Устройство для моделирования систем массового обслуживания

(19) ОИ 4839 6 Р 15 40 51) ПИСАНИЕ БРЕТЕНИ ЛЬСТВУ А ВТОРСНОМУ С 765/24 89 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 855667, кл. С 06 Г 15/20, 1979.Авторское свидетельство СССР У 1429124, кл. С 06 Р 15/20, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ(57) Изобретение относится к специализированньв средствам вычислительной техники и предназначено для модели- рования работы системы массового обслуживания. Цель изобретения врасширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования передачи пакета информации в сети ЭВИ и учета времени доведения пакета информации до получателя. Устройствосодержит генераторы 1 и 2 случайногопотока импульсов заявок и тактовыхипульсов, первый элемент ИЗБ 3,триггер 4, блок 5 случайной временнойзадержки, второй элемент ИЛИ 7, счетчик 8, третий элемент ИЛИ 9 и К узлов6 моделирования повторных вызсэов,Каждьй из последних содержит второйэлемент ИЛИ 19, первый элемент 10 задержки вероятностныи коммутатор 11триггер 2, элемент И 13, второй злемент 14 задержки, первый элемент 1 БИ15, генератор 16 повторных вызовов,Вероятностный коммутатор содержиттактовый вход, информационный вход, фтриггер, два элемента И, элемент за- Фдержкие 2 илеИзобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и предназначено для моделирования работы системы массового обслуживания.5Цель. изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет моделирования пакетной передачи информации в сети ЭВМ и задания максимального времени доведения пакета информации до получателя.На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг, 2 - вероятностный коммутатор, 15Устройство содержит генератор 1 случайного потока импульсов заявок, генератор 2 тактовых импульсов, первый элемент ИЛИ 3, триггер 4, блок 5 случайной временной задержки, узлы б повторных вызовов, второй элемент ИЛИ 7, счетчик 8 импульсов, третий элемент ИЛИ 9, причем узел 6 моделирования повторных вызовов содержит первый элемент 10 задержки, вероятностный коммутатор 11, триггер 12, элемент И 13, второй элемент 14 задержки, первый элемент ИЛИ 15 генератор 16 импульсов повторных вызовов, тактовый 17 и информационный 18 входы, второй элемент ИЛИ 19.Вероятностный коклутатор содержит. (фиг. 2) триггер 20, элементы И 21 и 22 и элемент 23 задержки. В зависимости от величины задержки в элементе 23 изменяется продолжительность на хождения триггера 20 в каждом из сос" тояний по отношению к периоду тактовых импульсов. Поэтому входной сигнал проходит через каждый из элементов4 л И 21 и 22 с заданной вероятностью. Если при передаче запроса от одного узла 6 к другому узлу 6 необходимо. ,изменять приоритет самого запроса, то вместо общего генератора 2 в каждом узле 6 надо иметь свой генератор тактовых импульсов, частота импульсов которого соответствует приоритету запроса в данном узле моделирования повторных вызовов.Генератор 1 имитирует входной поток заявок с требуемым законом распределения. Особенностью работы генератора 1 является то, что при наличии сигнала на его входе запрета от триггера 4 импульсы на его выходе не по являются, хотя сам он находится в работоспособном состоянии, Такой генератор может быть выполнен в виде обычного генератора случайных импульсов,выход которого соединен с одним входом элемента И, на второй вход которого подаются стробирующие импульсы(сигналы) от триггера 4.Генератор 2 вырабатывает последовательность тактовых импульсов, необходимык как для работы вероятностногокоммутатора, так и для пересчета счетчиком 8.Блок 5 имитирует случайную.задержку входного сигнала, равную случайнойпродолжительности обслуживания заявки.Узлы 6 предназначены для инициирования повторных вызовов при плохомкачестве обслуживания пакета информацииеСчетчик 8 производит подсчет тактовых импульсов генератора 2, что соот"ветствует времени прохождения запро"саеЭлемент 10 задержки в каждом узлемоделирования повторных вызовов предназначен для моделирования продолжительности работы (случайной или неслучайной) каждого узла или подсистемы моделируемой системы массовогообслуживания, в которых могут возникать повторные вызовы. Вероятностныйкоммутатор 11 моделирует возникновение повторных вызовов с заданнойвероятностью,Элемент 14 задержки предназначендля обеспечения устойчивого запускагенератора 16, чтобы он был сначалаостановлен, а потом, при необходимости, запущен.