Добавил:
СПбГУТ * ИКСС * Программная инженерия Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебные пособия / ММвСС (2018) v3.pdf
Скачиваний:
166
Добавлен:
15.01.2020
Размер:
3.99 Mб
Скачать

Расчет нагрузки

Интенсивность нагрузки услуги телефонной связи

y = n y0

n – число абонентов;

 

y0удельная абонентская нагрузка (Эрл);

 

y0

 

 

 

 

= c t

Эрл

 

c

- среднее число вызовов в ЧНН;

 

t - средняя продолжительность занятия.

60

7. Пропускная способность

Под пропускной способностью коммутационной системы понимается интенсивность обслуженной системой нагрузки при заданном качестве обслуживания.

61

8.Система обслуживания с потерями (отказами)

8.1Обслуживание симметричного потока с простым последействием

Полнодоступная группа из V устройств, обслуживает заявки, образующие симметричный поток с простым последействием с параметром λi. Длительность обслуживания распределена по показательному закону. Требуется определить вероятности различных состояний системы в процессе обслуживания заявок.

Случайный процесс, эволюция которого после любого заданного момента времени t не зависит от эволюции, предшествовавшей t, при условии, что значение процесса в этот момент фиксировано («будущее» процесса не зависит от «прошлого» при известном «настоящем»;

(Вентцель): «будущее» процесса зависит от «прошлого» лишь через «настоящее»).

 

 

 

t

 

τ

 

 

 

 

 

 

tς

 

 

t2

t

 

 

t1 = 0

v

 

 

уравнение Колмогорова-Чепмена

pji (t1, t2 ) = pjr (t1, tς ) prj (tς , t2 )

 

 

 

 

r=0

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

pji (0, t +τ) = pjr

(0, t) prj (t, t +τ)

r=0

 

Процесс рождения и гибели это марковский процесс с непрерывным параметром t,

 

имеющий конечное (0, 1, 2,... ,i,..., υ) или счетное (0, 1, 2, ..., i, ...) множество состояний, в

 

каждом из которых за бесконечно малый промежуток времени [t, t+τ) с вероятностью более

 

нуля возможен непосредственный переход системы только в соседнее состояние.

62

 

λ0

λi

λi-2

λi-1

λi

λi+1

1

2

. . . . .

i-1

i

i+1

µ 1

µ 2

µ i-1

µ i

µ i+1

µ i+2

Состояния системы

pi (t +τ) = pi1,i (τ)

= pi1(t) pЗан (τ) +

pЗан = λrτ +O(τ)

pi (t +τ) pi (t)

 

 

τ

 

τ 0

 

d

pi (t)

 

 

 

dt

+ pi+1,i (τ) + pi,i (τ) +O(τ) =

pi+1(t) pОсвi+1(τ) + pi (t)(1pЗан(τ) pОсвi (τ)) +O(τ) pОсв = rτµ +O(τ) = [µ =1]= rτ +O(τ)

=λi1 pi1(t) (λi1 +i) pi (t) +(i +1) pi+1(t) + Oτ(τ)

=λi1 pi1(t) (λi1 +i) pi (t) +(i +1) pi+1(t)

dtd p0 (t) = −λ0 p0 (t) + p1(t)

63

d

p

 

(t) = −λ

 

p

 

(t) + p (t)

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

p

 

(t) = λ

p

 

 

(t) (λ

+i) p

(t) +(i +1) p

i+1

(t)

 

 

 

 

 

i

i1

 

i1

 

 

i1

i

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из условия стационарности

 

 

 

d

p0 (t) = 0;

 

d

p1(t)

 

 

 

 

 

dt

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ0 p0 + p1 = 0

λi1 pi1 (λi1 +i) pi +(i +1) pi+1 = 0

 

 

 

i1

 

 

 

 

 

 

i1

 

 

 

 

 

 

λk

 

 

 

 

λk

 

pi =

k =0

 

p0

pi = p0

k =0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i!

 

 

 

 

 

 

 

 

i!

 

 

 

i=0

i=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i1

 

 

 

 

 

 

 

 

i1

 

 

 

 

λk

 

 

 

 

 

 

 

 

λk

 

 

 

 

k =0

 

 

если число устройств

 

 

 

k =0

 

pi =

 

 

 

i!

 

 

 

 

 

 

 

i!

 

 

 

 

 

 

=

 

 

=

 

 

 

 

 

i1

 

 

равно v

 

 

i1

 

 

 

λk

 

 

 

 

 

 

v

λk

 

 

k =0

 

 

 

 

 

 

 

k =0

 

 

i=0

i!

 

 

 

 

 

 

 

i=0

 

i!

 

pi = iλi11 pi1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

pi =1

 

 

p0 =

 

 

 

i1

i=0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k =0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i!

 

 

 

 

yv

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=0

 

 

 

p

 

=

 

v!

 

 

 

Для простейшего

v

 

 

 

 

потока

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

1 Формула Эрланга

 

 

 

k =0

k!

 

 

 

 

64

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Система обслуживания с ожиданием (с очередью)

9.1 Обслуживание простейшего потока заявок

Полнодоступная группа из V устройств, обслуживает заявки, образующие простейший с параметром λ. Длительность обслуживания распределена по показательному закону. Требуется определить вероятности различных состояний системы в процессе обслуживания заявок.

Определение вероятностей состояния системы.

Процесс изменения состояний (i=0, 1, 2,...) системы можно рассматривать как Марковский процесс рождения и гибели со счетным множеством состояний, так как за бесконечно малый промежуток времени [t, t+τ) с вероятностью более нуля в состояние i возможен только непосредственный переход системы из состояний i-1, i, i+1. .

 

 

t

 

 

τ

 

 

 

 

 

 

tς

 

 

t2

t

 

 

t1 = 0

 

 

 

Параметр потока освобождений

vi

β i

при

0 i v

=

 

 

 

 

 

 

 

 

β v

при

i > v

65

В общем случае для процесса рождения и гибели со счетным множеством состояний с параметрами λi, и νi, i=0, 1, 2,..., стационарные вероятности состояний определяются следующими выражениями:

 

 

 

i1

 

 

 

 

 

 

 

λk

 

 

p

=

k=0

 

 

p

 

i1

 

 

 

i

 

 

 

 

0

 

 

 

 

vk

 

 

При β =1 k=0

 

 

 

 

 

 

i1

 

 

 

 

 

 

λk

 

 

 

при

p =

k=0

p

=

 

i

 

 

i!

0

 

 

 

 

 

 

 

 

β i

при

0 i v

vi =

при

i > v

β v

λ ;

y =

λ

=

yi

p

 

 

 

k

 

 

 

i!

0

 

 

β

 

 

66

yi i!

pi = yv y ivv! v

p0

p0

при 0 i v

при i > v

 

 

 

y

 

y

2

 

y

v

y

 

y

2

 

pi =1

1 = p0

1

+

+

 

+ +

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

2!

 

 

1+

v

v

+

i=0

 

 

 

 

 

v!

 

 

 

При y<v

p0

=

 

 

 

 

1

 

 

 

 

v1

y

i

 

y

v

 

v

 

 

 

 

+

 

 

 

 

i!

v!

v y

 

 

 

i=0

 

 

 

67

v

E2,v (y) = p(W > 0)= pi = pv

 

v y

i=v

2 формула Эрланга (формула C)

E2,v (y) =

 

 

 

Ev (y)

 

 

 

 

y

(1

Ev (y))

E2,v (y) > Ev (y)

1

v

 

 

 

 

 

 

 

 

68