- •Проектне завдання №2 Тема: Розробка аналітичних стохастичних моделей функціональної поведінки телекомунікаційних мереж
- •1. Теоретичні і практичні знання, які повинен мати студент для виконання даного проектного завдання
- •2. Постановка задач дослідження в проектному завданні
- •3. Засоби для виконання поставленої задачі
- •4. Завдання, які необхідно виконати в даній роботі
- •5. Методики, які слід використати при виконанні проектного завдання
- •6. Вимоги до звіту про виконану роботу
- •7. Висновки за результатами виконаної роботи
- •Дипломні роботи, виконані в розвиток даного проектного завдання
- •Тематика дипломних робіт, які можуть бути виконані в розвиток даного проектного завдання
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 ТРК. 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.