通信網(wǎng)絡(luò)中的排隊模型研究.pdf

1、近年來,隨著通信技術(shù)的進步,通信網(wǎng)絡(luò)得到了巨大的發(fā)展。但是,更大的流量、更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋、更多的用戶和更高的服務(wù)質(zhì)量是將來的通信網(wǎng)絡(luò)所必須實現(xiàn)的目標(biāo)。為了滿足這些需要和最大化的利用網(wǎng)絡(luò)資源,本文構(gòu)建了兩類有用的通信網(wǎng)絡(luò)的排隊模型。
　　 第一類是基于解析解的要求,考慮顧客的到達間隔時間或顧客服務(wù)時間是指數(shù)分布的帶有多種排隊策略的排隊模型:
　　 首先,考慮一個具有重試時間一般分布的、服務(wù)臺故障可修理的、非強占型優(yōu)先權(quán)的M／

2、G／1排隊模型,并且證明了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)解存在的充要條件。利用補充變量法求得穩(wěn)態(tài)時兩個隊列與系統(tǒng)的平均隊長、等待時間、服務(wù)臺的各種狀態(tài)概率及重要的可靠性指標(biāo),如服務(wù)臺的可用度、故障頻度、可靠度。另外,利用數(shù)值例子說明了系統(tǒng)兩個參數(shù)同時變化對系統(tǒng)性能指標(biāo)的影響。其次,研究的模型為:顧客的到達率和服務(wù)率都隨著環(huán)境的變化而變化的、顧客可以因為網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響而丟棄的多服務(wù)臺重試排隊系統(tǒng)。運用擬生滅過程方法,求得了系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)條件及在穩(wěn)態(tài)下系統(tǒng)各項平均排隊指

3、標(biāo)和條件排隊指標(biāo),通過數(shù)值模擬說明系統(tǒng)參數(shù)對各個排隊指標(biāo)影響以及高峰期到達率對系統(tǒng)狀態(tài)概率及忙期循環(huán)的影響。再次,構(gòu)建了一個具有馬爾科夫故障流的MAP／M／(c／∞)排隊模型,這個模型適用于大多數(shù)通信網(wǎng)絡(luò)。利用擬生滅過程的方法求出了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)的充要條件、排隊指標(biāo)、服務(wù)臺可靠性指標(biāo)。另外,比較了不同故障到達流對系統(tǒng)排隊指標(biāo)的影響的差異。
　　 第二類排隊模型是顧客的到達和服務(wù)時間分別是(批量)馬爾科夫(MAP)到達和位相型(PH)

4、分布的帶有無線通信網(wǎng)絡(luò)特征的排隊模型。這些排隊模型結(jié)論給出通信網(wǎng)絡(luò)的許多性能指標(biāo),并且提供一些有用的性能分析和效益優(yōu)化的方法。
　　 首先,建立的模型是:兩類顧客的到達是參數(shù)不同的馬爾科夫流、服務(wù)時間為參數(shù)不同的位相型分布并且系統(tǒng)具有有限緩沖位置和無線通信網(wǎng)絡(luò)特征的排隊模型。利用矩陣分析法求得兩類顧客的受阻概率、等待時間、平均隊長等排隊指標(biāo)。利用數(shù)值例子顯示了輸入流對系統(tǒng)指標(biāo)的影響。最后還研究了顧客服務(wù)率參數(shù)對系統(tǒng)價值期望的影響

5、。接著,推廣泊松到達過程到馬爾科夫到達過程、指數(shù)服務(wù)時間分布到位相型分布。利用信道預(yù)留的方法,把保護信道專門用于切換呼叫而減少切換呼叫的丟失。利用矩陣分析的方法,獲得了切換呼叫和發(fā)起呼叫的受阻概率、平均等待時間、平均隊長。數(shù)值例子顯示了顧客到達率對系統(tǒng)性能的影響。另外給出了模型的收益期望計算方法。
　　 最后研究了具有批量馬爾科夫到達流的、有限緩沖器的重試排隊系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)的特征可以把系統(tǒng)描述成連續(xù)時間的多維馬爾科夫過程。服務(wù)臺