Из-за единого порядка |
настройки прибора |
в обеих |
схемах |
обслуживания |
Ьу^ q)(s) определяется из тех же соотношений, что |
и для схемы |
с абсолютным |
приоритетом. Полное |
время |
пребыва |
ния на приборе вызова вида k начинается с настройки прибора на обслуживание вызова типа (k, 1), поэтому bk(s) =Ьу(&, i)( s )•
Число вызовов, поступивших в систему за полное время пре бывания на приборе отдельного вызова. Для Бѵ(х) — производя щей функции распределения числа вызовов, поступивших в систе
му за |
полное время пребывания |
на приборе вызова |
типа ѵ; |
Буѵ(x) |
— производящей функции |
распределения числа |
вызовов, |
поступивших в систему за полное время пребывания на приборе вызова типа ѵу, начинающееся с настройки прибора на обслужи вание этого вызова, и Бк(х) — производящей функции распреде ления числа вызовов, поступивших в систему за полное время
пребывания на приборе вызова вида k имеют |
место |
следующие |
утверждения: |
|
|
Т е о р е м а 2.а. Для схемы обслуживания |
с |
абсолютным |
приоритетом |
|
|
П |
|
|
|
|
•ах -! - f f f e _ i * ß Y ( M ) ( a — okx) |
|
|
|
|
|
|
|
„ _ р |
а |
~ a x + ak-\x$4(k,q)(a |
|
— °kx){l |
— fl — ß ( f |
c — |
в*х)] ß p ( M ) ( a — ах)} |
|
|
|
|
Бк(х)=Бу(кЛ)(х), |
|
|
|
|
|
|
Бу(к,Р) |
(x) = |
|
|
\Р> |
— ß(fc,p) {x). |
(2.6) |
|
|
|
|
a — ax + ok_lX^y(Kp) |
(a- |
0*x) |
|
|
Т е о р е м а |
2.о. Для |
схемы |
обслуживания |
с |
относитель |
ным |
приоритетом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Бѵ |
(х) = ß( f e , rk) (а — ах) \~[ |
ß № i P ) |
(а — okx) H |
|
|
|
|
|
|
|
<?=р |
|
|
|
|
|
|
+ [ß(fe,P) (а — ах) |
— |
ß(fc,P) (о — Qkx)\ ßP(fe,?) {а — ах) x |
|
|
|
X |
(f l —a **)ßY(fe,,H-i)(a — gfe*) |
j |
|
|
|
|
а — а* + 0f e _!xßY( f t i q + ï |
) (а — о**) ] ' |
|
|
|
|
|
Бк(х)--=Бу1кЛ)(х), |
|
|
|
|
Б\(к, Р)(Х) определяется |
соотношением |
(2.6). |
|
|
Д о к а з а т е л ь с т в о . |
Выражение |
для Бѵ(х) в схеме с абсо |
лютным |
приоритетом получается из системы уравнений: |
|
|
|
Бѵ (х) = ß v (а — akx) Бх~е{р-Г^ |
(х) |
+ |
|
|
|
+ [ 1 — ßV (а — а*х)\ |
°к ^ Х . |
ßp v (а — ах) Буѵ |
(х), |
|
|
|
|
|
|
а — акх |
|
|
|
|
21 Зак. 64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
321 |
v~(k, |
|
p), ц |
p-'r |
1), |
|
Буѵ |
(x) |
= |
ßvv (ß — a*) £ v |
(x) |
+ |
_L [ i _ |
ß Y v ( a |
_ akx)] |
_ 5 t l j L Б у ѵ |
( x ) , |
а для схемы обслуживания с относительным приоритетом — из вышенаписанного соотношения для Буѵ (х) и уравнений
Бѵ (x) |
= ß v |
(a - okx) Б]Г6{р'Гк) |
(x) + |
|
+ [ßv (a - ах) - |
ßv (a - |
a*x)] [ßpv (a - |
ax) |
Бу» |
( х ) ] 1 - * " ' ^ , |
ѵ ~ ( / г, p), |
p — (A, /? + 1), |
p = |
l,rk, |
которые проверяются стандартными рассуждениями, если восполь зоваться методом красных и синих.
