排队论及其在通信领域中的应用

排队论及其在通信领域中的应用

信息与通信工程学院

2010211112班

姓名：李红豆

学号：10210367

班内序号：26

指导老师：史悦

一、摘要

排队论是为了系统的性态、系统的优化和统计推断，根据资料的合理建立模型，其目的是正确设计和有效运行各个服务系统，使之发挥最佳效益。排队是一种司空见惯的现象，因此排队论可以用来解决许多现实问题。利用排队论的知识可以来解决通信服务中的排队论问题。应用排队论一方面可以有效地解决通信服务系统中信道资源的分配问题；另一方面通过系统优化，找出用户和服务系统两者之间的平衡点，既减少排队等待时间，又不浪费信号资源，从而达到最优设计的完成。

二、关键字

排队论、最简单流、排队系统、通信

三、引言

排队论又称随机服务系统, 主要解决与随机到来、排队服务现象有关的应用问题。是研究系统由于随机因素的干扰而出现排队(或拥塞) 现象的规律的一门学科, 排队论的创始人Erlang 是为了解决电话交换机容量的设计问题而提出排队论。它适用于一切服务系统,包括通信系统、计算机系统等。可以说, 凡是出现拥塞现象的系统, 都属于随机服务系统。随着电子计算机的不断发展和更新, 通信网的建立和完善, 信息科学及控制理论的蓬勃发展均涉及到最优设计与最佳服务问题, 从而使排队论理论与应用得到发展。

四、正文

1、排队论概述：

1.1基本概念及有关概率模型简述：

1.1.1排队论基本概念及起源：

排队论是一个独立的数学分支有时也把它归到运筹学中。排队论是专门研究由于随机因素的影响而产生的拥挤现象(排队、等待)的科学也称为随机服务系统理论或拥塞理论。它专于研究各种排队系统概率规律性的基础上解决有关排队系统的最优设计和最优控制问题。

排队论起源于20世纪初。当时美国贝尔Bell电话公司发明了自动电话以后如何合理配臵电话线路的数量以尽可能地减少用户重复呼叫次数问题出现了。1909年丹麦工程师爱尔兰A.K.Erlang发表了具有重要历史地位的论文“概率论和电话交换”从而求解了上述问题。 1917年A.K.Erlang又提出了有关通信业务的拥塞理论用统计平衡概念分析了通信业务量问题形成了概率论的一个新分支。后经C.Palm等人的发展由近代概率论观点出发进行研究奠定了话务量理论的数学基础。

排队论广泛应用在网络的设计和优化方法移动通信系统中的切换呼叫的处理方法随机接入系统的流量分析方法ATM业务流的数学模型及其排队分析方法等。

1.1.2排队论系统的组成

一个排队系统由三个基本部分组成，输入过程、排队规则和服务机构。

图1 排队系统的基本组成

输入过程是描述顾客按怎样的规律到达排队系统的过程。包括以下三方面：（1）顾客总体数，指顾客的来源（简称顾客源）数量，顾客源数可以是无限的也可以是有限的；（2）顾客到达方式，描述顾客是怎样到达系统，是成批（集体）到达（每批数量是随机的还是确定性的）还是单个到达；（3）顾客流的概率分布（或顾客到达的时间间隔分布），所谓顾客流，就是顾客在随机时刻一个个（一批批）到达排队系统的序列。

排队规则包括排队系统类型和服务规则两方面内容。其中排队系统类型一般分为拒绝系统和非拒绝系统，表明服务机构是否允许顾客排队等待服务。

拒绝系统又称拒绝方式、截止型系统。若用n表示系统允许排队的队长（也称截止队长），用m表示窗口数。当系统L满足n=m时，该系统为即时拒绝系统，也称为立接制系统、损失制系统。此时顾客到达后或立即被拒绝或立即被服务，不存在排队等待服务的情况。电话网就是即时拒绝系统。当系统L满足m < n 时，该系统为延时拒绝系统，也称为混合制系统。此时容许一定数量的顾客排队等待，当系统内顾客总数达到截止队长时，新来的顾客就被拒绝而离去。带有缓冲存储的数据通信、分组交换等就属于这一类。

非拒绝系统又称非拒绝方式、非截止型系统。系统排队队长无限制，允许顾客排队等待一般认为顾客数是无限的。例如公用电话。延时拒绝系统和非拒绝系统也称为等待制系统、缓接制系统。

