АНАЛІЗ СИСТЕМ МАСОВОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ ПРИ СТРИБКОПОДІБНІЙ ЗМІНІ ІНТЕНСИВНОСТЕЙ ПОТОКІВ ІНФОРМАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.32782/KNTU2618-0340/2021.4.2.1.7Ключові слова:
перехідний режим, фундаментальна матриця, імовірності станів, комутатор, стрибки потоків інформаціїАнотація
У даній роботі наведено аналітичний підхід до аналізу багатоканальної системи масового обслуговування з втратами без очікування як в перехідному, так і в стаціонарному режимах роботи на прикладі системи М|М|2. Така система описується процесом загибелі та розмноження з трьома станами. Для даної системи складена система рівнянь Колмогорова і знайдена фундаментальна матриця системи для випадку з постійними інтенсивностями потоків та інтенсивностями потоків, що змінюються стрибком в деякий момент часу. Числові розрахунки проведені на прикладі моделі комутатора мережі передачі даних, що пов’язаний з другим комутатором мережі по двом каналам Ethernet. Пропускна здібність кожного каналу складає 100 Мбіт/c. Проаналізовано перехідний режим роботи системи для трьох випадків. У першому випадку інтенсивність надходження пакетів є нижчою за інтенсивність їх обслуговування; у другому випадку інтенсивність надходження пакетів дорівнює інтенсивності їх обслуговування; в третьому випадку інтенсивність надходження більше за інтенсивність обслуговування приладу. Для кожного випадку знайдені імовірності стану системи, у тому числі імовірності втрати пакетів і час перехідного режиму. Ілюстровано, що при збільшенні інтенсивності вхідного трафіка час перехідного процесу зменшується, а імовірність втрати пакетів зростає. Так за збільшенням інтенсивності надходження пакетів до 10 разів імовірність втрати пакетів зростає до 82%, а час перехідного режиму становить 0,0001 с, що в 6 разів менше часу перехідного режиму у нормальному режимі функціонування мережі, коли інтенсивність вхідних потоків
Посилання
Alfa A.S.. Queueing Theory for Telecommunications: Discrete Time Modelling of a Single Node System (1st. ed.). Springer Publishing Company, Incorporated, XIV, 2010, 238 p.
Lakatos L., Szeidl L., Telek M.. Introduction to Queueing Systems with Telecommunication Applications. Springer International Publishing, 2019. 559 p.
Harrison P. G. Transient Behaviour of Queueing Networks. Journal of Applied Probability. 1981. V. 18. № 2. P. 482–490.
Krishnamoorthy A., Sreenivasan C. An M/M/2 Queueing System with Heterogeneous Servers Including One with Working Vacation. International Journal of Stochastic Analysis. 2012, 16 p. https://doi.org/10.1155/2012/145867.
Kumar B.K., Pavai M.S. Transient Analysis of an M/M/1 Queue Subject to Catastrophes and Server Failures. Stochastic Analysis and Applications. 2005. 23. P. 329–340.
Kumar B.K., Arivudainambi D. Transient Solution of an M/M/1 Queue with Catastrophes. Computers & mathematics with applications. 2000. 40. P. 1233–1240.
Amin S. A., Venkatesan D. SPC Techniques Using M/M/2 Queuing Model. Science, Technology and Development. 2019. 8. P. 517–525.
Gerardo R.. Transient analysis of Markovian queueing systems: a survey with focus on closedforms and uniformization. Vladimir Anisimov and Nikolaos Limnios. Advanced Trends in Queueing Theory. 2020. P.1–35..
Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. Москва: ФизМатЛит, 2010. 560 с.