排隊論及其在通信領域中地應用

《排隊論及其在通信領域中地應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、實用文檔排隊論及其在通信領域中的應用信息與通信工程學院2010211112班姓名：李紅豆學號：10210367班內(nèi)序號：26文案大全實用文檔指導老師：史悅一、摘要排隊論是為了系統(tǒng)的性態(tài)、系統(tǒng)的優(yōu)化和統(tǒng)計推斷，根據(jù)資料的合理建立模型，其目的是正確設計和有效運行各個服務系統(tǒng)，使之發(fā)揮最佳效益。排隊是一種司空見慣的現(xiàn)象，因此排隊論可以用來解決許多現(xiàn)實問題。利用排隊論的知識可以來解決通信服務中的排隊論問題。應用排隊論一方面可以有效地解決通信服務系統(tǒng)中信道資源的分配問題；另一方面通過系統(tǒng)優(yōu)化，找出用戶和服務

2、系統(tǒng)兩者之間的平衡點，既減少排隊等待時間，又不浪費信號資源，從而達到最優(yōu)設計的完成。二、關(guān)鍵字排隊論、最簡單流、排隊系統(tǒng)、通信三、引言排隊論又稱隨機服務系統(tǒng),主要解決與隨機到來、排隊服務現(xiàn)象有關(guān)的應用問題。是研究系統(tǒng)由于隨機因素的干擾而出現(xiàn)排隊(或擁塞)現(xiàn)象的規(guī)律的一門學科,排隊論的創(chuàng)始人Erlang是為了解決電話交換機容量的設計問題而提出排隊論。它適用于一切服務系統(tǒng),包括通信系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)等?？梢哉f,凡是出現(xiàn)擁塞現(xiàn)象的系統(tǒng),都屬于隨機服務系統(tǒng)。隨著電子計算機的不斷發(fā)展和更新,通信網(wǎng)的建立和完善

3、,信息科學及控制理論的蓬勃發(fā)展均涉及到最優(yōu)設計與最佳服務問題,從而使排隊論理論與應用得到發(fā)展。四、正文1、排隊論概述：1.1基本概念及有關(guān)概率模型簡述：1.1.1排隊論基本概念及起源：排隊論是一個獨立的數(shù)學分支有時也把它歸到運籌學中。排隊論是專門研究由于隨機因素的影響而產(chǎn)生的擁擠現(xiàn)象(排隊、等待)的科學也稱為隨機服務系統(tǒng)理論或擁塞理論。它專于研究各種排隊系統(tǒng)概率規(guī)律性的基礎上解決有關(guān)排隊系統(tǒng)的最優(yōu)設計和最優(yōu)控制問題。文案大全實用文檔排隊論起源于20世紀初。當時美國貝爾Bell電話公司發(fā)明了自動電話

4、以后如何合理配臵電話線路的數(shù)量以盡可能地減少用戶重復呼叫次數(shù)問題出現(xiàn)了。1909年丹麥工程師愛爾蘭A.K.Erlang發(fā)表了具有重要歷史地位的論文“概率論和電話交換”從而求解了上述問題。1917年A.K.Erlang又提出了有關(guān)通信業(yè)務的擁塞理論用統(tǒng)計平衡概念分析了通信業(yè)務量問題形成了概率論的一個新分支。后經(jīng)C.Palm等人的發(fā)展由近代概率論觀點出發(fā)進行研究奠定了話務量理論的數(shù)學基礎。排隊論廣泛應用在網(wǎng)絡的設計和優(yōu)化方法移動通信系統(tǒng)中的切換呼叫的處理方法隨機接入系統(tǒng)的流量分析方法ATM業(yè)務流的數(shù)學

5、模型及其排隊分析方法等。1.1.2排隊論系統(tǒng)的組成一個排隊系統(tǒng)由三個基本部分組成，輸入過程、排隊規(guī)則和服務機構(gòu)。圖1排隊系統(tǒng)的基本組成輸入過程是描述顧客按怎樣的規(guī)律到達排隊系統(tǒng)的過程。包括以下三方面：（1）顧客總體數(shù)，指顧客的來源（簡稱顧客源）數(shù)量，顧客源數(shù)可以是無限的也可以是有限的；（2）顧客到達方式，描述顧客是怎樣到達系統(tǒng)，是成批（集體）到達（每批數(shù)量是隨機的還是確定性的）還是單個到達；（3）顧客流的概率分布（或顧客到達的時間間隔分布），所謂顧客流，就是顧客在隨機時刻一個個（一批批）到達排隊系

6、統(tǒng)的序列。排隊規(guī)則包括排隊系統(tǒng)類型和服務規(guī)則兩方面內(nèi)容。其中排隊系統(tǒng)類型一般分為拒絕系統(tǒng)和非拒絕系統(tǒng)，表明服務機構(gòu)是否允許顧客排隊等待服務。拒絕系統(tǒng)又稱拒絕方式、截止型系統(tǒng)。若用n表示系統(tǒng)允許排隊的隊長（也稱截止隊長），用m表示窗口數(shù)。當系統(tǒng)L滿足n=m時，該系統(tǒng)為即時拒絕系統(tǒng)，也稱為立接制系統(tǒng)、損失制系統(tǒng)。此時顧客到達后或立即被拒絕或立即被服務，不存在排隊等待服務的情況。電話網(wǎng)就是即時拒絕系統(tǒng)。當系統(tǒng)L滿足m

7、顧客總數(shù)達到截止隊長時，新來的顧客就被拒絕而離去。帶有緩沖存儲的數(shù)據(jù)通信、分組交換等就屬于這一類。文案大全實用文檔非拒絕系統(tǒng)又稱非拒絕方式、非截止型系統(tǒng)。系統(tǒng)排隊隊長無限制，允許顧客排隊等待一般認為顧客數(shù)是無限的。例如公用電話。延時拒絕系統(tǒng)和非拒絕系統(tǒng)也稱為等待制系統(tǒng)、緩接制系統(tǒng)。服務規(guī)則常見的有先到先服務(FCFS)和先入先出(FIFO)，同時也有后到先服務(LCFS)，在通信網(wǎng)中優(yōu)先制服務也較為常見，同時在通信網(wǎng)中一般是順序服務但有的也采用隨機服務方式。服務機構(gòu)包括窗口或服務員數(shù)量（當m=1時

8、，稱為單窗口排隊系統(tǒng)。當m﹥1時，稱為多窗口排隊系統(tǒng)）、服務方式及排隊方式和服務時間分布。服務方式是指在某一時刻系統(tǒng)內(nèi)接受相同服務的顧客數(shù)。分為單個顧客接受服務（串列服務方式）和成批顧客同時接受服務（并列服務方式）。其中串列服務方式是m個窗口的串列排隊系統(tǒng)。此時m個窗口服務的內(nèi)容互不相同，某一時刻只能有一個顧客接受其中一個窗口的單項服務，每個顧客要依次經(jīng)過這m個窗接受全部的服務。而并列服務方式是m個窗口的并列排隊系統(tǒng)。此時m個窗口服務的內(nèi)容相同，系統(tǒng)一次可以同時服務m個顧客。排隊方