Устройство для моделирования систем массового обслуживания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 6 А 091 (111 3 С 06 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ В 11 рэлиИЗОБРЕТЕН ЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельство СССВ 517896, кл. С 06 Г 15/36, 1973.2. Авторское свидетельство СССРР 736 110, кл. С 06 Р 15/20, 1978(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ,содержащее гератор первого потоказаявок, генератор второго потоказаявок, реверсивный счетчик числазанятых каналов первым потоком заявок, реверснвный счетчик числа занятых каналов вторым потоком заявок,реверсивный счетчик числа занятыхрезервных каналов, три многовходовыхэлемента И, три блока случайнойвременной задержки, шесть элементовзапрета, шесть элементов И, выходгенератора первого потока заявок подключен к входу первого счетчика общего числа заявок, первому входу первого элемента И и информационномувходу первого элемента запрета, управляющий вход которого и второй входпервого элемента И объединены и подключены к выходу первого многовходового элемента И, входы которого подключены соответственно к разряднымвыходам реверсивного счетчика числазанятых каналов первым потоком заявок, выход генератора второго потока заявок соединен с входом второгосчетчика общего числа заявок, первым входом второго элемента И и ииОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ формационным входом второго элемента запрета, выход третьего элементазапрета соединен с первым входомтретьего элемента И, а управляющийвход третьего элемента запрета подключен к выходу второго многовходового элемента И, входы которого подключены соответственно к разряднымвыходам реверсивного счетчика числазанятых резервных каналов, разрядные выходы реверсивного, счетчика числа занятых каналов вторым потоком за.явок подключены соответственно к входам третьего многовходового элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства за счетмоделирования систем массового обслуживания с общим резервом, используемым в соответствии с заданнымусловием, оно дополнительно содержитгенератор импульсов, триггер, элементзадержки, счетчик заявок, получившихотказ в первом потоке, счетчик заявок, получивших отказ во втором потоке, причем выход первого элементазапрета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа занятых каналов первым потоком непо"средственно, а с вычитающим входом -через первый блок случайной временной задержки, выход первого элемента И подключен к информационномувходу третьего элемента запрета ипервому входу четвертого элемента И,второй вход которого соединен суправляющим входом третьего элементазапрета, выход которого соединенс информационным входом четвертогоэлемента запрета, выход которого ивыход четвертого элемента И подключе108456 ны к входу счетчика заявок, получивших отказ в первом потоке, выход второго элемента запрета соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика числа занятых каналов вторым потоком непосредственно, а с его вычитающим входом - через второй блок случайной временной задержки, выходтретьего многовходового элемента Исоединен с управляющим входом второго элемента запрета и вторым входомвторого элемента И, выход которогоподключен к первому входу пятого эле-,мента И и информационному входу пятого элемента запрета, выход которого соединен с информационным входомшестого элемента запрета и первымвходом шестого элемента И, выходкоторого,и выход пятого элемента Иподключены к входу счетчика заявок,получивших отказ во втором потоке,1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при аппаратурном исследовании систем массового обслуживания.Известно устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее реверсивные счетчики, генераторы случайного потока импульсов, дешифратор, блоки линии случайных временных задержек, элементы И, ИЛИ, О ЗАПРЕТ 13.Однако зто устройство не позволяет моделировать системы массового обслуживания с очередью.