Устройство для моделирования систем массового обслуживания

(19) (11),1) О 06 Г 15/20 СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и юл. М 38(22) 21,05.82 сравнения, выход которого соединен с(46) 15.10. 83. Б вторым входом первого элемента ИЛИ, ,(72) А, ЯеМатов, В А.ДеКомов выход которого соединен с управляющими А.А. Агафонов входом первого элемента запрета и с(53) 681.32 (088.8) вторым входом первого элемента И, вы(56) 1. Авторское свидетельство СССР ход которого подключен к входу второго М 590748, кп, 6 06 Р 15/20, 1975, . счетчика, выход генератора импульсов2. Авторское свидетельство СССР . соединен с входом запуска блока спучайпо заявке % 3322202/18-24 ной временной задержки и с единичным кл. 9 06 Р 15/20, 1981 (прототип). входом триггера, нулевой вход которого (54) (57) 1 уСТРОЙС дЛЯ Мод., соединен с выходом третьего элемента ЛИРОБАНИЯ СИ дщ МАССОО О,: ИЛИ, а нулевой выход - с первым входомключен к входу запуска генератора иматор случайного п импульсов груп кпючен к в оду апу ге оаной задержки подключен к входу третьеготеплых каналов, а в каждом канапе блок но" "деслучайной временной задержки, генератор, счетчика, вь ита щ му ду р о Щсчетчика, вычитающему входу ревеосив случайного потока импупьсоь, реверсивный . ного счетчика и второго входу третьего счетчик блок сравнения генератор им элемента ИЛИ, а в кажем м измери)пульсов, три счетчика, триггер, три эпе- ,тельном канапе ( х =2,п ) выход второгомента ИЛИ два элемента И элемент за- . элемента ИЛИ соединен с информационным прета, а в-м измерительном канале входом второго элемента запрета, выход (=2, ) второй элемент запрета, щи- которого соединен с вторым входом вточем выход общего генератора случайного . рого элемента И, о т и и ч а ю щ е е. потока импульсов соединен с входами за- с я тем, что, с цепью расширения функпрета работы генераторов импульсов и циональных возможностей эа счет воспроблоков случайной временной задержки, с изведения режима дообслуживания заявок, первымиевходами первых апементов КДИ .выход второго апементв ИЛИ я -го иа- И о первыми входами третвих элементов, Меритепьного ханапа (Пщ 2;и -1) ооеди-, ИЛИ всех измерительных каналов, а в .: - нен с первым входом (Ф)-го элемента каждом измерительном канале выход ге- " ИЛИ группы, выход которого соединен с нератора случайного потока импупьсоу ., управляющим входом блока случайной соединен с входом первого счетчика, с . временной задержки и с управляющим вхо-. ф первым входом первого элемента И и с дом второго элемента запрета (п+1)-го информационным входом первого эпемен измерительного канала и с вторым вхота запрета, выход которого соединен с.дом щ-го элемента ИЛИ группы, выходсуммирующим входом реверсивного счет второго элемента ИЛИ первого измеричика, разрядные выходы которого соеди- тельного канала соединен с управляющимиены с входами второго элемента ИЛИ,. входом блока случайной временной задерж10484ки и с,управпяющнм входом второго эпе- мента запрета второго измеритепьного канапа и с вторым входом первого эпемента ИЛИ гружы.2. Устройство по и. 1, о т и и ч аю щ е е с я тем, что бпок спучайной временной задержки содержит датчик спучайных кодов, группу эпементов НЕ, счет. чик, два элемента ИЛИ, два эпемента И, ; триггер, генератор импупьсов, эпемент запрета, причем вход датчика случайных кодов явпяется входом запуска бпо ка, а его выходы соединены фс входами первого эпемента ИЛИ и с входами соот ветствующих эпементов НЕ группы, выхо. ды которых подключены к входам первого элемента И и к разрядным входам счетчика, выход которого соединен с 80первым входом второго эпемента ИЛИи явпяется выходом бпока, выход первогоэпемента ИЛИ подкпючен. к выходу первого эпемента И и к единичному входутриггера, нупевой вход которого соединенс выходом второго эпемента ИЛИ, а еаиничный выход - с первым входом второгоэпемента И, выхоа которого соединен сосчетным входом счетчика, управпяющий.