Период занятости системы определяется из системы уравне ний, аналогичной той, которая приводится в гл. 10. Изменения претерпевает лишь определение hk(s) — преобразования Лапла са—Стилтьеса от функции распределения интервала времени с момента поступления на прибор вызова вида k и до первого мо мента, когда система освободится от этого вызова и всех вызовов более высокого приоритета, поступивших в систему за это время.
Приведем формулировки основных |
утверждений: |
|
|
Т е о р е м а |
З.а. Для |
системы обслуживания |
с |
абсолютным |
приоритетом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
преобразование |
Лапласа—Стилтьеса |
периода |
занятости |
системы |
вызовами |
|
вида |
k |
и более |
высокого |
приоритета |
опреде |
ляется |
из |
системы |
уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<Vtfe(s) = |
k |
^annkn(s), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n = l |
|
|
|
|
|
|
|
nkn |
(s) |
= nk-Xn |
(s + |
ak — ankk(s)), |
n<k, |
|
|
|
|
|
|
**** (s) = |
К (s |
+ ak — aknkk (s)), |
|
|
|
|
|
|
|
|
hk(s)= |
ÄY(fe,i)(s), |
|
|
|
|
FTY№.P) ( S ) |
= |
i—7T--— |
|
|
г г т |
r — — : A»,P) ( S ) . |
|
П |
|
|
|
|
|
|
h(k,P) (s) |
= |
|
|
|
|
|
|
|
(s ) + a fe-i ^fc-i (s ) ßY(fe,p) (s + |
°-fe-i)] |
ß(ft,p) (s -r o-fe-i) |
|
|
|
|
|
|
_ |
e ^ t s J ^ ^ n ^ ^ s J ß Y j f c ^ / s + a ^ O l l - I l - ß ^ . r t t s - r - a ^ j J l ß ^ . r t C ö f e - i W ) } ' |
где 9f e _i (s) = s + |
afc _i — ak^nk-i |
(s), |
|
|
|
|
|
Т е о р е м а |
З.о. Для |
схемы обслуживания |
с |
относитель |
ным |
приоритетомk |
|
|
|
|
a) |
oknk (s) = |
£ аплкп |
(s), |
|
|
|
|
|
/1=1 |
|
|
|
|
|
nkn |
(s) =-- |
(s -f- ak — aknkk |
(s)), |
n< |
k, |
|
|
Kkk (s) |
К (s - f ak — aknkk |
(s)), |
|
|
|
|
|
A(fe.P> (s)•--=ß(k |
(öfe-i (s)) |
]~1 |
|ß ( f e ,„ |
(s - j |
af e _i) |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i=p |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
[ ß ( |
M ) (Ѳк _і (s)) — ß ( M ) |
(s + |
afc_i)] |
• ßp № , e + i) (Ѳ^і (s)) |
x |
|
|
|
|
|
|
|
(s + |
Ofc_i) • ßY(f e ,g + i)(s + |
öfc_i) |
|
|
|
|
|
|
|
|
X GFE_! (s) + |
О ^ Я ^ ! |
(s) |
• P Y ( M |
+ D ( S - |
|
|
|
|
где Ѳ/г_і (s) |
= |
s i |
cTfe_i — а;г_іл;/г_і |
(s), |
причем |
эта |
система |
функцио |
нальных уравнений |
определяет |
единственные |
функции |
hk(s), |
|
nkn (s), |
nk(s), |
(n — l, |
k; k~= |
l, N) аналитические |
|
в полуплоскости Re |
( s ) > 0 , |
в |
которой |
k \hk(s)\<\, |
| n t n ( s ) | < l , |
I я А |
(s) К |
1 ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б) |
если £ |
anbnl< |
1, |
то hk(-\- |
0) = |
nf c B (-|- 0) = |
Jt f e (+[0) |
= |
1, |
|
|
|
я=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
противном |