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для моделирования систем массового обслуживания, содержащее генераторы случайных импульсов, элементы ЗАПРЕТ, ИЛИ и И, реверсивные счетчики, счетчики общего числа заявок, счетчики потерянных заявок, счетчик числа отказов каналов обслуживания и счетчик заявок, обслуживание кото" рых прервано отказами обслуживающих 25 каналов, причем элементы ЗАПРЕТ и ИЛИ соединены с первым входом первого реверсивного счетчика, выходы которого соединены со входами многоуправляющий вход пятого элемента запрета и второй вход пятого элемента И подключены к выходу второго многовходового элемента И, выход генератора импульсов подключен к первомувходу триггера и входу элемента задержки, выход которого соединенс вторым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, управляющим входомчетвертого элемента запрета, вторымвходом шестого элемента И и управляющим входом шестого элемента запрета,выход которого соединен с выходомтретьего элемента И, входом третьегоблока случайной временной задержкии суммирующим входом реверсивногосчетчика числа занятых резервных ка.налов, вычитающий вход которого подключен к выходу третьего блока случайной временной задержки. 2входового элемента И и дешифратора, который через ключ соединен со входом генератора случайного потока импульсов, выход первого элемента случайных временных задержек подключен ко входу второго элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен со вторым вхо" дом элемента ИЛИ, третий элемент, выход которого соединен со входом второго элемента случайных временных задержек, вход второго счетчика соединен с выходом первого элемента И, вход четвертого счетчика подключен к выходу второго элемента И, выход первого генератора импульсов соединен с входом первого элемента И, третий элемент И соединен со входом реверсивного счетчика, связанного разрядами с многовходовым элементом ИЛИ, выход которого связан со входами второго элемента ЗАПРЕТ и третьего элемента И, выход второго элемента И соединен с четвертым счетчиком заявок, обслуживание которых прервано отказами обслуживающих каналов, вторым входом третьего элемента ИЛИ и вторым входом второго реверсивного счетчика, входы четвер" того элемента ИПИ подсоединены к вцходам генератора случайных импульсов и управляющего генератора, а выход через элементы ЗАПРЕТ и И соединен со входом реверсивного счетчика, выходы которого через многовходовый5 элемент И соединены со входамитретьего и четвертого элементов ЗАПРЕТ, выходы реверсивного счетчика через мнбговходовый элемент ИЛИ соединен со входами пятого элемента ЗАПРЕТ и пятого элемента И, выход которого соединен со входом реверсивного счетчика, выход второго элемента ИЛИ подключен ко входу пятого эле 15 мента И и через элемент ЗАПРЕТ - ко входу первого реверсивного счетчика, выход многовходовой схемы И первого реверсивного счетчика через ключ подключается либо ко входу элемента И, либо на входы регистрирующих блоков, на выходе управляемого генератора включен ключ режима работы 1. 2 3.Однако точность моделирования системы массового обслуживания не достаточна, так как данное устройство не позволяет моделировать системы массового обслуживания для случая двух потоков заявок и использования свободных резервных каналов заявками только первого или толко. второго30 потока в зависимости от определенного условия, формируемого внешними причинами.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет моделирования систем массового обслуживания с общим резервом, используемым в соответствии с заданным условием (к примеру, в соответствии с временным граФиком).40Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор первого потока заявок, генератор второго потока заявок, реверсивный счетчик числа занятых каналов первым потоком заявок, реверсивный счетчик числа занятых каналов вторым потоком заявок, реверсивный счетчик числа занятых резервных каналов, три многовходовых элемента И, три блока случайной временной задержки, шесть элементов запрета, шесть элементов И, выход генератора первого потока заявок подключен к входу первого счетчи 55 ка общего числа заявок, первому входу первого элемента И и информационному входу первого элемента запрета, управляющий вход которого и второй вход первого элемента И объединеныи подключены к выходу первого многовходового элемента И, входы которогоподключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчикачисла занятых каналов первым потокомзаявок, выход генератора второго по,тока заявок соединен с входом второго счетчика общего числа заявок,первым входом второго элемента Ии инФормационным входом второго элемента запрета, выход третьего элемен"та запрета соединен с первым входомтретьего элемента