второго эпемента ИЛИ и явпяется входомзапрета работы бпока, выход генератораимпупьсов соединен с информационнымвходом эпемента запрета, выход которогосоединен с вторым входом второго эпвмента И, а управляющий вход эпементазапрета явпяется управпяющим входом6 пока.Изобретение относится к вычиспитепы ной технике и может быть испопьзовано дпя статистического моаейнрования приоритетных систем массового обспуживания (СМО) 5Известно устройство дпя модепирования систем массового обспуживания, содержащее генераторы обснуженны х заявок, регистр управпяющего сном, дешифратор, эпементы, ИЛИ, бпоки эпементов И Я,,10Это устройство позволяет модепиро вать СМО с ненадежным обспуживающим прибором, но не может быть испопьзова.но дпя модепирования СМО с проиэвопь ным чиспом входных потоков заявок, абсолютным приоритетом (с дообспужива- нием прерванных заявок), ограниченной очередью, опредепить характеристики систем. Наибопее бпизким к изобретению является устройство дпя модепирования систем массового обспуживания, содержащее общий генератор спучайного потока импупы сов, яве группы по (й -2) эпементов25 ИЛИ и и измерительных канапов, а в каждом измеритепьном канапе генератор спучайного потока импуньсов, реверсивный счетчик, бпок сравнения, генератор импульсов, бпок спучайной временной эам держкн, три счетчика, трвтер, три эпемента ИЛИ, два эпемента И и два эпемента запрета, а в 1 -м измеритепьном канапе( =2,И ) третий эпемент И и третий эпемент запрета, а в х -м измери- .тепьном канале ( 1 =1,0 -1) четвертый и пятый эцементы запрета.Это устройство позвопяет модепнровать СМО с произвопьным числом входных потоков заявок,абсопютным приоритетом без дообспуживания прерванных заявок ненадежным обспуживающим. прибором, ограниченной очередью и ,опредепить характеристики систем (2.Недостаток устройства закпючается в ; невозможности моделирования СМО с :абсопютным приоритетом с дообспуживани ем прерванных заявок,Бель изобретения - расширение фую- цнонапьных воэможностей устройства эа . счет воспроизведения режима дообспужн.вання заявок.Поставпвнная цепь достигается тем, что в устройстве, содержащем общий генератор случайного потока импупьсов, группу иэ (Й) эпементов ИЛИ, И иэмеритепьных канапов, а в каждом канапе бпок спучайной врейенной задержки, генератор спучайного потока импульсов, реверснвный счетчик, бпок сравнения, генератор импульсов, три счетчика, трщсгер, три эпемента-ИЛИ, ава эпемента И эпемент запрета, а в 1 -м иэмеритепь ном канапе ( =2,- й ) второй эпемент запрета, причем выход общего генератора спучайного потока импульсов соединен с входами запрета работы генераторовимпупьсов и бпоков спучайной временной задержки, с первыми входами первых эпементов ИЛИ и с первыми вхоцами третьих эпементов ИЛИ всех измеритепьных канапов, а в каждом измеритепьном канапе выход генератора спучайного потока импупьсов, соединен с входом первого счет чика, спервым входом первого эпемента И н с информационным входом первого эпемента запрета, выход которого соеди нен с суммирующим входом реверсивно-, го счетчика, разрядные вйхоцы которого соединены с входами второго эпемента ИЛИ, а выход пврепопнения с входом блока сравнения, выход которого соецинен 15 с вторым входом первого эпемента ИЛИ, выход которого соединен с управпяющим входом первого апемента запрета и с вторым входом первого эпемента И, вы ход которого подкпючен к входу второ го счетчика, выход генератора -импупь сов соединен с входом запуска бпока спучайной временнойзадержки и с единич-, ным входом триггера, нупевой вход которого соединен с выходом третьего: р 5 эпемента ИЛИ, а нулевой выход - с первым входом второго апемента И, выход которого подключен к входу запуска ге нератора импупьсов, выход бпока спучай ной временной задержки поцкпючен к входу третьего счетчика, вычитающему входу реверсивного счетчика и второму входу третьего апемента ИЛИ, а в каж дом ( -м измеритепьном канале (1( =2,п ) выход второго апемента ИЛИ соединен с информационным входом второго эпе-. мента запрета, выход которого соедннеи с вторым входом второго элемента И, выход второго алемента ИЛИ -го измеритепьного канапа (1=.2, и -1) соединен с первым входом (ю)-го эпемента ИЛИ группы, выход которого соединен. с управпяющим входом бпока спучайной временной задержки и с управляющим . входом второго апемента запрета (.