Устройство для моделирования систем массового обслуживания

 

Изобретение относится к специализированным средствам электронного моделирования, предназначенным для исследования функционирования многоканальных систем массового обслуживания (CMC) с потерями, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1108458. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения-суммарной важности обслуженных и су шарной важности необслуженных рентабельных заявок, т.е . заявок с важностью выше пороговой. Для. этого блок селекции -заявок дополнительно содержит элемент запрета,элементы И,элементы задержки,выпрямительный элемент, счетчики импульсов. Статистические характеристики функционирования СМО, моделируемой устройством, вычисляются на основе информации, содержащейся в счетчиках. 1 кл. м IND оо Од 4 со СП NJ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU; 1236495 (51) 4 G 06 Р 15/20

А2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ г

4p >

% Ф ) у.

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ (57) Изобретение относится к специализированным средствам электронного моделирования, предназначенным для исследования функционирования многоканальных систем массового обслужива(61) 1108458 (21) 3812948/24-24 (22) 10. 11 ° 84 (46) 07.06.86 ° Бюл. М 21 (72) О. Г.Алексеев, Е.Г.Анисимов и В. Г.Анисщчов (53) 681.396.6(088.8) (56). Авторское свидетельство СССР

Ф 1108458, кл. С 06 Г 15/70, 1983. ния (CMO) с потерями, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Ф 1108458. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения -суммарной важности обслуженных и суммарной важности необслуженных рентабельных заявок, т.е. заявок с важностью выше пороговой. Для. этого блок селекции заявок дополнительно содержит элемент запрета,элементы И,элементы задержки,выпрямительный элемент, счетчики импульсов ° Статистические характеристики функционирования СМО, моделируемой устройством, вычисляются на основе инфбрмации, со- Э держащейся в счетчиках. t ил.

1236495

l5

$5

Блок 39 обслуживания заявок включает реверсивный счетчик 40 числа занятых каналов, многовходовой элемент И 41, первый 42 и второй 43 элементы ИЛИ, группу генераторов 44 случайных временных интервалов, элемент

И 45, элемент 46 запрета.

В состав устройства входит также генератор 47 тактовых импульсов, Устройство работает следующим образом.

Изобретение относится к специализированным средствам электронного моделиров ания, предназ наченным для исследов ания функционирования многоканальных систем массового обслуживания (СМО) с потерями, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. У 1108458.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет определения суммарной важности обслуженных и суммарной важности необслуженных рентабельных заявок (т.е. заявок с важностью выше пороговой).

На чертеже представлена функциональная схема устройства для моделирования СМО.

Устройство содержит генератор I потока заявок, содержащий генератор

2 импульсов, элемент И 3, генератор

4 случайных импульсов.

Блок 5 селекции заявок, содержащий счетчик 6 общего числа заявок, счетчик 7 важности заявок, пороговый счетчик 8 импульсов, счетчик 9 числа отказов в обслуживании. важных заявок, первый 10, второй 11 третий 12 и четвертый 13 элементы задержки, счетчик 14 числа важных заявок, первый 15, второй 16 и третий 17 элементы запрета, первый 18 и второй 19 зле" менты И, выпрямительный элемент 20, первый 21 и второй 22 счетчики,импульсов.

Блок 23 измерения времени занятости каналов содержит генератор 24 эталонной частоты, элемент И 25, первый 26 и второй 27 элементы запрета, первый 28 и второй 29 счетчики импульсов.

Блок 30 упрвления пропускной способностью включает элемент ИЛИ 3 1, первый 32 и второй 33 элементы запрета, элемент И 34, реверсивный счетчик 35 числа отключенных каналов, дешифратор 36, группу элементов И 37, группу счетчиков 38.

Перед началом работы обнуляются все счетчики импульсов. Генератор 4 импупьсов в случайные моменты времени, соответствующие моментам поступления заявок на обслуживание, генерирует импульсы, длительность которых соответствует важности заявок.

Эти импульсы открывают элемент И 3 который пропускает пакет импульсов генератора 2 эталонной частоты. Количество импульсов в пакете моделирует важность заявки, поступившей на обслуживание. Первый импульс пакета через открытый элемент 15 запрета поступает в счетчик 6 общего числа заявок и через элемент 10 задержки на управляющий вход элемента 15 запрета, закрывая его для второго импульса пакета, второй импульс пакета поступает через элемент 10 задержки на управляющий вход элемента 15 загрета, закрывая его для третьего импульса и т.д. Таким образом каждой пачке импульсов, моделирующей заявку в счетчике. 6, соответствует один импульс, а общее количество импульсов в счетчике 6 соответствует общему числу заявок, поступивших на обслуживание в СМО.

