Ommaviy xizmat ko‘rsatish tizimini modellashtirish

OMMAVIY XIZMAT KO‘RSATISH TIZIMINI MODELLASHTIRISH
Uzatishlarning bir yoki bir necha turini: telefon, telegraf, faksimil turlarini, ma’lumotlar uzatish va hujjatli xabarlarning boshqa turlarini, televizion va radioeshittirish dasturlarini translyatsiya qilishni ta’minlovchi aloqa tizimi vositalarining majmui telekommunikatsiyalar tarmog‘i hisoblanadi. Aloqa tarmoqlari belgilangan maqsadiga ko‘ra umumiy foydalanishdagi, idoraviy va ajratilgan telekommunikatsiyalar tarmoqlariga bo‘linadi. Telekommunikatsiya xizmatlari ko‘rsatishning yagona prinsiplari, ularni taqdim etish va foydalanuvchilarga telekommunikatsiya xizmatlarini ko‘rsatish uchun mo‘ljallangan aloqa tarmog‘i umumiy foydalanishdagi telekommunikatsiyalar tarmoqlariga kiradi. Shunga ko’ra aloqa tarmoqlarini loyihalashda modellashtirish va simulyatsiya jarayonlarining o‘rni kattadir. Murakkab tizimlar tadqiq qilish tekshirilayotgan tizimning parametriga nisbatan funksional bog‘liqlik xarakteristikasini olishga yo‘l qo‘yadigan, matematik tilida berilgan matematik nazariya bilan aniqlangan atamalarda abstrakt matematik modellar qurishga yo‘naltiradi. Diskret tizimlarda stoxastik xarakterli funksiyalash bilan bo‘ladigan jarayonlarning o‘rganilishi, ommaviy xizmat ko‘rsatish nazariyasi (OXKN) va tasodifiy jarayonlar nazariyasi ramkasida olib boriladi. Bunda real tizimning ko‘pgina modellari, matematik apparatdagi atamalarda keltirilgan matematik ob’yektlar tuzilishidagi ommaviy xizmat ko‘rsatish tizimi ko‘rinishidagi baza modellari va ommaviy xizmat ko‘rsatishning tarmoq ko‘rinishidagi tarmoq modellariga bo‘linadigan, ommaviy xizmat ko‘rsatish modellari (OXKM) asosida quriladi. Ommaviy xizmat ko‘rsatish tizimi (OXKT) – bir yoki bir necha qurilma (kanal) П, tizimga tushayotgan xizmat ko‘rsatiluvchi buyurtma З va buyurtmalar navbatni O hosil qilib, xizmat ko‘rsatilishini kutuvchi buyurtmalar joylashadigan xotira qurilmasi Н (1-rasm)

Diskret xarakterli real tizimlarni funksiyalashtirishni modellashtirishda OXKT ko‘rinishidagi bazaviy modellar keng qo‘llaniladi, ular quyidagicha klassifikatsiyalanadi: xotira qurilmasidagi joylar soni bo‘yicha; xizmat ko‘rsatuvchi qurilmalar soni bo‘yicha; OXKT ga tushuvchi buyurtma klasslari soni bo‘yicha. OXKT xizmat ko‘rsatuvchi qurilmalari soni bo‘yicha quyidagilarga bo‘linadi: bir kanalli (2 a,b,c-rasm), bitta П qurilmadan iborat; ko‘p kanalli (2 d-rasm), k ta xizmat ko‘rsatish qurilmalari П1,...,ПK (k>1) dan iborat.

Bir kanalli OXKT ni xotiralar bo‘yicha turlarga ajratishimiz mumkin: cheksiz xotirali va chekli xotirali (3 a,b - rasm).

3-rasm. Bir kanalli OXKT ni klassifikatsiyalari Bir kanalli OXKT ni Markov o‘tish jarayonlarini quyidagicha belgilashimiz mumkin (4 a,b - rasm).


4-rasm. M/M/1 va M/M/1/K tizimlarini Markov jarayonlari M/M/1 tizimlarida Markov jarayoni bo‘yicha quyidagi ko‘rsatkichlarini aniqlashimiz mumkin: OXKT dagi kelib tushuvchi talablarni o‘rtacha soni

OXKT da talablarni o‘rtacha bo‘lish vaqti

Xotiradagi talablarni o‘rtacha soni

Xotirada talablarni o‘rtacha kutish vaqti

M/M/1/K tizimlarida Markov jarayoni bo‘yicha quyidagi ko‘rsatkichlarini aniqlashimiz mumkin: Talablarni o‘rtacha yo‘qotish ehtimolligi

OXKT dagi kelib tushuvchi talablarni o‘rtacha soni

Ushbu amaliy jarayonlarni amalga oshirishda topshiriqlari 1 – jadval asosida taqdim etiladi. M/M/1 modelini hosil qilgan holda Nq o‘rtacha navbat uzunligi, W navbatda o‘rtacha kutish vaqti, T talablarni o‘rtacha tizimda bo‘lish vaqti va ρ qurilmani o‘rtacha foydalanish koeffitsientini aniqlash lozim. Olingan natijalar matematik hisoblashlar asosida olingan natijalar bilan solishtiriladi. Imitatsiya natijalari jadval ko‘rinishida keltiriladi. M/M/1/K modelini hosil qilgan holda Nq o‘rtacha navbat uzunligi, W navbatda o‘rtacha kutish vaqti, T talablarni o‘rtacha tizimda bo‘lish vaqti, PLOSS talablarni yo‘qotish ehtimolligi va ρ qurilmani o‘rtacha foydalanish koeffitsientini aniqlash lozim. Olingan natijalar matematik hisoblashlar asosida olingan natijalar bilan solishtiriladi. Imitatsiya natijalari jadval ko‘rinishida keltiriladi. M/M/1 va M/M/1/K natijalari solishtirilib umumiy xulosalar beriladi.