服务规则常见的有先到先服务(FCFS)和先入先出(FIFO)，同时也有后到先服务(LCFS)，在通信网中优先制服务也较为常见，同时在通信网中一般是顺序服务但有的也采用随机服务方式。

服务机构包括窗口或服务员数量（当m = 1时，称为单窗口排队系统。当m ﹥1时，称为多窗口排队系统）、服务方式及排队方式和服务时间分布。

服务方式是指在某一时刻系统内接受相同服务的顾客数。分为单个顾客接受服务（串列服务方式）和成批顾客同时接受服务（并列服务方式）。其中串列服务方式是m个窗口的串列排队系统。此时m个窗口服务的内容互不相同，某一时刻只能有一个顾客接受其中一个窗口的单项服务，每个顾客要依次经过这m个窗接受全部的服务。而并列服务方式是m个窗口的并列排队系统。此时m个窗口服务的内容相同，系统一次可以同时服务m个顾客。

排队方式包括混合排队和分别排队两种方式。混合排队方式为顾客排成一个队列接受任意一空闲窗口的服务。分别排队方式为顾客排成m个队列同时分别接受m个窗口的相同服务。当m = 1时在该系统中如果允许排队，则顾客只能排成一列队列接受服务。当m﹥1时在该系统中如果允许排队则有混合排队和分别排队两种排队方式。排队方式的选择取决于两种服务方式。

服务时间和顾客到达时间一样，多数情况下是随机型的。要知道它的经验分布或概率分布。一般说来服务时间的概率分布有定长分布、指数分布、Erlang 分布等。

1.1.3排队系统的分类表示

目前较为广泛采用的分类表示方法是D.G.Kendall提出的分类方法。表示为X / Y / m（n，N）。其中X表示顾客到达时间间隔分布，Y 指服务时间分布m 指窗口或服务员数目（此处特指并列排队系统），n指截止队长省略这一项表示n →∞，即为非拒绝系统，N 指表示潜在的顾客总数对于潜在的无限顾客源即N n →∞，时可省去这一项。

表示不同输入过程（顾客流）和服务时间分布的符号有：M表示泊松（Poisson）流或指数分布。两者都具有马尔可夫随机过程性质。D表示定长分布Ek表示k阶Erlang分布。Gi表示一般相互独立的随机分布。G表示一般随机分布。例如M/M/1系统指顾客流为泊松流、服务时间为指数分布的单窗口排队系统。M/D/m系统指顾客流为泊松流、服务时间为定长分布、有m个窗口的排队系统。

1.2有关的概率模型及最简单流

1.2.1排队系统中常用的概率模型

1、泊松分布

设随机变量X 所有可能取的值为0，1，2…而取各个值的概率为

Pk=P{X=k}= ( k =0，1，2 …)

其中λ>0是常数,则称X 服从参数为λ的泊松分布。

2、指数分布

一般，若随机变量t 取具有概率密度函数为

f(t)=

其中λ>0为常数,则称t服从参数为λ的指数分布,其分布函数F( t)为

F(t)= ==1-

F(t)=

1.2.2最简单流

通常把随机时刻出现的事件组成的序列称为随机事件流，例如用N (t)表示（0，t）时间内要求服务的顾客人数就是一个随机事件流。最简单流定义为，如果一个事件流{N (t ),>0}，这里以输入流为例，满足平稳性、无后效性和疏稀性三个条件则称该输入为最简单流。

平稳性指在时间间隔t内到达k个顾客的概率只与t有关而与这间隔的起始时刻无关。即以任何时刻t0为起点（ t0, t0+ t）时间内出现的顾客数只与时间长度t有关而与起点t0无关。

无后效性是指顾客到达时刻相互独立，即顾客各自独立地随机到达系统。此假设使顾客数k的随机过程具有马尔柯夫性。即在（t0 ,t0+ t）时间内出现k

个顾客与t0以前到达的顾客数无关。

稀疏性是指在无限小时间间隔Δ t内到达两个或两个以上顾客的概率可认为是零且在有限时间区间内到达的顾客数是有限的。即在充分小的时间区间Δ t 内发生两个或两个以上事件的概率是比Δ t高阶的无穷小量。