И, а управляющийвход третьего элемента запрета под"ключен к выходу второго многовходового элемента Й, входы которого подключены соответственно к разрядным выходам реверсивного счетчика числазанятых резервных каналов, разрядныевыходы реверсивного счетчика числазанятых каналов вторым потоком заявок подключены соответственно к входам третьего многовходового элемента И, введены генератор импульсов,триггер, элемент задержки, счетчикзаявок, получивших отказ в первомпотоке, счетчик заявок, получившихотказ во втором потоке, причем вьмодпервого элемента запрета соединенс суммирующим входом реверсивногосчетчика числа занятых каналов первым потоком непосредственно, а свычитающим входом - через первый блокслучайной временной задержки, выходпервого элемента И подключен к информационному входу третьего элементазапрета и первому входу четвертогоэлемента И, второй вход которогосоединен с управляющим входом третьего элемента запрета, выход которогосоединен с инФормационным входомчетвертого элемента запрета, выходкоторого и выход четвертого элемента И подключены к входу счетчиказаявок, получивших отказ в первомпотоке, выход второго элемента запрета соединен с суммирующим входомреверсивного счетчика числа занятыхканалов вторым потоком непосредственно, а с его вычитающим вхолом -через второй блок случайной временной задержки, выход третьего многовходового элемента И соединенс управляющим входом второго элемента запрета и вторым входом второгоэлемента И, выход которого подключенк первому входу пятого элемента Ии информационному входу пятого эле 110845630 мента запрета, выход которого соединнен с информационным входом шестогоэлемента запрета и первым входом шес"того элемента И, выход которогои выход пятого элемента И подключенык входу счетчика заявок, получившихотказ во втором потоке, управляющийвход пятого элемента запрета и вто"рой вход пятого элемента И подключены к выходу втброго многовходового 1 Оэлемента И, выход генератора импульсов подключен к первому входу триггера и входу элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, управляющим входом четвертого элемента запрета, вторым входомшестого элемента И и управляющим входом шестого элемента запрета, выход щкоторого соединен с выходом Третьегоэлемента И, входом третьего блокаслучайной временной задержки и суммирующим входом реверсивного счетчикачисла занятых резервных каналов, вычитающий вход которого подключен квыходу третьего блока случайной временной задержки.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генераторы 1и 2 первого и второго потоков заявок,счетчики 3, 4 числа заявок первогои второго потоков заявок соответственно, счетчики 5, 6 заявок первого35и второго потоков, получивших отказв обслуживании соответственно, первый 7, второй 8, третий 9, пятый 10,четвертый 11, шестой 12 элементы запрета,первый 13, второй 14, четвертый 15, пятый 16, третий 17, шестой 18 элементы И, реверсивные счетчики 19, 20 числа занятых каналовпервым и. вторым потоком, реверсивныйсчетчик 21 числа занятых резервных15каналов. Устройство содержит такжепервый - третий многовходовые элементы И 22 - 24 и первый 25, третий 26и второй 27 блоки случайных временных задержек, имитирующие процессобслуживания заявок первой группой50основных каналов. Генератор импульсов 28, триггер 29 и элемент задержки 30 имитируют условие пользованиясвободными резервными каналами.Устройство работает следующимобразом,Когда существует хотя бы один свободный канал для обслуживания заявок из первого потока н хотя бы один свободный канал для обслуживания заявок из второго потока, сигнал с выхода многовходовых элементов И 22, 24 отсутствует, и импульсы от генераторов 1, 2 через открытые элементы запрета 7, 8 поступают на суммирующие входы счетчиков 19, 20 числа занятых каналов. Одновременно импульсы с выходов элементов запрета 7, 8 поступают на блоки 25, 27 случайных временных задержек, имитирующих процесс обслуживания заявок из первого и второго потока заявок соответственно.