Асимптотические методы исследования нестационарных режимов в сетях случайного доступаРефераты >> Математика >> Асимптотические методы исследования нестационарных режимов в сетях случайного доступа
Сообщения, поступающие на спутник-ретранслятор во время распространения сигнала оповещения о конфликте, считаются искаженными. Все искаженные сообщения поступают в источник повторных вызовов (ИПВ). После определения АС того, что посланное сообщение попало в конфликт, АС производит случайную задержку, после которой вновь реализует передачу. В динамическом протоколе предлагается использовать случайную задержку повторной попытки, распределенную экспоненциально с параметром, зависящим от количества сообщений, находящихся в ИПВ. Динамические протоколы, как правило, не реализуемы. Но могут приближенно оценивать функционирование адаптивных протоколов, в которых количество заявок в ИПВ заменяется некоторым оценочным числом.
В качестве математической модели сети связи, управляемой динамическим протоколом случайного множественного доступа с оповещением о конфликте, рассмотрим однолинейную СМО. Прибор (спутник-ретранслятор) может находиться в одном из трех состояний:
Каждая заявка в момент поступления в систему встает на прибор и немедленно начинает обслуживаться. Если за время ее обслуживания другие заявки не поступали, то она после окончания обслуживания покидает систему и в дальнейшем не рассматривается. Если же за время ее обслуживания поступает другая заявка, то возникает конфликтная ситуация и начинается этап оповещения о конфликте, длительность которого распределена по экспоненциальному закону.
Заявки, попавшие в конфликт, а также поступающие в систему во время оповещения о конфликте, автоматически переходят в источник повторных вызовов (ИПВ). Из него они вновь обращаются к прибору с попыткой повторного обслуживания через случайные интервалы времени, распределенные по экспоненциальному закону с параметром (i – число заявок в ИПВ в момент времени t), и могут вновь попасть в конфликтные передачи. После успешной передачи заявка покидает систему.
Время обслуживания распределено по одному и тому же показательному закону с параметром , как для первичных, так и для повторных вызовов.
Будем считать, что на вход системы поступает простейший поток заявок с параметром . Структура такой СМО имеет вид рис. 1.1.
Состояние рассматриваемой системы определим вектором , изменение во времени которого образует однородный дискретный двумерный марковский процесс с бесконечным числом состояний.
Рис. 1.1 – Модель системы массового обслуживания
Математическая модель исследуемого протокола множественного доступа построена, проведем ее анализ, получим аналитические выражения, определяющие зависимости для основных ее характеристик.
Для исследования процесса введем следующие обозначения
,
вероятность того, что в момент времени t прибор находится в состоянии k и в ИПВ находится i заявок.
Рассмотрим вероятности переходов из состояния системы в произвольный момент времени t в состояние за бесконечно малый интервал времени .
1. Пусть система находится в состоянии , то есть в ИПВ находится i заявок и прибор свободен, за интервал времени состояние системы может измениться таким образом (рис. 1.2):
а) с вероятностью из входящего потока требований поступит новая заявка, которая немедленно займет прибор и начнет обслуживание, тогда система в момент времени будет находиться в состоянии ;
б) с вероятностью к прибору обратится одна из i заявок, находящихся в ИПВ и система перейдет в состояние ;
в) с вероятностью состояние системы не изменится.
2. Пусть система в момент времени t находится в состоянии , то есть прибор занят обслуживанием заявки и в ИПВ находится i требований, за интервал времени возможны следующие переходы (рис. 1.3):
а) с вероятностью прибор успешно завершит обслуживание, и в момент времени система будет находиться в состоянии ;
б) с вероятностью в систему поступит новое требование из входящего потока и произойдет конфликт. Как вновь поступившая, так и заявка с прибора перейдут в ИПВ, и начнется интервал оповещения о конфликте, следовательно, система перейдет в состояние ;