случае |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 < А л ( + 0 ) < 1 , 0 < я е л ( + 0 ) < 1 , 0 < я , ( + 0 ) < 1 ; |
|
|
в) |
положим |
|
|
k |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a"b«l' p * = |
|
p«« |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pkl = |
1 — |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/1=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
PAS = Pft-is + |
û A 2 |
— 2 - i L - p ^ |
|йѵ( Я і 1 ) і + |
Сѵ№.р+і) |
+ |
|
'k~x
- [Qft.p) • (o"fc-ißP<ft,p)i + Ofe_iÔY(ft>p+i)i) +
P=I
T (1 — ß(fclP) (Ofc-i)) (&Y<fc.P+i>i + c Y(fe.P+i))]|,
00
тогда при pkl < 1 для моментов получим выражения
, |
&ÉI |
, |
Ьѵ і |
Ьу ѵ 1 |
hi |
= Г ~ . |
"vi =; |
|
. hyvi |
|
Pft-i |
|
Pfe-i |
Pft-i |
|
|
|
|
"fe"ft2 — |
2 |
|
" A l 3 |
|
|
Pfe-1 |
|
Pft-1 |
Доказательство теорем проводится аналогично доказательст вам теорем из § 5 гл. 10.
Как и в гл. 10, рассмотрим преобразования Лапласа—Стил тьеса от функций распределения периода занятости системы вы зовами вида k и более высокого приоритета, при условии, что он начинается с поступления на прибор вызова типа ѵ или вызова
типа ѵу, которые будем обозначать nkv(s) |
или nftV V (s). Преобразо |
вания Лапласа—Стилтьеса от функций |
распределения периода |
занятости системы вызовами типа ѵ(ѵу) и более высокого приори тета при условии, что он начинается с поступления на прибор
вызова типа р или вызова типа \іу, будем обозначать |
J t V V i [ i ( s ) или |
я ѵѵ,(іѵ(^)> ^v,|xv(s). |
|
|
Период занятости прибора. Рассмотрим |
периоды |
занятости |
прибора вызовами различных типов. При этом будем |
различать |
периоды занятости прибора вызовами типа |
ѵ и типа |
ѵу. Под |
первым понимается интервал времени с момента начала обслу
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
живания |
вызова типа |
ѵ до первого момента, когда либо |
без пре |
рывания |
закончится |
обслуживание |
очередного |
этапа |
вызова |
типа |
V, либо |
закончится его прерывание. Под вторым |
периодом |
понимается |
интервал |
времени с момента начала настройки |
прибо |
ра на |
обслуживание |
вызова типа |
ѵ и до первого |
момента, |
когда |
либо |
без прерывания |
закончится |
обслуживание очередного |
этапа |
вызова типа |
ѵ, либо |
закончится |
его прерывание, |
либо |
прервется |
настройка |
прибора на обслуживание |
вызова типа |
ѵ из-за поступ |
|
|
|
|
|
ления |
в систему вызовов более высокого приоритета. Преобразо |
вания |
Лапласа—Стилтьеса от соответствующих периодов занятос |
ти прибора обозначим |
через |
gv (s) и gy\(s), |
а производящие |
функции распределений |
числа |
вызовов, поступивших в бункер за |
те же периоды времени, через |
Gv(z) и Gyv(z), |
|
|
— |
Gyv |
Фг |
(s), ôYi (s), |
.. • , Ъж (s), |
|
(s)) |s=o |
|
= |
|
|
|
ds |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