+1)=.4, 45 го измерительного канапа и с вторым входом а.-го эпемента ИЛИ группы, вы-. ход второго элемента ИЛИ первого изме. ритепьного канапа соединен с управпяющим входом бпока спучайной временной56 задержки и с управпяющим входом вто-рого элемента запрета второго измери- . тепьного канапа и с вторым входом пер. вого элемента ИЛИ группы. Кроме того, бпок спучайной временной 55задержки содержит датчик спучайных ко-..дов, группу эпементов НЕ, счетчик, дваапемента ИЛИ два эпемента И, тратер 1 генератор импупьсов, элемент запрета, причем вход датчика спучайных кодов является входом запуска блока, а его выходы соединены с входами первого эпемента ИЛИ и с входами соответствующих эпементов НЕ группы, выходы которых поцкпючены к входам первого эпе- . мента И и к разрядным входам счетчика, выхоц которого соединен с первым вхо дом второго эпемента ИЛИ и явпяется выходом бпока, выход первого эпейента ИЛИ подкпючен к выходу первого эпемента И и к единичному входу триггера 1 ну левой вход которого соединен с выходомвторого апемента ИЛИ, а единичный выход - с первым входом второго анемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, управпяющий вход которбго подкпючен к второму входу второго эпемента ИЛИ и явпяется входом запрета работы бпока, выхоц генератора импупь сов соединен с информационным входом э.пемента запрета, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а управпяюший вход эпемента запрета явпяется . управпяющим входом бпока.Рассмотрим устройство дпя модепиро- . вания систем массового обспуживания на примере модепи СМО с тремя потоками заявок на обспуживание.На фиг. 1 приведена структурная схь. ма устройства; на фиг. 2 - структурная- схема бпока спучайной временной зацерж ки.Устройство содержит генераторы 1 спучайного потока импупьсов, первые . счетчики 2, первые эпементы запрета 3, первые эпементы И 4, вторые счетчики 5, первые эпементы ИЛИ 6, реверсивные . счетчики 7, бпоки 8 сравнения, вторые апементы ИЛИ 9, вторые эпементы И 10, генераторы 11 импупьсов, бпоки 12 спу. чайной временной задержки, третьи апементы ИЛИ 13, триггеры 14, третьи счетчики 15, вторые эпементы запрета 16, апементы ИЛИ 17 группы, общий генератор 18 случайного потока импульсов. Бпок 12 спучайной временной эадерж- ки содержит вход 19 запуска бпока, датчик 20 спучайных кодов, группу эпе ментов НЕ 21, счетчик 22, первый эпе- мент ИЛИ 23, первый эпемент И 24, триггер 26 генератор 26 импупьсов, эпемент 27 запрета, второй апемент И 28, второй эпемент ИЛИ 29, выход 30 бпока, вход 31 запрета работы бщжа управпяющий вход 32 бпока.1048480 Генераторы 1 спучайного потока импульсов имитируют входные . потоки заявок наобспуживание раэпнчных приоритетов. Генераторы вырабатывают импупьсысо спучайным периодом повторения. 5Счетчики 2 считают общее чиспо поступивших заявок разпичных приоритетов,попучивших отказ в обслуживании по причине занятости всех мест в очереди ипизакрытия очереди на время отказа обспу Оживающего прибора.Реверсивные счетчики 7 и .бпоки 8сравнения имитируют ограничейную очередь в СМО,Генераторы 11 импупьсов.и блоки 1 2спучайной временной задержки имитируютобслуживающий прибор со спучайным вре-,менем обспуживания.Счетчики 15 считают чиспо обспуженных заявок разпичных. приоритетов. 20Генератор 18 спучайного потока импупьсов имитирует отказы обспуживакяцегоприбора, Генератор вырабатывает импупьсы со спучайным периодом повторения ислучайной дпитепьности, имитирующей 25время восстановпения обспуживающегоприбора.В исходном состоянии на реверсивныхсчетчиках 7 - "0", триггеры 14 находятся в нупевом состоянии. Единичные .