在上述三个条件下，可以推出

Pk（t）= ,k=1,2,3 …

这里的Pk（t）是在时间t内有k个顾客到达的概率，或是一个排队系统中在时间t内有k个顾客在等待或正在处理的概率，或是总的C条信道中有k条信道被占用概率。

泊松过程的顾客到达时间间隔分布为顾客到达的时间间隔小于t的概率，即t内有顾客的概率分布。两相邻顾客到达的时间间隔是一连续型随机变量，用T 表示。在时间内没有顾客到达的概率为

P0（t）==

则T 的分布函数为

F（t）=P(T)=1-P(T>t)=1-

其概率密度函数为

=

所以说，一个随机过程为“泊松到达过程”或“到达时间间隔为指数分布”实际上是一回事。一般来说大量的稀有事件流，如果每一事件流在总事件流中起的作用很小，而且相互独立，则总的合成流可以认为是最简单流。大量研究表明将电话呼叫当做最简单流处理得到的分析结果是正确的。

1.3排队系统的主要性能指标

最优化问题一般涉及排队系统的最优设计(静态优化),例如固话网中的中继电路群数目的确定,分组交换网中的存储空间容量的配等等。还涉及到排队系统的最优控制（动态优化），例如固话网中的中继电路群数目的增加与否、无线信道中的信道分配策略等。排队系统的性能指标描述了排队的概率规律性。通过计算一些性能指标，研究排队系统的最优化问题。现列举指标如下：排队长度，简称队长，是某观察时刻系统内滞留的顾客数。包括正在被服务的顾客。k是非负的离散型随机变量。通常用来描述队长k的指标有两个：k的概率分布与k的统计平均值Ls和平均等待队长Lq。知道了队长分布，就可以确定队长超过某个数量的概率从而能为设计排队空间的大小提供依据。

等待时间，从顾客到达排队系统的时刻算起到它开始接受服务的时刻为止的这段时间为等待时间。平均等待时间Wq是等待时间的统计平均值。系统逗留时间是从顾客到达系统时刻算起到它接受服务完毕离开系统时刻为止的这段时间。平均系统逗留时间（或系统时间）Ws是系统逗留时间的统计平均值。

系统效率：设某时刻有r个窗口被占用，若共有m个窗口则r/m 就是窗口

占用率。它的统计平均值为平均窗口占用率就是系统效率即=。

空闲概率P0和拒绝概率Pn：P0为系统内无顾客的情况，即系统空闲状态概率。通过，可知系统的忙闲情况。拒绝系统Pn（或Pc）为系统内顾客已满、拒绝新到顾客进入系统的状态概率，也称为阻塞概率（或损失概率）。

1.4两类重要排队系统模型的简要介绍及分析

1.4.1M/M/1排队系统

最简单的排队系统模型是M/M/1单窗口非拒绝系统。该系统的顾客到达为泊松流，设到达率为λ；服务时间为指数分布，设平均服务率为μ。

图2 M/M/1排队系统的状态转移图

1.4.2M/M/m/(n)排队系统

解决M/M/1系统的服务质量与系统效率之间的矛盾必须压缩排队长度、减小等待时间。通常可采用两种措施，增加窗口数和截止排队长度。增加窗口数可提高总服务率但意味着投资加大。而截止排队长度则通过降低系统质量来换取系统效率和稳定性。

M/M/m (n)排队系统的模型（混合排队方式）中，顾客到达为泊松流，到达率为λ。同时有m个窗口，每个窗口对一位顾客的服务时间为指数分布，每个窗口的平均服务率为μ。顾客采用混合排队方式。队列长度为n，同时采取拒绝方式，即系统内最多可有n个顾客。

图3 M/M/m(n) 排队系统的系统模型和状态转移图

2、排队论在通信领域基于通信业务量的简单应用分析：

排队论作为概率论的一个重要分支，在学术界各个领域都发挥着重要作用，而在通信领域，排队论的价值得到了空前的发掘，现就排队论在通信业务量的应用做出简要介绍以及相关讨论。

2.1通信业务量基本理论

设计和建设一个通信网及所配臵的设备是以全网业务量为主要依据的。进入通信网送到通信设备和线路上进行传输的语音、数据等输入信息统称为通信呼叫，简称呼叫，在排队论中对应顾客，呼叫长度（呼叫持续时间）对应服务时间。网中的呼叫源即是网内的所有用户。在网中传送的信息量称为通信业务量，也称为流量。信道数C或线路容量在排队论中对应窗口数m，而不同类型的呼叫事件也分别对应了不同的典型的排队模型。

