Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 004.94

Моделирование систем телекоммуникаций в среде имитационного моделирования GPSS World

Тлеубаева Ж.С., Джанузакова Р.Д., Далиев А.,

ТарГУ им. М.Х. Дулати, г. Тараз

Содержание статьи

Пакет GPSS (General Purpose Simulation System - система моделирования общего назначения) предназначен для имитационного моделирования дискретных систем и входит в число наиболее распространенных и используемых на практике средств автоматизации имитационного моделирования. Одна из последних версий пакета GPSS для персональных компьютеров, работающей под управлением операционной системы Windows называется GPSS World.

Пакет GPSS реализует собственный язык имитационного моделирования, в основу которого положен транзактный способ организации квазипараллелизма и способ изменения модельного времени "шагом до следующего события".

Имитационная модель в GPSS представляет собой последовательность текстовых строк, каждая из которых определяет правила создания, перемещения, задержки и удаления транзактов.

Транзакты описывают единицы измеряемых потоков (заявки, требования на обслуживание). Транзакты движутся от блока к блоку так, как движутся элементы, которые они представляют. Каждое продвижение транзакта инициирует в модели некоторые события (например занятие кассы или увеличение длины очереди при поступлении нового посетителя). События обрабатываются GPSS в соответствующий момент модельного времени.

Содержательное значение транзактов определяет разработчик модели. Именно он устанавливает аналогию между транзактами и реальными динамическими элементами моделируемой системы.

Постановка задачи. Магистраль передачи данных состоит из двух каналов (основного и резервного) и общего накопителя. При нормальной работе сообщения передаются по основному каналу за 7±3 с. В основном канале происходят сбои через интервалы времени 200±35 с. Если сбой происходит во время передачи, то за 2 с запускается запасной канал, который передает прерванное сообщение с самого начала и с той же скоростью. Восстановление основного канала занимает 5±1 мин. После восстановления резервный канал выключается и основной канал продолжает работу с очередного сообщения. Сообщения поступают через 10±2 с и остаются в накопителе до окончания передачи. В случае сбоя передаваемое сообщение передается повторно по запасному каналу.

Смоделировать работу магистрали передачи данных в течение 30 мин. Определить загрузку запасного канала, частоту отказов канала и число прерванных сообщений.

Запустив студенческую облегченную версию GPSS WORLD, вводим текст программы в окно:

Рис. 1. Окно среды имитационного моделирования GPSS WORLD для ввода текста программы

После написания программы и компиляции модели, выводим отчет на печать. Форма отчета по результатам моделирования приведена на рисунке 2.

Выводы по результатам моделирования

За 30 мин в магистраль поступило 179 сообщений, причем 166 из них было передано по основному каналу, а 10 по резервному. 3 сообщения остались в системе.

Загрузка каналов составляет 66,2 % и 3,6 % соответственно. Среднее время передачи одного сообщения составляет 6,653 с. При окончании модельного времени основной канал находится в доступном состоянии, а резервный - в недоступном.

Максимальное число сообщений, находящихся в очереди, составляет 3 ш. имитационное моделирование дискретная квазипараллелизм

Всего в очереди побывали 179 сообщений. Среднее время нахождения одного сообщения в очереди с учетом сообщений с нулевым временем ожидания составляет 5,170 с., без учета "нулевых" входов - 48,711с. Среднее количество сообщений, находившихся в очереди - 0,514.

В программной среде GPSS WORLD можно проводить эксперименты с моделью, увеличить входной поток требований, учитывать коэффициент загруженности трафика и менять приоритеты при обслуживании и обработке сообщений в системе.

Целью экспериментов являлась оптимизация исходной модели:

1. В первом эксперименте был увеличен входной поток требований. Каналы при этом загружены очень неравномерно, в СМО имеются потери.

2. Во втором эксперименте заявки были распределены в зависимости от коэффициента занятости каждого из каналов. В этом случае заявки распределяются между каналами равномерно, но потери все равно присутствуют. Для устранения потерь в модели системы массового обслуживания был проведен третий эксперимент.

3. Третий эксперимент был направлен на уменьшение потерь в модели СМО и предполагал параллельную работу обоих каналов в обычном режиме, а не только при сбое в системе. Проведенный эксперимент показал, что при работе системы в предложенном режиме потери в СМО значительно сокращаются, загруженность каналов является неравномерной, но не критической и СМО вполне нормально функционирует при предложенной нагрузке.

4. По результатам моделирования студенты приходят к выводу, что наиболее оптимальной и рациональной является модель, предложенная в 3 эксперименте.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2. Отчет по результатам моделирования

Литература

1. Кудрявцев Е.М. GPSS World. Основы имитационного моделирования различных систем: научное издание/ Е.М. Кудрявцев. - М.: ДМК Пресс, 2004. - 317 с.

2. Советов, Б.Я. Моделирование систем. Практикум: Учеб. пособие/ Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2003.

3. Боев, В.Д. Моделирование систем. Инструментальные средства GPSS World. [Текст]/ учебное пособие / В.Д. Боев - СПб.: БХВ-Петербург, 2004. - 368 с.

4. Воробейчиков Л.А., Сосновиков Г.К. Основы моделирование на GPSS/PC: Методические указания по моделированию систем и сетей связи на GPSS/PC для слушателей по спец. "ФПКП" часть 1/МИС. - М., 2003.

5. Советов Б. Моделирование систем [Текст]: учебник / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2001. - 344 с.

6. Томашевский B.H., Жданова Е.Г. Имитационное моделирование средствами системы GPSS/PC: Учеб. пособие. - K.: I3MH, НТТУ КПИ, 2008. - 123 c.

Размещено на Allbest.ru