Количество импульсов в счетчике 7 с приходом каждого пакета импульсов увеличивается на число импульсов в пакете и характеризует суммарнук: важность всех поступивших заявок.

Первый импульс каждого пакета через открытый элемент 16 запрета по— ступает на вход установки в нуль порогового счетчика 8 импульсов и через элемент 11 задержки, задерживающий ! его на промежуток времени между двумя последовательными импульсами пакета, на управляющий вход элемента 16 запрета и счетный вход счетчика 8 импульсов.

Все последующие импульсы пакета поступают на счетный вход счетчика 8 импульсов. Емкость порогового счетчика 8 импульсов задает пороговый уровень важности заявки. Если число импульсов в пакете достаточно для переполнения счетчика 8 импульсов, то импульс переполнения поступает в счетчик 14. Таким образом, каждой заявке с важностью выше пороговой в счетчике 14 импульсов соответствует один импульс. Общее количество кч— пульсов в счетчике 14 равно числу рентабельных заявок, почтупивших в

1236495

СМ0. Импульсы с выхода порогового счетчика 8 поступают через открытый элемент 46 запрета и элемент ИЛИ 42 на вход сложения счетчика 40 числа занятых каналов и одновременно в блок . генератора 44 случайных временных интервалов, имитирукщий процесс обслуживания, а также через открытый элемент 17 запрета на вход счетчика

21 импульсов и через элемент 12 задержки, который задерживает нх на интервал времени между двумя последовательными импульсами, на вход элемента И 18. Тем самым элемент И 18 пропустит следующий за импульсом пе- 15 реполнения импульс пакета в счетчике 21. Этот импульс поступает через элемент .12 задержки на вход элемента

И 18, и, тем самым, обеспечивает прохождение в счетчик 21 следующего им- 20 пульс и т.д., пока не закончится пачка импульсов, моделирующая данную заявку.

Таким образом, количество импульсов в счетчике 21 с приходом каждой, 25 принимаемой на обслуживание заявки, увеличивается на величину, равную разности между количеством импульсов в пакете и количеством импульсов, задаваемым емкостью счетчика 8 (важ- Зо ностью заявки).

Поступление импульса на вход сложения счетчика 40 увеличивает его код на единицу, что означает занятие одного канала обслуживания. Импульс группы генератора 44 случайных временных интервалов, появившийся на выходе через время, равное случайной длительности обслуживания, поступает на вычитающий вход счетчика 40 и спн-.4О сывает с него единицу, тем самым имитируя освобождение одного канала. В момент времени, когда все каналы, на выходе многовходового элемента И 41 связанного с разрядами счетчика 40, 4 появляется сигнал, поступающий на управляющие входы элементов 46 и 17 запрета и на входы элементов И 25 и 45. При зтом элементы 17 и 46 запрета закры ваются, а элементы И 25 и 45 открываются. Импульс с выхода счетчика 8 . поступает через элемент И 45 в счетчик 9, а также через выпрямительный элемент 20 в счетчик 22 и через элемент 13 задержки И 19, открывая его для импульса, следующего за импульсом переполнения счетчика 8. Все последующие импульсы пакета, соответствующего даннбй заявке, поступают на вход счетчика 22. Элемент 20 обеспечивает развязку счетчиков 22 и 9. Таким образом, с приходом каждой рентабельной заявки, не принятой на обслуживание иэ-за занятости каналов, количество импульсов в счетчике 9 увеличивается на единицу, а в счетчике 22 на величину, равную разности между действительным числом импульсов в пакете (важностью. заявки) и пороговым числом импульсов, задаваемым счетчиком 8 (пороговой важностью).

Содержимое счетчика 9 моделирует число рентабельных заявок, получивших отказ в обслуживании.

Одновременно импульсы с генератора 24 эталонной частоты через открытый элемент И 25 и открытые элементы

26 и 27 запрета поступают на счетные входы счетчиков 28 и 29., первый as которых может принять максимальное число импульсов, равное верхнему порогу, а второй — число импульсов, равное нижнему порогу критерия обслуживания системой рентабельных заявок.