2.1.1呼叫的发生过程

通常情况下，满足以下三个条件的呼叫条件称为称为纯随机呼叫：呼叫源无限多，即能够发生呼叫的用户数很大；处于占线状态（占用信道）的呼叫源数目相对少可不考虑；用户（呼叫）之间相互独立；呼叫的发生和交换网（或信道）的阻塞状态可分别考虑。若同时满足最简单流条件，即可表示为M/M/m(n)排队系统模型。

实际通信网中的顾客（用户）数总是有限的，所以不存在严格的纯随机呼叫，而多属于准随机呼叫。准随机呼叫满足以下两个条件：呼叫源有限且用户之间仍相互独立。若同时满足最简单流条件，即可表示为M/M/m(n，N )排队系统模型。当N 很大时(N >>k)或用户数非常多时准随机呼叫可近似当做纯随机呼叫处理。N越大这种近似越合理。

实际通信网中往往会遇到多个顾客（用户）同时使用的状况，这就需要引入呼叫合成发生的情况来做分析。设有两个相互独立的呼叫源，各自按呼叫发生率

呈泊松分布，其呼叫发生概率分别为

则合成呼叫发生数为k的概率为

所以说两个分别按的泊松分布的合成等于呼叫发生率为的泊松分布。易推得若有个各自任意速率,为……的独立泊松流，则复合

流本身也为泊松过程其速率参数为λ=。

2.1.2业务量和呼叫量

业务量是在指定观察时间内各个线路（或信道）可能被占用的时间之和即占用的总时间。这些时间可以是重叠的或不重叠的。若某线路有m条信道，第i

条信道被占用Qi秒，则m条信道或该线路上的业务量Q为。业务量的量纲是时间。若一个信道代表一个电话话路则业务量或话务量的单位是秒/

话路。这里的Q具不仅反映了信息源所发生的用户需求业务量也同时反映了通过m条信道的实际的通信业务量。

业务量的强度通常称为呼叫量。它可定义为线路（或信道）可能占用的时间

与观察时间之比，即呼叫量为a==（erl），a是没有量纲的，通常使用“小时呼”或“爱尔兰（erl）”表示它的单位。通常取T为一小时。一个erl 表示一小时一个完全被占用的信道的呼叫量，即单位小时或单位分钟的呼叫时

长。根据定义呼叫量也可表示为a=λ。

电话网中的业务量称为话务量。话务量用来反映电话用户的通话频繁程度和通话时间的长短。表示为Y=Λst，其中λ表示单位时间内的呼叫次数，即呼叫强度（次/h）；对应排队论中的系统到达率。S表示一次呼叫的平均占用时长（h/次）；对应平均服务时间。T表示计算话务量的时间范围（h）。话务量含义反映了占用设备的程度，同时也反映了用户对电话网设备的需求。

时延是指消息进入网内后直到被利用完毕所需的时间。包括等待时间、服务时间、处理时间、传输时延。其中传输时延一般是较小的，处理时间与消息内容有关，一般可从技术上缩短所占的份额不一定太大而且往往是恒定的。时延的主要部分是系统时间即等待时间和服务时间。

2.1.3服务等级及服务系统

业务量理论利用Erlang B公式或C公式，即业务量、中继线或信道数量和阻塞概率或呼叫等待概率之间的关系式在一定的服务等级上在已知业务量预测值的条件下确定中继电路数、长途电路数或求移动网中核心网的电路数、无线网的信道配臵等。目的是使固定数量的中继线路或信道可为一个数量更大的、随机的用户群体服务。

服务等级表示为GoS（Grade of Service）是表示拥塞的量。定义为呼叫阻塞概率（也称呼叫阻塞率），或呼叫延迟时间大于某一特定排队时间的概率。在实际的通信网中多为截止型的排队系统。当系统处于拒绝状态时系统是阻塞的将出现呼损。

