2. Постановка задач дослідження в проектному завданні

Об’єктом дослідження є алгоритм управління пакетами у вузлі комутації телекомунікаційної мережі з комутацією пакетів. Фрагмент телекомунікаційної мережі представлено на рисунку 1. В якості моделі об’єкта дослідження можна використати “систему масового обслуговування” (СМО) з обмеженою чергою та одноканальним, однофазним і ненадійним обслуговуванням (рис. 2).

З аявка, яка надходить в СМО за відсутності черги, при незайнятому та пра­цездатному каналі обслуговування (КО) передається в канал на обслуговування. Якщо КО зайнятий або несправний і в черзі є вільне місце, заявка, яка надходить, стає в чергу. Якщо КО зайнятий або несправний і в черзі немає вільного місця, заявка, яка надходить, залишає СМО не обслуженою (втрачається).

Канал обслуговування може іноді втрачати працездатність (виходити з ладу), причому втрата працездатності може статися, коли КО є вільним, а може статися, коли КО зайнятий обслуговуванням заявки. Заявка, яка обслуговується у момент появи порушення працездатності КО, повертається в чергу, якщо в ній є вільне місце. Якщо вільного місця немає, вона залишає СМО не обслуженою (втрачається). Порушення працездатності КО виявляється засобами контролю в момент його виникнення і після цього починається ремонт КО, який покладено на ремонтний орган. Час, який витрачається на ремонт, є випадковою величиною, середнє значення якої дорівнює Т_РК. Кількість ремонтів КО не обмежена, причому ремонт завжди є успішним. Вважається, що функція контролю стану працездатності КО виконується бездоганно, тобто ймовірність виявлення порушення працездатності дорівнює одиниці.

Задача 1. У Вашому розпорядженні є структурно-автоматна модель одноканальної системи масового обслуговування з обмеженою чергою. За час обслуговування одної заявки і за час ремонту каналу обслуговування може прийти обмежена кількість заявок. А саме: за час обслуговування одної заявки може прийти не більше k заявок; за час ремонту каналу обслуговування може прийти не більше h заявок. Структурно-автоматна модель в узагальненому вигляді подана в таблиці 1. Процес її розробки описаний в книжці [1, стор. 72 - 79].

Таблиця 1. Структурно-автоматна модель одноканальної системи масового обслуговування з обмеженою чергою, у якої за час обслуговування однієї заявки і за час ремонту каналу обслуговування може прийти обмежена кількість заявок

БАЗОВІ ПОДІЇ	СИТУАЦІЇ, В ЯКИХ ВІДБУВАЮТЬСЯ БАЗОВІ ПОДІЇ (подані формалізованим представленням умов та обставин)	ФРІБП	ПМКВС
1.0. ПРИХІД ЗАЯВКИ НА ОБСЛУГОВУ­ВАННЯ	1. (V1=0) AND (V2=1) AND (V3=0)	υ	V2:=2
	2. (V1<m) AND ((V2=2) OR (V2=0)) AND (V3=0)	υ	V1:=V1+1
	3. (V1=m) AND (V2=2) AND (V3<k)	υ	V3:=V3+1
	4. (V1=m) AND (V2=0) AND (V3<h+1))	υ	V3:=V3+1
2.0. ЗАКІНЧЕННЯ ОБСЛУГОВУВАННЯ ЗАЯВКИ	1. (V1=0) AND (V2=2) AND (V3=0)	γ	V2:=1
	2. ((V1>0) AND (V1<m)) AND (V2=2) AND (V3=0)	γ	V1:=V1-1
	3. (V1=m) AND (V2=2) AND (V3=0)	γPo0	V1:=V1-1
	4. (V1=m) AND (V2=2) AND (V3=1)	γPo1	V1:=V1 -1; V3:=0
	• • •	• • •
	4+(k-1). (V1=m) AND (V2=2) AND ((V3=k)	γPok
3.0. ВТРАТА ПРАЦЕЗДАТНОСТІ КАНАЛУ ОБСЛУГОВУВАННЯ	1. (V1=0) AND (V2=1) AND (V3=0)	λ	V2:=0
	2. (V1<m) AND (V2=2) AND (V3=0)	λ	V1:=V1+1; V2:=0
	3. (V1=m) AND (V2=2) AND (V3<k+1)	λ	V2:=0; V3:=1
4.0. ЗАКІНЧЕННЯ РЕМОНТУ КАНАЛУ ОБСЛУГОВУВАННЯ	1. (V1=0) AND (V2=0) AND (V3=0)	μ	V2:=1
	2. ((V1>0) AND (V1<m+1)) AND (V2=0) AND (V3=0)	μ	V1:=V1-1; V2:=2
	3. (V1=m) AND (V2=0) AND (V3=1)	μPр0	V1:=V1-1; V2:=2; V3:=0
	• • •	• • •
	3+h.(V1=m) AND (V2=0) AND (V3=h+1)	μPрh

Примітка: В таблиці 1 використано такі скорочення: ФРІБП – формули розрахунку інтенсивностей базових подій; ПМКВС – правило модифікації компонент вектора станів

Цю структурно-автоматну модель треба привести у відповідність з вхідними даними свого варіанту, які подані в таблиці 2.

Таблиця 2. Вхідні дані для варіантів досліджень

№ вар	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
m	2	3	2	3	2	3	2	3	2	3	2	3	2	3	2	3
k	2	3	1	1	1	2	1	2	2	1	0	0	1	0	0	1
h	4	3	2	2	4	3	1	2	3	1	3	2	3	3	4	4
Pвт	Е-2	Е-3	Е-4	2Е-2	2Е-3	2Е-4	4Е-2	4Е-3	4Е-4	6 Е-2	6Е-3	6Е-4	8Е-2	8Е-3	8Е-4	Е-5

Для сформованої Вами структурно-автоматної моделі треба провести процедуру верифікації, тобто виявлення та виправлення можливих помилок. Методика верифікації структурно-автоматних моделей подана нижче.