Стационарное распределение представимо в форме произведения множителей характеризующих узлы; каждый множитель есть стационарное распределение узла, то есть
.
Стационарное распределение -ого узла имеет вид
,
где
, .
Таким образом, стационарное распределение имеет следующий вид
. (3.4.1)
Обозначим через
, , .
Тогда в этих обозначениях формула (3.4.1) запишется в следующем виде
. (3.4.2)
Подставляя формулу (3.4.2) в уравнения равновесия (3.3.1), получим
(3.4.3)
.
Разделим обе части уравнения (3.4.3) на , получим
(3.4.4)
.
Через запишем уравнения трафика (3.1.12) – (3.1.17)
, (3.4.5)
, (3.4.6)
, (3.4.7)
, (3.4.8)
, (3.4.9)
. (3.4.10)
Так как , ( ), то получим следующие соотношения
, (3.4.11)
, (3.4.12)
. (3.4.13)
Рассмотрим всевозможные случаи числа заявок в марковской модели сети с тремя узлами и разнотипными заявками. То есть следующие случаи
1) , , ;
2) , , ;
3) , , ;
4) , , ;
5) , , ;
6) , , ;
7) , , ;
8) , , ;
Подставляя значения в уравнение (3.4.4), учитывая уравнения (3.4.5) – (3.4.13), проверим, удовлетворяет стационарное распределение (3.4.1) уравнениям равновесия (3.3.1). Рассмотрим каждый из случаев 1) – 8) отдельно.
Рассмотрим первый случай , ,
.
Согласно формуле (3.4.6) , формуле (3.4.8) , , формуле (3.4.10) , формуле (3.4.9) , получим
,
.
В соответствии с формулой (3.4.5) , формулой (3.4.12) , формулой (3.4.13) . Из формул (3.4.9), (3.4.10) , тогда имеем
,
.
Согласно формуле (3.4.9) , формуле (3.4.10) . Из формул (3.4.7) и (3.4.8) , получим
,
.
А это есть формула (3.4.11), то есть случай 1) выполняется.
Рассмотрим второй случай , ,
,
Согласно формуле (3.4.5) , формуле (3.4.6) , формуле (3.4.8) , , формуле (3.4.10) , формуле (3.4.10) . Из формул (3.4.5) и (3.4.6) . Раскроем скобки и перенесём всё в правую часть, получим
.
В соответствии с формулой (3.4.13) , формулой (3.4.12). Из формул (3.4.9), (3.4.10) , тогда
.
Согласно формуле (3.4.11) , ,формуле (3.4.12) . Из формул (3.4.7) и (3.4.8) , получим
.
, то есть случай 2) выполняется.
Аналогично выполняются 3) – 8).
Таким образом, случаи 1) – 8) превращаются в верное равенство. То есть стационарное распределение (3.4.1) есть решение уравнения равновесия (3.3.1), если выполняется условие эргодичности , .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе проведено исследование открытых марковских и полумарковских сетей массового обслуживания с тремя узлами и циклической маршрутизацией.
Получены следующие основные результаты:
Для марковской модели сети с тремя узлами, записаны уравнения равновесия (формула 1.1.3), получено достаточное условие эргодичности (формула 1.3.1) и найдено стационарное распределение (формула 1.2.9).
Для полумарковской модели сети с тремя узлами, определен вид дифференциально-разностных уравнений Колмогорова (формула 2.1.4), найдено стационарное распределение (формула 2.2.1) и доказана инвариантность (см. 2.3).
Для марковской модели сети с тремя узлами и разнотипными заявками, составлены уравнения равновесия (формула 3.3.1), найдено стационарное распределение (формула 3.4.1) и получено достаточное условие эргодичности (формула 3.2.15).
Результаты работы могут быть применены при проектировании и эксплуатации сетей передачи данных, информационно-вычислительных сетей, сетей ЭВМ и многих других технических объектов.
Дата: 2019-05-28, просмотров: 173.