按处理阻塞呼叫（未接续的呼叫）的方式不同，通信网中通常用到两种服务系统：阻塞呼叫清除系统和阻塞呼叫延迟系统。阻塞呼叫清除系统不对阻塞呼叫请求进行排队即放弃阻塞呼叫的接续。这种系统又叫做阻塞系统或损失制系统、立接制系统。系统模型为M/M/m（m）或M/M/m（m，N），基本的阻塞呼叫清除系统为 M/M/m（m）。而阻塞呼叫延迟系统系统模型为M/M/m（n）、M/M/m基本的阻塞呼叫延迟系统为 M/M/m（n）。

2.2举例分析——蜂窝移动网中的呼叫处理排队方案

蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式，在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来，进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性，并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。其中在GSM网络呼叫切换处理中常用三个典型的越区切换方案有无优先级方案、切换呼叫排队方案、信道预留方案。先分析如下：

2.2.1无优先级方案

系统模型表示为处理新呼叫和切换呼叫的排队模型M/M/C（C）。对这种这种方案来说小区中所有的C个信道均被新呼叫和越区切换呼叫所共享。基站处理以

上两种呼叫的方法完全相同。任意一种呼叫，如在其到达的时刻基站内没有空闲信道那么到达的呼叫都将被系统阻塞。

2.2.2切换呼叫排队方案

系统模型表示为处理新呼叫的排队模型M/M/C（C），或处理切换呼叫的排队模型M/M/C（N）。就这种方案而言，小区中所有的C个信道同样被新呼叫和越区切换呼叫所共享。当上述两种呼叫同时到达并且小区中的信道全被占用时将对切换呼叫进行排队并阻塞新呼叫。如果在最大排队时间内无空闲信道可用就将阻塞切换呼叫。

2.2.3信道预留方案

系统模型表示为处理新呼叫的排队模型M/M/Sc（Sc）或处理切换呼叫的排队模型M/M/C（C）。系统专门为越区切换呼叫预留了部分信道。预留信道数为C-Sc ，剩余信道Sc则由新呼叫和越区切换呼叫所共享，当新呼叫到达小区时，如果基站中剩余的空闲信道数小于或等于预留信道数，就阻塞该呼叫请求。当切换呼叫请求到达小区时，如果基站中没有空闲信道就将其阻塞。

有上述分析可知预留信道方式是降低切换失败概率的一种有效方法，但它影响了信道利用率。切换失败概率的降低都是以新呼叫阻塞概率的升高为代价的。提高信道利用率和降低呼损可采取四个措施，如大群化效应、延迟效应、综合效应、迂回效应等，在此不再赘述。

排队论的应用

排队论的应用 ——食堂排队问题 刘文骁 摘要 本文通过运筹学中排队论的方法，为食堂排队问题建立模型，研究学生排队就餐时间节约的影响因素，通过简单计算，得出影响最大因素。排队论是通过研究各种服务系统的排队现象，解决服务系统最优设计和最优化控制的一门科学。本文将根据食堂排队状况建立数学模型，运用排队论的观点进行分析，找出可以减少排队时间的最大影响因素。 关键词 排队论；M/M/s模型；食堂排队 引言 在学校里，常常可以看到这样的情况：下课后，许多同学正想跑到食堂买饭，小小的买饭窗口前没过几分钟便排成了长长的队伍，本来空荡荡的食堂立即变得拥挤不堪。饥肠辘辘的学生门见到这种长蛇阵，怎能不怨声载道。减少排队等待时间，是学生们十分关心的问题。 1.多服务台排队系统的数学模型 1.1排队论及M/M/s模型 排队论是研究排队系统(又称为随即服务系统)的数学理论和方法，是运筹学的一个重要分支。在日常生活中，人们会遇到各种各样的排队问题。排队问题的表现形式往往是拥挤现象。 排队系统的一般形式符号为：X/Y/Z/A/B/C。 其中：X表示顾客相继到达时间间隔的分布；Y表示服务时间的分布；Z表

示服务台的个数；A 表示系统的容量，即可容纳的最多顾客数；B 表示顾客源的数目；C 表示服务规则。 排队论的基本问题是研究一些数量指标在瞬时或平稳状态下的概率分布及其数字特征，了解系统运行的基本特征；系统数量指标的统计推断和系统的优化问题等。 当系统运行一定时间达到平稳后，对任一状态n 来说，单位时间内进入该状态的平均次数和单位时间内离开该状态的平均次数应相等，即系统在统计平衡下“流入=流出”。 据此，可得任一状态下的平衡方程如下： 由上述平衡方程，可求的： 平衡状态的分布为：)1(,2,1,0 ==n p C p n n 其中：)2(,2,1,1 10 21 == ---n C n n n n n μμμλλλ 有概率分布的要求：10=∑∞ =n n p ，有：1100=?? ? ???+∑∞ =p C n n ，则有： )3(1100 ∑∞ =+= n n C p 注意：（3）式只有当级数∑∞=o n n C 收敛时才有意义，即当∑∞ =?∞o n n C 时才能由上 述公式得到平稳状态的概率分布。

