Žodis angliškai

Queueing network systems optimization

Žodis Lietuviškai

Masinių aptarnavimo sistemų optimizavimas

Apibrėžimas

MAS optimizavimas - tai sistemų su eile efektyviausių parametrų suradimas.

Paaiškinimai ir pavyzdžiai

Kam reikalingas MAS optimizavimas?

Realios telekomunikacinės sistemos ir kompiuterių tinklai yra dažnai modeliuojami kaip tikimybinės (atsitiktinės) srautų aptarnavimo sistemos (MAS). Atsitiktiniai atvykstančių ir aptarnavimo srautų procesai yra susiję su stochastinėmis aptarnavimo sistemomis, todėl tai labai apriboja sistemos įrangos techninius išteklius, o tai veda prie tokių problemų: pirma, jeigu sistemoje yra baigtinės talpos buferis, tai atvykstančios paraiškos radusios visus aptarnavimo kanalus ir buferio talpą užimtą, yra atmetamos; antra, jeigu buferis sistemoje neegzistuoja, tai atvykusios į sistemą paraiškos yra atmetamos iškart. Kadangi atsiranda tokios problemos, vartotojas praranda svarbią informaciją, o paslaugų tiekėjas norėdamas to išvengti yra priverstas įsigyti naują aptarnavimo įrangą turinčią geresnes technines charakteristikas, kuri reikalauja papildomų išlaidų. Taigi norint to išvengti prieš projektuojant stochastinę sistemą svarbu optimizuoti tiekėjui galvos skausmą keliančius parametrus: paraiškų atmetimo tikimybę ir laukimo eilėje laiką.

MAS optimizavimas renkantis jos tipą

Pagal sistemos tipą MAS gali būti:

• laukianti;

• mišri;

• atmetanti;

Sistemų palyginimas yra atliktas, kai atvykimų ir aptarnavimo intensyvumo santykis yra lygus beveik 1, buferio talpa – 20 par, o atvykstantis paprastasis srautas yra pasiskirstęs eksponentiniu dėsniu. Palyginimas yra atvaizduotas diagramose, įvertinant kelias pagrindines MAS charakteristikas:

• Vid. eilės ilgį;
• Vid. buvimo eilėje laiką;
• Vid .pralaidą;
• Vid .atmetimų intensyvumą;
• Aptarnavimo tikimybę.

Aukščiau darbe pateiktos palyginamosios pagrindinių sistemos charakteristikų diagramos rodo, kaip skiriasi pagrindinės skirtingų sistemų charakteristikos, esant apkrautai sistemai. Atsižvelgiant į šias sistemų charakteristikas, kai efektyvumo koeficientas ρ ≈ 1, galima teigti, kad mišrioji sistema patikimiausiai aptarnauja paraiškas, nes sistemoje nesukuria tokių didelių eilių ir neverčia paraiškos ilgai laukti eilėje kaip laukianti sistema bei aptarnauja didelį srautą paraiškų su maždaug 5% nuo atvykstančio srauto praradimu. Ši sistema taip pat vienintelė efektyviai susidoroja su srautu, kai ρ =1.

Nuostolių sumažinimas naudojant duomenų perdavimo išlaidų tarifų kitimą

Šiomis dienomis vyksta pasaulinė informacinio periodo plėtra, kuri įgyvendinama plačiai naudojant ypač sparčias skaitmeninio informacijos perdavimo technologijas telekomunikacijoje. Tačiau esant net smarkiai įsivysčiusioms skaitmeninio informacinių srautų perdavimo technologijoms, susidaro „silpnos vietos“, dėl kurių atsiranda telekomunikacinių resursų nepakankamumas reikalingas paraiškų su užduotu kokybės lygmeniu aptarnavimui. Problema dažniausiai yra sprendžiama duomenų perdavimo greičio kaina arba pritaikant naujus ekonominius sprendimus.

Duomenų perdavimo išlaidų tarifų kitimą galima naudoti kaip naudingą ekonominę priemonę informacinių srautų kontrolei.

Kuriant ir sprendžiant naujas teletrafiko užduotis atsiranda prielaida, kad išėjimo charakteristikoms yra būdingas eksponentinis pasiskirstymas, o tai šiuolaikinėms sistemoms ne visada yra adekvatus ir naudingas reiškinys. Esminė tokios nepalankios padėties priežastis slypi naujų paketinio pobūdžio perdavimo technologijų skirtingiems informacijos tipams (garso, vaizdo ir duomenų srautai) diegime. Viena iš tokių paplitusių technologijų yra ATM (Asynchronous Transfer Mode – asinchroninis perdavimo būdas). Esminė ATM teletrafiko savybė yra paketinis “sprogstantis” atvykstančio paraiškų srauto būdas. Taigi tokiam srautui nėra būdingas Puasono pasiskirstymo būdas. Todėl ATM srauto modeliavimui yra naudojamas fraktalinis Brauno srauto tipas, kuriam būdingas procesų savipanašumas. Tačiau tradiciniai teletrafiko modeliai su tikimybiniu Puasono atvykstančio srauto pasiskirstymu sėkmingai pritaikomi modeliavime. Tokio modelio įgyvendinimui įterpiamas savipanašumo koeficientas ir funkcija f(H) , o apibrėžiančiose sistemos išėjimo charakteristikų išraiškose vietoj dedamosios λ(atvykstančių paraiškų intensyvumas) naudojamas dydis λf(H). Šios modifikacijos leidžia projektuoti patikimas telekomunikacijos sistemas pradinėję stadijoje ir gauti tikslius matavimo rezultatus. Sistemos funkcionavimo kokybės įvertinimui naudojami matematiniai modeliai vadinami masinio aptarnavimo sistemų modeliais. Algoritminių modelių, naudojamų sprendimų priėmimui, realizacija kompiuteriuose tapo viena iš patogiausių priemonių modeliavimui.

Teletrafiko sistemos nuostolių dydis apibūdinamas jos techninėmis charakteristikomis, tarp kurių yra svarbiausi yra aptarnavimo intensyvumas μ (greitis per kurį aptarnavimo sitema apdoroja paraišką), kanalų skaičius (skaitmeninės perdavimo linijos) ir buferio talpa, kurioje saugomos paraiškos iki jų aptarnavimo. Taigi optimalus šių parametrų pasirinkimas leidžia sumažinti telekomunikacinių paslaugų operatoriaus ekonomines išlaidas.

Visų nuostolių koeficientą C daugiakanalėje sistemoje galime išreikšti kaip šių dedamųjų sumą:

CategoryŽodis