Исследование системы со сдвинутыми гиперэрланговским и экспоненциальным входными распределениями
Автор: Тарасов В.Н.
Журнал: Инфокоммуникационные технологии @ikt-psuti
Рубрика: Технологии компьютерных систем и сетей
Статья в выпуске: 1 т.18, 2020 года.
Бесплатный доступ
В данной статье представлены результаты исследований по системе массового обслуживания HE2/M/1 со сдвинутыми вправо от нулевой точки гиперэрланговским и экспоненциальным входными распределениями. По определению Кендалла, система HE2/M/1 с обычными распределениями относится к типу G/M/1, для которых в общем случае неизвестно решение для среднего времени ожидания требований в очереди. Эта же система со сдвинутыми распределениями трансформируется в систему G/G/1, для которой в общем случае также неизвестно решение для среднего времени ожидания. Учитывая тот факт, что, начиная с коэффициента вариации, равного четырем, распределение гипер-Эрланг имеет тяжелый хвост, рассматриваемая система может иметь активное приложение в современной теории телетрафика. Использование распределений гипер-Эрланга более высокого порядка затруднительно для вывода решения для среднего времени ожидания требований в очереди из-за нарастающей вычислительной сложности. Для гиперэрланговского закона распределения, как и гиперэкспоненциального закона, метод спектрального разложения решения интегрального уравнения Линдли дает возможность получить решение в конечном виде. В статье приведены результаты по спектральному разложению решения интегрального уравнения Линдли для системы массового обслуживания HE2/M/1 со сдвинутыми распределениями, а так-M/1 со сдвинутыми распределениями, а так-/1 со сдвинутыми распределениями, а также расчетная формула для среднего времени ожидания требований в очереди. Показано, что система HE2/M/1 со сдвинутыми распределениями является системой с запаздыванием во времени и обеспечивает меньшее время ожидания по сравнению с обычной системой. Адекватность полученных результатов подтверждена корректностью использования классического метода спектрального разложения и результатами численного моделирования. Для вывода полученных результатов, а также для численных расчетов использован известный метод моментов теории вероятностей.
Смо he2/m/1 со сдвинутыми распределениями, среднее время ожидания в очереди, метод спектрального разложения, интегральное уравнение линдли, преобразование лапласа
Короткий адрес: https://sciup.org/140256243
IDR: 140256243 | DOI: 10.18469/ikt.2020.18.1.04
Список литературы Исследование системы со сдвинутыми гиперэрланговским и экспоненциальным входными распределениями
- Тарасов В.Н., Бахаpева Н.Ф., Када О. Математическая модель телетрафика на основе системы HE2/M/1 // Информационные технологии. 2019. Т. 25. No 4. С. 205-210. doi: 10.17587/it.25.205-210
- Клейнрок Л. Теория массового обслуживания / пер. с англ. М.: Машиностроение, 1979. 432 с.
- Brannstrom N. A Queueing Theory analysis of wireless radio systems. Appllied to HS-DSCH. Lulea University of Technology, 2004. 79 p.
- Тарасов В.Н., Бахаpева Н.Ф., Липилина Л.В. Математическая модель телетрафика на основе системы G/M/1 и результаты вычислительных экспериментов // Информационные технологии. 2016. Т. 22. No 2. С. 121-126.
- Тарасов В.Н., Карташевский И.В. Способы аппроксимации входных распределений для системы G/G/1 и анализ полученных результатов // Системы управления и информационные технологии. 2015. No 3. С. 182-185.
- Тарасов В.Н., Горелов Г.А., Ушаков Ю.А. Восстановление моментных характеристик распределения интервалов между пакетами входящего трафика // Инфокоммуникационные технологии. 2014. Т. 12. No 2. С. 40-44
- Тарасов В.Н. Вероятностное компьютерное моделирование сложных систем. Самара: СНЦ РАН, 2002. 194 с.
- Myskja A. An improved heuristic approximation for the GI/GI/1 queue with bursty arrivals // Teletraffic and datatraffic in a Period of Change, ITC-13. 1991. P. 683-688.
- Whitt W. Approximating a point process by a renewal process: two basic methods // Operation Research. 1982. Vol. 30. No 1. P. 125-147
- Алиев Т.И. Основы моделирования дискретных систем. СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. 363 с.
- Алиев Т.И. Аппроксимация вероятностных распределений в моделях массового обслуживания // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. No 2 (84). С. 88-93.
- RFC 3393 IP Packet Delay Variation Metric for IP Performance Metrics (IPPM). URL: https://tools.ietf.org/html/rfc3393 (дата обращения: 26.02.2016).
- Тарасов В.Н., Бахаpева Н.Ф. Обобщенная двумеpная диффузионная модель массового обслуживания типа GI/G/1 // Телекоммуникации. 2009. No 7. С. 2-8.
- Тарасов В.Н., Малахов С.В., Карташевский И.В. Теоретическое и экспериментальное - исследование задержки в программно-конфигурируемых сетях // Инфокоммуникационные технологии. 2015. Т. 13. No 4. С. 409-413.