потенциалы с нупевых выходов триггеров14 поддерживают апементы И 10 в открытом состоянии. Эпементы запрета 3и 16 открыты, так как на их управпяющих входах присутствуют нупевые потенциалы. В блоках 12 снучайной временнойзадержки триггеры 25 находятся в нупевом состоянии, а апементы 27 запретаоткрыты. Имцупьсы с выходов генераторов26 импупьсов, пройдя через эпементы 427 запрета, не проходят через. эпементыИ 28, так как они удерживаются в закрытом состоянии нупевым потенциапомс единичных:выходов триггеров 25., Устройство работает спедуощим образом.. Рассмотрим работу измеритепьного канапа на.примере второго канала. Импупьсы от генератора 1 спучайного потока импупьсов, имитируя входной поток заявок 50 на обспуживание, проходят через открытый элемент запрета 3 и поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 7, который ведет подсчет поступивших импуньсов, имитируя занятие заявками 55 мест. в очереди. Единичный потенциап с, выходов разрядов реверсивного счетчика ;7 через элемент ИЛИ 9, открытые апе 6менты запрета 16 и И 10 запускает генератор 4.1 импупьсов, а через эпемент ИЛИ 17 закрывает.апемент запрета 16 третьего измерительного канала, запрещая тем самым обспуживание заявки из третьего потока в случае ее поступ- пения. Имйульс с выхода генератора 11 импупьсов второго измеритепьного кацапа поступает на вход запуска бпока 12 , спучайной временной задержки, который имитирует спучайное время обспуживания ,.заявки, и устанавпивает триггер 14 в единичное состояние, закрывая тем самым эпемент И 10 и останавпивая работу генератора 11 импульсов.Бпок 12 спучайной временной задержки работает следующим образом. С приходом импульса от генератора 11 импупьсов на вход 19 запуска блока датчик 20 с учайных ходов генерирует код, который, преобразуясь с помощью эпементов НЕ 21 в обратный, записывается на счетчик 22. Сигнап с выхода эпемента ИЛИ 23 устанавливает триггер 25 вединичное состояние. Единичный потенциап с единичного выхода триггера 25 открывает апемент И 28, .через который на счетный вход счетчика 22 через открытый апемент 27. запрета начинают поступать им упьсы от генератора 26 импупьсов. При переполнении счетчика 22 на его выходе появпяется импупьс, который через эпемент ИЛИ 29 устанавпивает триггер 25 в нупевое состояние,закрывая тем самым апемент И 28, Этот же импупьс поступает иа выход 30 бпока в качестве импульса, имитирующего обспуженную заявку. Время задержки импупьса бйоком 12 спучайной временной задержки опредепяется вепичиной спучайного кода, генерируемого датчиком 20, . и периодом повторения импупьсов с выхода генератора 26 импупьсов. В процессе работы у равпяемого бпока 12 спучайной вреМенной задержки могут возникнуть спедующие экстремапьные ситуации:датчик 20 спучайных кодов генериру ет код во всех разрядах которого единицьдатчик 20 спучайных кодов генерирует код, во всех разрядах которого нупи. В первом спучае работа бпока анапогична описанной. Время задержки приэтом максимально. Во втором случае функцию апемента ИЛИ 23 выполняета емент И 24. Время. задержки при этомта 3 и открывает эпементы И 4 во всехизмерительных канапах, закрывая очередьдпя заявок всех потоков. Счетчики 5начинают считать импульсы-заявки, потерянные по при;ине закрытия очереди,Кроме того, нмпупьс с выхода общегогенератора 8 спучайного потока щкпупьпоступает также на вход 31 запрета ра боты . 5 пока 12 спучайной временной за держки, обнупяя в нем счетчик 22 и. устанавпивая через элемент ИЛИ 29 в:нупевое состояние триггер 28, имитируя тем самым потерю промежуточных реэупьф татов обспуживания заявки, Сама заявка при этом остается в очереди и поспе восстановпения обспужюзающего прибора ее новое обспуживание начинается сначапаеАнапогичным образом работает устройство при модепировании систем массового обспуживания с произвопьным чиспом Устройство позвопяет попучить. спеду- ющие характеристики СМО;Р; - вероятность обспуживания заявки-го потока;Р - вероятность отказа в обспуживаМнии заявки-го потока по причине занятости всех мест в очереди ипи закрытия очереди навремя отказа