При переполнении счетчика 29 закрывается элемент 27 запрета и открывается по управляющему входу элемент

И 34. Аналогично, при переполнении счетчика 28- закрывается элемент 26 запрета и управляющий сигнал с выхода этого счетчика проходит элемент

ИЛИ 3 1 и поступает на вход элемента

32 запрета. Генератор 47 тактовых импульсов через равные промежутки времени вырабатывает импульсы, которые используются для управления системой. При этом, если к моменту появления тактового импульса число в счетчике 28 меньше заданного, то управляющий сигнал на его выходе отсутствует и сигнал с генератора 47 тактовых импульсов проходит через открытый элемент 32 и поступает на вход сложения счетчика 35 числа отключенных каналов и через элемент ИЛИ 42 на вход сложения счетчика 40 числа занятых каналов, увеличивающего содержимое на единицу. Одновременно тактовый импульс поступает на входы ус". тановки в нуль счетчиков 28 и 29, подготавливая.их для счета в следующем такте. Таким образом, путем записи в счетчик 40 занятых каналов

"4нпстивной" единицы. происходит отключенне одного канала обслуживания в

1236495 системе. Число отключеннь6с каналов фиксируется в счетчике 35.

Если в последующие такты число в счетчике 28 не достигает заданного значения, то отключение каналов производится до тех пор, пока код счетчика 35 числа отключенных каналов не становится равным некоторому числу, определяющему допустимое число кана- 1О лов в системе, которые могут отключаться. При этом, на соответствующем данному числу выходе дешифратора 36, снязанного с разрядами счетчика 35 числа отключенных каналов, появляется 15 управляющий сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 31 на запрещающий вход элемента 32 запрета, и дальнейшее поступление тактовых импульсов на счетчике числа занятых и отключенных ка-2б налов (отключение каналов} прекращается. Если к моменту появления очередного тактового импульса счетчик 28 переполнен, а в счетчике 29 содержится число, меньшее заданного, то 25 закрытые элементы И 34 и элемент 33 запрета не пропустят тактовый импульс и изменений в системе не произойдет.

Если н момент появления тактового импульса переполнены оба счетчика 28 и 29, то элемент 32 запрета оказывается закрытым, а элемент И 34 открытым, и сигнал с генератора 47 тактовьтх импульсов пройдет через открытый элемент 33 запрета при условии, что н системе имеется хотя бы один отключенный канал, и поступит на вычитающий вход счетчика 35 числа отключенных каналов и через элемент ИЛИ 43 на вычитающий вход счетчика 40 занятых каналов.

Вычитание "фиктивной" единицы из содержимого этих счетчиков соответствует подключению канала в систему.

Подключение каналов происходит до 45 тех пор, пока на шине дешифратора 36 с минимальным номером не появляется импульс, сигнализирующий о включении н системе всех имеющихся каналов.

Этот импульс поступает иа запрещаю- . щий вход элемента 33 запрета и дальнейшее поступление тактовых импульсов через эту схему прекращается.

Статистические характеристики

Функционирования СМО, моделируемой устройством, вычисляются на осноне информации, содержащейся в счетчиках

6, 7, 9, 14, 21, 22 и 38.

Количество импульсов н счетчике

6 равно общему числу заявок, поступивших в систему. Количество импульсов в счетчике 7 равно общей нажности поступивших заявок, количество импульсов К, в счетчике 14 равно общему числу рентабельных заявок, поступивших в систему. Количество импульсов К в счетчике 9 равно об9 щему числу рентабельных заявок, получивших отказ в обслуживании.

Количество импульсов Ко „, характеризующее суммарную важность обслу кенных заявок, определяется по формуКоьсл =® < Kq) Кв+Кг где К вЂ” емкость порогового счетчиВ ка 8,"

k2, — количество импульсов в счетчике 21. .Количество импульсов К,„, характеризующее суммарную важность необслуженных рентабельных заявок, спределяется выражением:

9 8 22 где К вЂ” количество импульсов в счетчике 22.

Количество импульсов н счетчике

38 позволяет подсчитать вероятность занятости любого числа каналов в многоканальной СМО °

Формула нз об ре те ния

Устройство для моделирования систем массоного обслуживания по авт. св. Р 1108458, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения суммарной нажности обслуженных и суммарной важности необслуженных рентабельных заявок, блок селекции заявок дополнительно содержит. третий элемент запрета, первый и второй .элементы И, третий н четвертый элементы задержки, выпрямительный элемент, первый и второй счетчики импульсов, причем управляющий нход третьего элемента запрета подключен к выходу многовходового элемента И блока обслуживания заявок, информационный вход третьего элемента запрета подключен к выходу переполнения порогового счетчика импульсов блока селекции заявок, выход третьего элемента запрета подключен к счетному входу первого счетчика им1236495

Составитель В. Фукалов

Редактор P. Цицика Техред И.Ходанич Корректор В. Бутяга

Заказ 3092/52 Тираж 671. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пульсов и входу третьего элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки блока селекции заявок и первым входом второго элемента И, выход первого элемента И подключен к четному входу первого счетчика импульса, выход элемента И блока обслуживания заявок через выпрямительный элемент соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, выходом второго элемента И и входом четвертого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И.