Генератор 16 вырабатывает импульсы повторного вызова, которые могутбыть или регулярными, или случайнымии распределенными по требуемому зако"ну, в зависияости от конкретного выполнения конструкции генератора,Вербальную модель работы устройства рассматривают на примере работысети ЭВМ. Сеть ЭВМ представлена в виде некоторого числа .ЭВМ, которые связаны между собой с помощью узлов коммутации (УК). 05 мен информацией между ЭВМ осуществляется с помощью пакетов информации, которые имеют различный приоритет. При передаче пакета информации от одной ЭВМ к другойон проходит ряд коммутаторов, в каждом из которых обслуживается некоторое время, После окончания обслуживания в каждом коммутаторе оценивается качество обслуживания. При его1654839 высоком качестве пакет информации передается в следующий коммутатор, при плохом качестве обслуживается в этом коммутаторе повторно. Таким образом возникают повторные вызовы.Повторные вызовы инициируются только в рамках одного УК и не зависят.от других УК. Время доведения пакета информации от одной ЭВМ к другой ограничено определенной величиной, которая задается в процессе моделирования. Если время доведения пакета информации от одной ЭВМ к другой превышает эту величину, то пакет информации снимается с дальнейшей передачи. Это означает, что информация, заключенная в пакете, "устарела" и должна быть уничтожена. При достижении пакета информации ЭВМ-получателя в течение случайного периода времени происходит его обработка, после. чего весь цикл моделирования повторяется снова.В соответствии с приведенной моделью работа устройства осуществля-. ется следующим образом.В исходном состоянии все триггеры 12 установлены в нулевое состояние и нулевой сигнал на прямых выходах триггеров 12 закрывают соответствующие элементы И 13. Триггер 4 в исходном состоянии устанавливается в положение, при котором запрещающий сигнал на входе генератора 1 отсутствует, Этот генератор вырабатывает импульс сигнала заявки, который через элемент ИЛИ 19 первого узла 6 поступает на элемент 10 задержки и после элемента задержки на вероятностный коммутатор 11. Величина задержки в элементе 10 задержки первого узла 6 выбирается соответственно времени распознавания пакета информации и его обслуживания. В случае качественного обслуживания в первом узле 6 появляется сигнал на первом выходе вероятностного коммутатора 11 первого узла 6 и поступает на вход элемента ИЛИ 19 второго узла 6. В случае низкого качества обслуживания сигнал появляется на втором выходе вероятностного коммутатора 11.Поскольку работа цепочки из элементов 19, 10-16 во всех узлах одинакова, то ее работу можно рассматривать на примере работы первого узла 6. Сигнал со второго выхода вероятностного коммутатора 11 переводит триггер 12 в единичное состояние, и темсамым элемент И 13 открывается дляпрохождения тактовых импульсов с гене-ратора 2 через элемент ИЛИ 7 на счет-.ный вход счетчика 8. В результатесчетчик 8 начинает отсчет суммарноговремени передачи пакета информации отЭВМ-отправителя до ЭВМ-получателя.Этот же сигнал с второго выхода вероятностного коммутатора 11 проходитчерез элемент ИЛИ 15 и подтверждаетнерабочее состояние генератора 16,а через некоторое время переходньыпроцессов сигналом с выхода элемента14 задержки запускается генератор 16импульсов и в пределах соответствующего узла устройство переходит в режим повторного вызова. Одновременно 20 с запуском генератора 16 сигналом свыхода элемента 14 задержки через элемент ИЛИ 3 триггер 4 переводится всостояние, при котором сигнал с еговыхода запрещает появление на выходе 25 генератора 1 импульсов заявок до окончания режима повторных вызовов. Импульсы с выхода генератора 16 черезэлементы ИЛИ 19 поступают снова навход своего узла моделирования вызо вов и имитируют работу узла коммутации пакетов информации.Таким образом, в процессе своейпередачи пакет информации последовательно проходит все узлы коммутациии, если время этой передачи не превышает заданной величины, то сигналс выхода последнего узла моделирования повторных вызовов поступает навход блока 5 случайной временной за держки, что отождествляется с доставкой пакета информации до ЗВМ-получателя, ЭВМ-получатель обрабатываетприятный пакет информации в течениеслучайного интервала времени, моделируемого блоком 5 случайной временнойзадержки, освобождает буферную памятьот принятого пакета и посылает сигнал к ЭВМ-отправителю о готовностипринять новый пакет информации дляобработки, В устройстве сигнал готовности с выхода