Modellashtirishning asosiy jarayonida quyida MATLAB dasturing SIMEVENTS da ko’rsatilgan bloklardan foydalanish zarur: talablarni hosil qiluvchi qurilma- SimEvents bloklar kutubxonasidagi Generators → Entity Generators bloklar guruhidan « Time-Based Entity Generator » bloki; talablarni navbatga qo’yuvchi qurilma – SimEvents bloklar kutubxonasidagi Queues bloklar guruhidan «FIFO Queue» bloki; xizmat ko’rsatuvchi qurilma – SimEvents bloklar kutubxonasidagi Servers bloklar guruhidan «Single Server» bloki; talablarni qabul qiluvchi qurilma - SimEvents bloklar kutubxonasidagi SimEvents Sinks guruhidan «Entity Sinks» bloki; xizmat ko’rsatuvchini boshqaruvchi qurilma - SimEvents bloklar kutubxonasidagi Generators →Signal Generators bloklar guruhidan «Event-Based Random Number» bloki; displey – Simulink bloklar kutubxonasidagi Sinks guruhidan «Display» bloki.

1-rasm. SimEvents bloklar kutubxonasida yaratilgan OXKT ni modeli Talablarni hosil qiluvchi qurilma talablarni kelib tushish intervali eksponensial taqsimotiga bo’ysinuvchi talablarni hosil qilishi lozim, buning uchun «Time-Based Entity Generator» blokini «Distribution» parametrini Exponential ga sozlash talab etiladi. Xizmat ko’rsatuvchi qurilma talablarga xizmat ko’rsatish vaqti eksponensial taqsimotiga bo’ysinishi kerak, buning uchun xizmat ko’rsatuvchini boshqaruvchi qurilma - «Event-Based Random Number» blokini «Distribution» parametrini Exponential ga sozlash talab etiladi. Talablarni navbatga qo’yuvchi qurilma o’zida talablarni saqlashi uchun xotiraga ega bo’lishi zarur, buning uchun talablar soni FIFO Queue» blokini «Capacity» parametrini talabga mos holda sozlash talab etiladi. Har bir blok bo’yicha kerakli natijalarni olish uchun bloklardagi «Statistics» parametrlaridan zarurlari belgilanadi. Modellashtirish vaqtini 100000 ga sozlash lozim hisoblaniladi. Xulosa qilib aytadigan bo'lsak bu ishlarni ya'ni virtual immitatsion modellashtirish orqali “Telekommunikatsiya texnologiyalari” mutaxsisliklariga o'qitiladigan, “Aloqa tizimlarini modellashtirish va simulyatsiyalash” fanidan tajriba mashg'ulotlarini o'qitishda qo'l keladi. Sababi talaba telekommunikatsiya qurilmalarni uy sharoitida yig'ishni va ishlatishni imkoni yo'q, bu dasturni esa bemalol uy sharoitida EHMda MatLab sistemasini Simulink bo'limini standart elementlari va bloklari yordamida kommutatorlar ishlashini tahlil qiluvchi kirish interfeys blok sxemasini yig'ib mustaqil tajriba mashg'ulotlarini o'rganishi mumkin. Shu jumladan “Telekommunikatsiya texnologiyalari” mutaxsisliklari talabalari bilim saviyasini yanada oshirishga va MatLab dasturi yordamida tajriba ishlarini mustaqil 60-70 % o'zlashtirib o'z bilimlarini yanada mustahkamlashlariga imkon beradi. Bu esa o'z navbatida fanlarni masofadan o'qitishning ham shakllanishi tufayli zamonaviy ta'lim tizimi o'z rivojlanishining yangi bosqichiga ko'tarilmoqda, ya'ni axborot-ta'lim muhitining shakllanishi va rivojlanishi kuzatilmoqda. Talabaning mustaqil ravishda kompyuter texnologiyalari bilan ishlashi - talabani o'zinng kuchiga ishongan holda berilgan muammoning echimini topishga intilttiradi va axborot-kommunikasiya texnologiyalari bo'yicha savodini oshirishga zamin yaratadi.

Adabiyotlar 1. Гультяев А. Визуальное моделирование в среде Matlab. СПб.: Питер, 2000. 2. Дьяконов В., Абраменкова И., Круглов В. MATLAB с пакетами расширений. СПб.: Нолидж, 2001. 3. Потёмкин В.Г. Инструментальные средства MATLAB 5.х. М.: Диалог-МИФИ, 2000. 4. Черных И.В. SIMULINK – среда создания инженерных приложений. М.: «ДИАЛОГ-МИФИ», 2004.