Поступление импульса на суммирующие входы счетчиков 19, 20 увеличивает их коды на "1", что означает занятие одного канала, обслуживающего заявку иэ первого потока заявок, и одного канала, обслуживающего заявку из второго потока заявок. Импульсы блоков случайных временных задержек 25,27, появившиеся на выходе через время, равное случайному времени обслуживания, поступают на вычитающие входы счетчиков 19,20 и, вычитая из содержимого реверсивных счетчиков "1", имитируют тем самым конец работы по обслуживанию одной заявки из первого и одной заявки из второго потоков заявок и освобождение по одному каналу, соответственно.1В момент времени, когда все каналы для первого и второго потоков заявок заняты, на выходах многовходовых элементов И 22, 24 появляются сигналы, которые поступают на управляющие входы элементов запрета 7, 8 и на первые входы элементов И 13, 14 соответственно. При этом элементы запрета 7, 8 закрываются, а элементы И 13, 14 открываются по одному входу. Тем самым прекращается поступление сигналов с генераторов 1, 2 на суммирующие входы счетчиков 19, 20 занятых каналов, а также на блоки случайных временных задержек 25, 27 и начинается подача сигналов с генератора 1 через элемент И 13 на второй вход элемента запрета 9, а с генератора 2 через элемент И 14 - на второй вход элемента запрета 10, Элементы запрета 9, 10 открыты по управляющему входу только в том случае, если отсутствует сигнал с выхода миоговходового элемента И 23, входы которого связаны с разрядами счетчика 21 числа занятых резервных каналов. Таким11084 10 7образом, при наличии хотя бы одного свободного резервного канала сигнала с выхода элемента И 23 нет и импульсы от генератора 1 через открытый элемент запрета 9 поступают на входы элемента запрета 11 и элемента И 17, а импульсы от генератора 2 через открытый элемент запрета 10 поступают на входы элемента запрета 12 и элемента И 18. Управление элементами запрета 11, 12, элементами И 7, 18 осуществляет триггер 29, который совместно с генератором 28, элементом задержки 30 имитирует условие использования резервного канала. 5 Сигнал с выхода генератора 28 устанавливает триггер 29 в "1" и одновременно поступает на элемент задержки 30; "1" с выхода триггера 29 открывает элементы И 17, 18 и закрывает О элементы запрета 11, 12. Тем самым импульсы от генератора 1 через открытые элементы И 3 и 7, открытый элемент запрета 9 поступают на суммирующий вход счетчика 21 числа заня тых обслуживанием резервных каналов, а также на вход блока случайных вре-.,менных задержек 26, назначение которо. го аналогично назначению блоков 25, 27. Импульсы от генератора 2 через ЗО открытые элементы И 14, 18, открытый элемент запрета 10 поступают на вход счетчика 6 числа заявок, получивших отказ в обслуживании. В результате"1" на выходе триггера 29 создает положительное условие для обслуживания за35 счет резервных каналов заявок из первого потока и отрицательное условие - для обслуживания заявок из второго по тока. Через время определяемое элеУ 40 ментом задержки 30, триггер 29 перебрасывается в противоположное состояние; "0" с выхода триггера 29 закры"вает элементы И 17 и 18, элементы запрета 11,12 открьггы. Таким образом,импульсы от генератора 1 поступаютна счетчик 5 числа заявок, получивших отказ в обслуживании, а импульсыот генератора 2 - на суммирующий входреверсивного счетчика 21 и вход блока случайных временных задержек 26.В момент времени, когда все резервные каналы заняты обслуживанием, навыходе многовходового элемента И 23появляется сигнал, который закрываетэлементы запрета 9, 10 и открываетэлементы И 15 и 16. Импульсы от генераторов 1 и 2 через открытые элементы И 13 - 16 поступают на входы счет"чиков 5, 6 соответственно, которыеподсчитывают число заявок, получивших отказ в обслуживании из первогои второго потоков. Таким образом, введение в известное устройство дополнительных элементов и их связей позволяет расширить функциональные возможности за счет моделирования систем массового обслуживания с двумя типами заявок и общего резерва, используемого в соот. ветствии с определенным условием.Статистические характеристики функционирования системы массового обслуживания, моделируемой предлагаемым устрбйством, вычисляются известными методами на основе показаний счетчика общего числа поступивших заявок и счетчика заявок, получивших отказ в обслуживании из-за отсутствия определенного условия использования общего резерва,1108456 Составитель В.Фукаловтор С,Тимохина Техред М,Кузьма Корректор м ар Заказ 586 б/35ВН ал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 Тираж КИПИ Государс по делам Иосква, Ж-Зб 99венного комизобретенийРаушская Подписно ета СССР открытий б д. 4/5