, 8 поступают на блоки 25, 27 случайных временных задержек, имитирующих процесс обслуживания заявок из первого и второго потока заявок соответственно.

Поступление импульса на суммирующие входы счетчиков 19, 20 увеличивает их коды на "1", что означает занятие одного канала, обслуживающего заявку иэ первого потока заявок, и одного канала, обслуживающего заявку из второго потока заявок. Импульсы блоков случайных временных задержек 25,27, появившиеся на выходе через время, равное случайному времени обслуживания, поступают на вычитающие входы счетчиков 19,20 и, вычитая из содержимого реверсивных счетчиков "1", имитируют тем самым конец работы по обслуживанию одной заявки из первого и одной заявки из второго потоков заявок и освобождение по одному каналу, соответственно.

В момент времени, когда все каналы для первого и второго потоков заявок заняты, на выходах многовходовых

3 f элементов И 22, 24 появляются сигналы, которые поступают на управляющие входы элементов запрета 7, 8 и на первые входы элементов И 13, 14 соответственно. При этом элементы запрета 7, 8 закрываются, а элементы И 13, 14 открываются по одному входу. Тем самым прекращается поступление сигналов с генераторов 1, 2 на суммирующие входы счетчиков 19, 20 занятых каналов, а также на блоки случайных временных задержек 25, 27 и начинается подача сигналов с генератора 1 через элемент И 13 на второй вход элемента запрета 9, а с генератора 2 через элемент И 14 — на второй вход элемента запрета 10. Элементы запрета 9, 10 открыты по управляющему входу только в том случае, если отсутствует сигнал с выхода многовходового элемента И 23, входы которого связаны с разрядами счетчика 21 числа занятых резервных каналов. Таким

11084!

7 образом, при наличии хотя бы одного свободного резервного канала сигнала с выхода элемента И 23 нет и импульсы от генератора 1 через открытый элемент запрета 9 поступают на входы элемента запрета 11 и элемента И t7, а импульсы от генератора 2 через открытый элемент запрета 10 поступают на входы элемента запрета 12 и элемента И 18. Управление элементами запрета 11, 12, элементами И !7, 18 осуществляет триггер 29, который совместно с генератором 28, элементом задержки 30 имитирует условие использования резервного канала.

Сигнал с выхода генератора 28 устанавливает триггер 29 в "1" и одновременно поступает на элемент задержки 30; "1" с выхода триггера 29 открывает элементы И 17, 18 и закрывает >О элементы запрета 11, 12. Тем самым импульсы от генератора 1 через открытые элементы И !3 и !7, открытый элемент запрета 9 поступают на суммирующий вход счетчика 21 числа заня- 25 тых обслуживанием резервных каналов, а также на вход блока случайных вре-. ,менных задержек 26, назначение которо:го аналогично назначению блоков 25, 27. Импульсы от генератора 2 через ЗО открытые элементы И 14, 18, открытый элемент запрета 10 поступают на вход счетчика 6 числа заявок, получивших отказ в обслуживании. В результате" 1" на выходе триггера 29 создает положительное условие для обслуживания за

35 счет резервных каналов заявок из первого потока и отрицательное условие— для обслуживания заявок из второго по. тока. Через время определяемое элеt 40 ментом задержки 30, триггер 29 перебрасывается в противоположное состояние; "0" с выхода триггера 29 закры" вает элементы И 17 и 18, элементы запрета 11,12 открьггы. Таким образом, импульсы от генератора 1 поступают на счетчик 5 числа заявок, получивших отказ в обслуживании, а импульсы от генератора 2 — на суммирующий вход реверсивного счетчика 21 и вход блока случайных временных задержек 26.

В момент времени, когда все резервные каналы заняты обслуживанием, на выходе многовходового элемента И 23 появляется сигнал, который закрывает элементы запрета 9, 10 и открывает элементы И 15 и 16. Импульсы от генераторов 1 и 2 через открытые элементы И 13 — 16 поступают на входы счетчиков 5, 6 соответственно, которые подсчитывают число заявок, получивших отказ в обслуживании из первого и второго потоков.

Таким образом, введение в известное устройство дополнительных элементов и их связей позволяет расширить функциональные возможности за счет моделирования систем массового обслуживания с двумя типами заявок и общего резерва, используемого в соответствии с определенным условием.

Статистические характеристики функционирования системы массового обслуживания, моделируемой предлагаемым устр4йством, вычисляются известными методами на основе показаний счетчика общего числа поступивших заявок и счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании из-за отсутствия определенного условия использования общего резерва.

it08456

Составитель В.Фукалов

Редактор С.Тимохина Техред М.Кузьма Корректор м.щарощи

Заказ 5866/35 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4