ÔYvl " |
ßYv fafe-l) {ßYvl |
i |
ßvl |
- г |
[1 |
— |
ßv (Offc-l)] ßPvl i |
X |
|
|
|
|
x |
( i - |
2 f l Ai) . |
ß J W „ > i s |
°. |
|
|
|
( 2 Л 0 - ° ) |
|
|
v ~ - ( é , p), |
|
|
|
p |
-f- 1), p |
•-= |
1, |
r é . |
|
|
|
|
Т е о р е м а |
4. |
Преобразование |
|
Лапласа—Стилтьеса |
|
от |
функ |
ций распределения |
|
периода |
занятости |
системы |
вызовами |
типа ѵ |
и более высокого |
приоритета |
|
при |
условии, |
что он начинается |
с по |
ступления |
на |
прибор |
вызова |
|
|
типа |
р (яѴ ц (s )) |
или |
|
|
настройки |
прибора |
на обслуживание |
вызова |
типа |
ц ( л ѵ м > ѵ (s)), |
удовлетворяют |
системе |
уравнений: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ЛѴІІ (S)--•=•Ggß |
(Jïvl |
(s), |
Я ѵ і ѵ |
(S), |
. . . , Я ѵ |
ѵ ѵ (S), T2 ( °*°_ v ) ; s), |
|
"Yvnv(s) |
GgYn(ttvi (s), |
n v i v (s), . . . |
, nvvy(s), |
|
I 2 |
( |
" l ' " _ v ) ; |
s ) . |
Аналогичные |
соотношения |
|
справедливы |
для |
nVVil(s) |
|
и |
|
nVVßV(s): |
•^ѵѵм. ( s ) ~ |
G§ß |
( Л ѵ у 1 |
(s), |
Яѵ ѵІ7 (S )> |
• • • |
> îtvvvv (s )> |
|
|
,<!)> |
|
Яѵѵиѵ (s ) |
= GgYn ( я ѵ ѵ , |
(s), |
я ѵ ѵ і ѵ |
(s), . . . |
, я ѵ ѵ ѵ ѵ |
(s), |
ï 2 ^ - ' 0 ; |
|
s), |
p < |
v. |
Доказательство |
всех |
приведенных |
утверждений |
|
проводится |
с помощью дополнительных событий: на фоне пуассонового потока
катастроф |
с параметром |
s |
и окрашивания вызовов, поступающи? |
в бункер, в два цвета. |
|
|
Число |
обслуженных |
за |
период занятости системы вызовов. |
Для производящих функций распределений числа вызовов, посту пивших в систему, и обслуженных прибором за период занятости системы вызовами вида k и более высокого приоритета, сохраня ются все соотношения, выведенные в гл. 10. Так, Фи(х) — произ водящая функция распределения числа вызовов, поступающих в систему за период занятости системы вызовами вида k и более
высокого |
приоритета, |
определяются |
функциональным |
уравнением |
|
|
|
k |
|
|
|
|
причем |
это уравнение |
определяет в |
области |
| х | < 1 |
единственную |
|
|
|
|
|
k |
а„ол1 |
•< 1, то |
функцию |
Фк(х) такую, что \Фк(х)\<.\\ |
ест |
|
|
|
|
|
л = 1 |
_ |
|
Фк(х)— |
аналитическая |
функция в области \x\<z 1 и Ф й ( 1 ) = |
1. |
Доказательство этого утверждения приведено в гл. 10. Приве дем формулировку еще одного утверждения из § 7 гл. 10 приме
нительно к рассматриваемой нами системе. |
|
|
|
|
|
Т е о р е м а 5. Для всех |
систем |
обслуживания |
|
производящие |
функции |
распределений |
числа |
|
вызовов |
остающихся |
в |
системе |
пос |
ле окончания |
периода |
занятости |
системы |
вызовами |
типа ѵ и |
более |
высокого |
|
приоритета |
при |
условии, что период |
занятости |
системы |
начинается |
с |
обслуживания |
|
вызова |
типа |
р. (Ч\,ц (х)) |