обспуживающегоприбора;; - средняя дпина очереди зааважч го потока,Эти характеристики моаао попучить по формупамХ 1, :Р= РзМ=м у ОБ. ОТк 42 а,2 е 7 1 О 48480 8минимапьно и опредепяется временем .. мент 27 запрета в бпоке 12 спучайнойсрабатывания эпементов бпока.: временной задержки второго иэмерительЗадержанный на случайное время а, ного канапа и импупьсы с генераторапупьс с выхода блока 12 спучайной вре импульсов начинают вновь поступатьменной задержки через элемент ИЛИ, 13: на счетный вход счетчика 22, имитируяустанавливает триггер 14 в нупевое тем самым воэобновпение заявки из втосостояние,. имитируя окончание обспужи . рого потока с прерванного места, т.е;.вания заявки, и увепнчивает на единицудообспуживанне прерванной заявки,показание счетчика 15 обспуженных Пусть во время обспуживания заявкизаявок. Этот же импупьс поступает на 1 О из второго потока происходит отказ обвычитающий вход реверсивного счетчика спуживающего прибора. Имитируя отказ7, уменьшая его содержимое на единицу обслуживающего прибора, общий генераи имитируя тем самым освобождениетор 18 спучайного потока импупьсов вы.одного места в очереди,, рабатывает импульс, который на время1 15 своей длительности запрещает работуИмитируя запопнение всех мест в оче-. генератора 11 импупьсов, а через эпереди, блок 8 сравнения выдает сигнап, ;, менты ИЛИ 6 закрывает эпементы запрекоторый через эпемент ИЛИ 6 закрывает.элемент запрета 3 и открывает эпементИ 4. Счетчик 5 начинает считать импупьсы-заявки, потерянные по причинезанятости всех мест в очереди.Пусть во время обспуживания заявки. из второго потока поступает эаявкаимпупьс от генератора 1 спучайного по" , 25 сов через эпемент ИЛИ 13 установит втока импупьсов в первом измеритепьном.нулевое состояние триггер 14 второгоканапе. Этот импупьс, пройдя через от- иэмеритепьного канапа. Этот же импупьскрытый эпемент запрета 3, поступаетна суммирующий вход счетчика 7. Врезупьтате на выходе эпемента ИЛИ 9первого измеритепьного канапа появпяет-ся сигнап, который закрывает эпемент .запрета 16 второго измерительного каю+:ла, а через эпемент ИЛИ 17 - эпементзапрета 16 третьего измерительного канапа, имитируя бпокировку поступпенияна обслуживающий прибор мпадших поприорнтету заявок второго и третьегопотоков. Кроме того, сигнап с выходаэпемента ИЛИ 9 первого измерительного .канапа поступает на управпяющие входы :. 40.32 бпоков 12 спучайной временной са- потоков заявок на обспуживание.,держки второго и третьего измеритепьныхканапов, закрывая в них элемент 27 закпрета. Вспедствие этого прекращаетсяпоступпение импупьсов на счетный вход45счетчика 22 бпока 12 спучайной времен,"ной задержки второго измеритепьного ка .напа, чем имитируется прерывание обспуживания заявки в этом канале с сохранением промежуточных резупьтатов.Вместе с этим сигнал с выхода эпемен .,та ИЛИ 9 первого измеритепьного канайа,через открытый элемент И 10 запускает"генератор 11 импупьсов своего канапа,имитируя ноступпение на обслуживающий, 55прибор заявки из первого потока.По окончании обо пуживания заявкииз первого потока открывается эпе- .,;Я 1 0484 где Кт;, М М - показания к концуэксперимента счетчиков 2, 5, 151 го измерительного канала;1 к-. 1-е показание реверсивногосчетчика 7, зафиксированное я раэво время эксперимента в 1 -м измерительном канапе.Использование в предлагаемом устройстве блока случайной временной задержки приведенной структуры и новых О 80 10связей выгодно отличает его от прототипа, так как щавопяет расширить фунвцнонапьные воэможности. Устройствопозволяет моделировать одноканальныеСМО с производительным числом входных потоков заявок, абсолютным приоритетом, дообспркиванием прерванных заяэж, ненадежным обслуживающим прибором;случайным временем обслуживания, ограниченной очередью,1048480 Составитепь В. Фукановдактор М. Бандура Техред МГергель Коррект Заказ 793.,д,4 ная, 4 ап ППП Пате Ужгород, уп/55 Тираж 706 ВНИИПИ Государстмнногопо депям изобретений 113035, Москва, ЖПодомнтета СССРоткрытийаушская наб