блока 5 случайной временной задержки через элемент ИЛИ 9поступает на вход триггера 4 и переводит его в такое состояние, что он своим разрешающим потенциалом на входегенератора 1 разрешает прохождениеновьк импульсов потока заявок, Есливремя передачи пакета превышает заданную величину, то в этом случае165483 происходит переполнение счетчика 8, пакет снимается с дальнейшей переда" чи и в каждом узле происходит сброс первого 10 и второго 1 ч элементов задержки, сброс триггера 12 и подтверждение нерабочего состояния генерато" ра 16, а через элемент ИЛИ 9 триггер ч возвращается в состояние, обеспечивающее появление новой заявки на выходе генератораТаким образом, устройство позволяет моделировать передачу вызова (пакета информации) от одного узла к другому с инициализацией повторных вызовов в пределах определенного узла, Кроме того, устройство позволяет ограничивать время передачи вызова от отправителя до получателя вызова.Статистические характеристики моделируемой системы могут быть определены известными методами по показаниям счетчиков импульсов, подключенных к выходам различных элементов устройства, 25 Формула изобретенияУстройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генератор случайного потока импульсов заявок, триггер, первый и второй элементы ИЛИ, блок случайной временной задержки и К узлов моделирования повторных вызовов, каждый из которых содержит генератор импульсов повторных вызовов, первый и второй элементы задержки, вероятностныи комм мутатор, первый элемент ИЛИ,причем в каждом узле моделирования повтор-ных вызовов выход первого элемента задержки соединен с входом вероятностного коммутатора, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам первого элемента ИЛИ своего узла моделирования повторных вызовов, выход45 первого элемента ИЛИ соединен с вхо" дом останова работы генератора импульсов повторных вызовов, второй вь 1 ход вероятностного коммутатора подключен к входу запуска второго50 элемента задержки, выход которого соединен с входом запуска генератора импульсов повторных вызовов и соответ" ствующим входом первого элемента ИЛИустройства, выход которого соединен с единичным входом триггера устройства, прямой выход которого подключен к входу останова работы" генератора случайного потока импульсов 98заявок, первый выход вероятностного коммутатора К-го узла моделирования повторных вызовов соединен с входом блока случайной временной задержки, выход которого является выходом об служенных заявок устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет моделирования пакетной передачи информации в сети ЭВМ и задания максимального времени доведения пакета информации до получателя, в него введены третий элемент ИЛИ и счетчик импульсов, а в каждый узел моделирования повторных вызовов введены второй элемент ИЛИ,триггер и элемент И, причем в каждом узле моделирования повторных вызовов выход генератора импульсов повторных вызовов соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу запуска первого элемента задержки, второй выход вероятностного коммутатора соединен с единичным входом триггера своего узла моделирования повторных вызовов, прямой выход триггера подключен к первому входу элемента И, выходы элементов И узлов моделирования повторных выходов соединены с соответствующимивходами второго элемента ИЛИ устройства, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, выход переполнения которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ устройства, установочными входами первых и вторых элементов задержки, нулевыьи входами триггеров и третьими входами первых элементов ИЛИ всех узлов моделирования повторных вызовов, тактовый входвероятностного коммутатора соединен с вторым входом элемента И и с тактовым входом узла моделирования повторных вызовов, выход генератора случайного потока импульсов заявок соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ первого узла моделирова ния повторных вызовов, а первый выход вероятностного коммутатора -го узла моделйрования повторньи вызовов соединен с вторым входом (=1,К) второго элемента ИЛИ Я+1)-го узла моделирования повторных вызовов, выход блока случайной временнсй задержки под" ключен к второму входу третьего элемента ИЛИ устройства, выход которого подключен к нулевому входу триггера устройства.1654839Составитель А. шпаков Редактор И.Дербак Техред Л.сердюкова Корректор С.Шекмар Заказ 1953 Тираж 415 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101