или |
с |
наст |
ройки |
прибора |
на |
обслуживание |
|
вызова типа |
|
[і{ѴуѴѴк{х)),удовлет |
воряют |
системе |
уравнений |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
¥V(l |
(x) = -- лѴІХ |
(о"№И _ |
о»[ѵ]+1 x), |
|
|
|
|
|
|
|
^Yvn (X) - |
Л у Ѵ |
[ і |
(а»Гѵ]+1 _ |
а я [ ѵ ! + 1 X |
) t |
|
|
|
l l r v n (x) |
= |
Gß |
( ¥ v i |
{x), |
¥ Y v i |
(X), |
|
. . . |
, Wvv |
(x), |
Wyvv |
(x), |
x n [ |
v ] + u ... |
,xN), |
^ Y v n |
= |
ÖY U ( ¥ YV1 (X), |
¥ V 1 |
(X), |
... , ¥YVV('V'), |
¥ W W , |
A'„[ V ]+1, ••• . |
|
|
|
|
|
p < v , |
/z[v] == max {г : т < ѵ , |
т ~ ( і , 1)}. |
|
|
|
Вложенная цепь Маркова. Повторяя дословно доказательства § 8 гл. 10, можно получить условия эргодичности вложенной мар ковской цепи для нашей системы обслуживания:
|
е = |
min |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
{^ - 2 |
|
|
f ^ G Y , ( T ) b v |
l - b ^ - G Y , ( D b Y v I |
|
0, |
|
|
|
|
|
|
v=l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
["dl^ |
G Y ( n . i ) ( ï " ) |
&v i + |
- ^ |
- |
G Y < n , i ) ( ï ) ô Y v i |
< |
-h ОО, |
|
|
ra=l |
|
v=l |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
которые |
выполняются, если |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ оо. |
|
|
|
£ |
a , Ai |
< |
1, ßvi < |
+ |
оо, |
ß P v i |
< |
+ оо, ß Y v i < |
|
(2.13) |
|
п=\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Последнее |
становится |
очевидным, |
если |
вспомнить |
значение |
среднего |
времени |
обслуживания |
вызовов, |
поступивших |
в |
бункер |
за |
период |
занятости прибора вызовом |
типа |
ѵ, |
либо |
вызовом |
типа |
ѵу |
(2.9) —(2.12). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Длина |
очереди. Все |
рассуждения |
§ 9 |
гл. |
10 остаются |
в |
силе |
и для нашей системы обслуживания, если считать, что в уравне
ниях (9.5), (9.6) |
и далее § 9 |
гл. 10 индекс ѵ принимает значения |
1, 1у, 2, 2у, ...,Л/Э> |
Y- Таким |
образом, получаются выражения |
O V (z)
H=v+1
^ |
Wy-Gyß(• v ) ] l - - ^ - [ Z v v — Gyv(-v)ll / [ z v - G v ( • v ) ] , |
|
(2.14) |
{ P ( 5 ) W ( - n ) - D - S { - s ^ - C - O - C - n ) ]
|
|
|
|
m=v+i |
1 4 |
4 _ 1 t*V |
^ |
^ |
" ~ G Y n ( • vv)] |
/ [Zvv — G Y v ( • w ) l . |
|
Р ' 1 |
|
|
|
|
|z| < 1, |
|
( |
- v) = |
( W v - l v l |
(z), Y Y v - l v l |
( Z ) , ••• , 4 r v - l v v - l (z), |
|
|
4^Yv—lw—î (z), zv , |
. . . , Z^=Y)> |
( • vv) = |
( ^ v l |
(z), |
¥ Y v l (z), . . . , ¥ |
w (z), |
zv v , • • • , Z M ° , Z^y), |
аналог уравнения |
(9.8) гл. 10. |
|
|
Выражение |
|
|
|
|
|
|
я ( Ö ) = i - 2 |
{РА^{е-ѵ^)+-^-G,(Ï)] |
|
ц=1 |
v= l |
|
|
- â r - G Y l 4 ( î ) |
(2.15) |
аналог уравнения (9.9) гл. 10 с учетом того, что
Л'"
= 1.
dz.VV
ѵ=1
Значения
= ^ G , ( 1 ) ,
Л'0
v=l
определены в (2.8), (2.11).