1.4 Общие сведения о системах массового обслуживания.

1.4.1 Информационные процессы и конфликты обслуживания.

Основу всех процессов в телекоммуникационных системах составляет передача и обработка сообщений, под которыми мы понимаем некоторое одномерное представление информации с выделенными началом и концом. Появление в системе каждого сообщения будем отождествлять с требованием на его передачу или обработку. Наряду с термином «требование» часто в теории телетрафика используют термин «заявка» на обслуживание. Обработка или передача каждого сообщения занимает некоторое конечное время, называемое в теории телетрафика время обслуживания [1,12].

Часть системы, участвующая в процессе передачи или обработки сообщения так, что одновременно с ним никакое другое сообщение не может обрабатываться этой частью, назовем сервером. Таким образом, если система содержит ровно один сервер, то в каждый момент времени она способна обслуживать не более чем одно требование.

Если на такую систему, занятую обслуживанием, в течение интервала времени обслуживания поступит еще одно требование, то оно не сможет быть обслужено. Это простейший случай ресурсного конфликта – требования, поступающие друг за другом, не могут быть обслужены немедленно при поступлении или как говорят в реальном масштабе времени из-за того, что сервер не успевает обслужить требования за время между их поступлениями. Конфликт не возникнет, если система будет содержать не один, а несколько серверов, включенных так, чтобы поступающие требования распределялись бы для обслуживания на любой свободный из них в данный момент.

Однако, очевидно, что если время обработки не бесконечно мало по сравнению с интервалом между поступлением требований, то и в системе с несколькими серверами может возникнуть ресурсный конфликт – поступившее требование не сможет получить немедленного обслуживания, так как все серверы окажутся занятыми в данный момент [2]. В этом случае система может просто проигнорировать поступившее требование. Оно будет отброшено, а система, как говорят, будет считаться заблокированной. Вероятность такого события является важной характеристикой системы. Ее принято называть вероятностью блокировки.

Чтобы ни одно требование не было потеряно в результате ресурсного конфликта, в системе может быть предусмотрен специальный буфер памяти, в который будут помещаться требования, которые не могут быть обслужены немедленно при поступлении из-за занятости всех серверов. В этом случае говорят, что в системе организуется очередь требований или что рассматривается система с очередями [1,2]. В очереди может оказаться не одно, а несколько требований, если число поступающих требований за некоторый интервал времени превысит число освободившихся за это время серверов. Если очередь не будет бесконечно нарастать, все требования рано или поздно будут обслужены, однако время их пребывания в очереди будет разным и может рассматриваться как случайная величина. Распределение этой случайной величины также является важнейшей характеристикой системы обслуживания [1]. Часто для оценки качества используется только ее среднее значение – среднее время ожидания обслуживания. Таким образом, недостаточность ресурсов в телекоммуникационной системе может приводить либо к потерям поступающих на обработку или передачу сообщений, либо к задержке их обслуживания.