区分优先级的双队列多服务台排队系统研究

发布时间：2017-04-06 20:02

  本文关键词：区分优先级的双队列多服务台排队系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着网络技术的不断发展和广泛应用,通信网络的规模已经变得越来越大,处理的业务流也从原来的单数据流向多媒体业务发展,但是,通信网络的总带宽资源是有限的,这就导致在处理多业务流时我们并不能通过无限增加带宽来提高系统的处理能力,为此,针对不同业务,需要通过区分业务优先级来提高系统的处理效率和实现对用户阻塞率和丢失率的控制,从而达到提升系统性能和降低成本投入的目的。 基于实现上述目的,本文在前人研究的基础之上,提出了区分优先级的双队列多服务台排队系统,它是在经典的单队列多服务台排队模型之上,通过增加有优先级区分的排队队列实现对不同业务类型的区别对待,从而达到优化系统处理效率、降低资源成本投入和减小高优先级用户阻塞率的目的。 在对区分优先级的双队列多服务台排队系统展开深入研究时,本文首先从几种经典的排队模型着手,在分析各种模型的平均用户数、平均排队队长、平均等待时间等参数时,研究模型可以改进的地方。其次,分析了经典排队模型的改进模型,即具有两种会话类型的多服务台排队模型。通过采用拟生灭过程、马尔可夫理论和矩阵分析的方法详细分析了该系统中两种会话在系统中的平均用户数和阻塞率,并通过MATLAB仿真实验验证了理论分析的正确性,同时深入分析了平均用户数和阻塞率与服务台数量和会话到达率的关系。最后,进一步研究分析了区分优先级的双队列单服务台排队系统、双服务台排队系统、多服务台排队系统,研究主要是围绕用户阻塞率和丢失率这两个核心要素进行,通过采用拟生灭过程和马尔可夫链理论构建了相应的数学模型,并采用矩阵分析法解析出阻塞率和丢失率的表达式。并通过MATLAB仿真验证了通过区分优先级控制,能够实现降低高优先级用户阻塞率的目的,同时还分析了用户阻塞率和丢失率与高优先级用户的达到率、低优先级用户没有识别到高优先级用户到达的概率q、服务台数量之间的关系。 在多业务环境下,区分优先级的带宽资源控制应用是当前的研究热点,本文通过对区分优先级的双队列多服务台排队系统建立数学模型,深入分析用户的阻塞率和丢失率,然后通过仿真实验验证了其正确性,说明区分优先级服务的排队控制策略能够保证高优先级用户的服务需求,实现降低用户阻塞率目的。
【关键词】：区分优先级 多服务台排队系统 平均用户数 阻塞率 丢失率
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.0
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 具有优先级的排队系统11-13
• 1.3 区分优先级排队系统的研究现状13-15
• 1.4 排队论的应用领域15-16
• 1.4.1 在数据网络中的应用15-16
• 1.4.2 在通信网络中的应用16
• 1.5 论文结构及章节安排16-18
• 第二章 经典排队模型分析18-32
• 2.1 经典排队论概述18-23
• 2.1.1 排队论的基本概念及发展历程18-19
• 2.1.2 排队系统的基本组成19-22
• 2.1.3 排队系统的主要指标22-23
• 2.2 两个重要分布23-24
• 2.2.1 指数分布23
• 2.2.2 泊松分布23-24
• 2.3 LITTLE定理24
• 2.4 马尔可夫链24-25
• 2.4.1 马尔可夫过程24-25
• 2.4.2 马尔可夫链定义25
• 2.5 几种常见的排队模型25-31
• 2.5.1 M/M/1排队系统25-27
• 2.5.2 M/M/m排队系统27-29
• 2.5.3 M/G/1排队系统29-31
• 2.6 本章小结31-32
• 第三章 具有两种会话类型的多服务台排队系统分析32-42
• 3.1 引言32-33
• 3.2 系统模型描述33-34
• 3.3 模型分析34-38
• 3.3.1 系统的状态转移模型34-35
• 3.3.2 系统的稳态方程35-37
• 3.3.3 不同会话类型的平均用户数和阻塞率37-38
• 3.4 仿真实验分析38-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 区分优先级的双队列多服务台排队系统分析42-67
• 4.1 区分优先级的双队列单服务台排队模型分析42-49
• 4.1.1 模型描述42-43
• 4.1.2 状态转移模型43-44
• 4.1.3 系统的稳态方程44-45
• 4.1.4 模型仿真分析45-49
• 4.2 区分优先级的双队列双服务台排队模型分析49-56
• 4.2.1 模型描述49-50
• 4.2.2 状态转移模型50-51
• 4.2.3 模型性能分析51-53
• 4.2.4 模型仿真分析53-56
• 4.3 区分优先级的双队列多服务台排队模型分析56-66
• 4.3.1 模型描述56-57
• 4.3.2 状态转移模型57-58
• 4.3.3 模型性能分析58-60
• 4.3.4 模型仿真分析60-66
• 4.4 本章小结66-67
• 第五章 总结与展望67-69
• 5.1 论文主要工作及成果67-68
• 5.2 下一步研究方向68-69
• 参考文献69-73
• 攻读硕士学位期间的研究成果73-74
• 致谢74-75

【参考文献】

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本文编号：289547