Смекни!
smekni.com

Асимптотические методы исследования нестационарных режимов в сетях случайного доступа (стр. 4 из 12)

(1.15)

Просуммировав все уравнения системы (1.15), получим равенство для нахождения

(1.16)

Подставляя выражения для

, найденные на втором этапе, для
получим уравнение Фоккера-Планка

, (1.17)

где

Решим уравнение (1.17) с помощью преобразования Лапласа по x. Левую и правую части уравнения умножим на

и проинтегрируем. С учетом обозначения
и свойств этой функции уравнение (1.17) приобретет вид

(1.18)

Таким образом, мы перешли от уравнения Фоккера-Планка с постоянными коэффициентами к обыкновенному дифференциальному уравнению, решение которого с точностью до неизвестных

,
и
записывается следующим образом

(1.19)

Для того чтобы получить окончательное решение уравнения (1.17) нужно провести дополнительное исследование, которое бы показало поведение исследуемого процесса в окрестности нуля. Используя асимптотику

, это не удается сделать.

Предположим, что сеть связи функционирует в стационарном режиме, тогда (1.17) перепишется в виде

(1.20)

Следовательно, в стационарном режиме асимптотическое распределение вероятностей нормированного числа заявок в источнике повторных вызовов подчиняется экспоненциальному закону с параметром

и
имеет вид

(1.21)

2. Исследование неоднородной нестационарной сети случайного доступа с динамическим протоколом в условиях перегрузки

Рассмотрим сеть связи, описанную в разделе 1, в которой интенсивность входящего потока зависит от времени и равна
, где Т – некоторый интервал времени, в течение которого функционирует сеть связи. Структура сети изображена на рис. 2.1.

Рис. 2.1 – Модель системы массового обслуживания

В нестационарном режиме распределение

удовлетворяют системе дифференциально-разностных уравнений вида

(2.1)

где

,
,
,
.

Замечание: система уравнений (2.1) получена аналогично системе уравнений (1.1). Вероятности переходов для состояний системы совпадают с точностью до замены

.

Систему (2.1) будем решать в условиях перегрузки, то есть при

.

Первое приближение

В системе уравнений (2.1) произведем замену переменных:

. В результате такой замены производится переход от дискретной переменной
к непрерывной переменной
, от tперешли к
, причем
такое, что
. После замены производная равна
.

Тогда уравнения (2.1) перепишем

(2.2)

Решим систему уравнений (2.2) в два этапа.

1 этап.Считая

и предполагая, что
будем иметь

(2.3)

.

Выразим

через функцию
и получим

(2.4)

где

асимптотическая плотность распределения нормированного числа заявок в источнике повторных вызовов.

Обозначим

(2.5)

(

- это асимптотическая вероятность того, что обслуживающий прибор находится в состоянии k). Заметим, что из системы (2.3) следуют равенства связывающие
,
и

(2.6)

.

Найдем вид функции

, для этого перейдем ко второму этапу.

2 этап.В системе дифференциальных уравнений (2.2) все функции с аргументом

разложим в ряд по приращению аргумента
, ограничиваясь слагаемыми порядка
, получим

(2.7)