无线通信技术在不同领域的应用

目录 一、引言 (2) 二、无线通信的分类 (2) 1.GSM接入技术 (2) 2.ＣＤＭＡ接入技术 (2) 3.ＧＰＲＳ接入技术 (2) 4.蓝牙技术 (3) 5.ＷＣＤＭＡ接入技术 (3) 6.3Ｇ通信技术 (4) 7.无线局域网 (4) 三、无线通信技术在不同领域的应用 (4) 1.无线通信技术在变电站中的应用 (4) 2、现代无线通信技术在海洋地质调查中的应用 (4) 3.无线通信技术在调度通信中的应用 (5) 4.第三代移动通信技术在消防中的运用 (6) 5.激光无线通信技术在宽带接入中的应用 (7) 6.无线通信技术在远程医疗系统中的应用 (8) 四、无线通信技术特点及发展趋势 (9) 1.技术分析 (10) 2 .无线通信技术的发展趋势 (11) 五、结束语 (12) 参考目录

无线通信技术在不同领域的应用 一、前言 无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽，通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。 二、无线通信的分类 1.GSM接入技术 GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术。该技术是目前个人通信的一种常见技术代表。它用的是窄带TDMA，允许在一个射频即‘蜂窝’同时进行８组通话。GSM数字网具有较强的保密性和抗干扰性，音质清晰，通话稳定，并具备容量大，频率资源利用率高，接口开放，功能强大等优点。 2.ＣＤＭＡ接入技术 ＣＤＭＡ即code-division multiple access的缩写，译为“码分多址分组数据传输技术”。ＣＤＭＡ手机具有话音清晰、不易掉话、发射功率低和保密性强等特点，发射功率只有ＧＳＭ手机发射功率的160，被称为“绿色手机”。ＣＤＭＡ数字网具有以下几个优势：高效的频带利用率和更大的网络容量、简化的网络规化、通话质量高、保密性及信号覆盖好，不易掉话等。另外，ＣＤＭＡ系统采用编码技术，其编码有４．４亿种数字排列，每部手机的编码还随时变化，这使得盗码只能成为理论上的可能。 3.ＧＰＲＳ接入技术 ＧＰＲＳ是分组交换技术。ＧＰＲＳ的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。ＧＰＲＳ的最大优势在于：它的数据传输速度非ＷＡＰ所能比拟。目前的ＧＳＭ移动通信网的数据传输速度为每秒９．６Ｋ字节，而ＧＰＲＳ达到了１１５Ｋｂｐｓ 此速度是常用５６Ｋｍｏｄｅｍ理想速率的两倍。除了速度上的优势，ＧＰＲＳ还有＇永远在线＇的特点，即用户

排队论模型

排队论模型 随机服务系统理论是研究由顾客、服务机构及其排队现象所构成的一种排队系统的理论，又称排队论。排队现象是一种经常遇见的非常熟悉的现象，例如：顾客到自选商场购物、乘客乘电梯上班、汽车通过收费站等。随机服务系统模型已广泛应用于各种管理系统，如生产管理、库存管理、商业服务、交通运输、银行业务、医疗服务、计算机设计与性能估价，等等。随机服务系统模拟，如存储系统模拟类似，就是利用计算机对一个客观复杂的随机服务系统的结构和行为进行动态模拟，以获得系统或过程的反映其本质特征的数量指标结果，进而预测、分析或估价该系统的行为效果，为决策者提供决策依据。 排队论模型及其在医院管理中的作用 每当某项服务的现有需求超过提供该项服务的现有能力时，排队就会发生。排队论就是对排队进行数学研究的理论。在医院系统内，“三长一短”的现象是司空见惯的。由于病人到达时间的随机性或诊治病人所需时间的随机性，排队几乎是不可避免的。但如何合理安排医护人员及医疗设备，使病人排队等待的时间尽可能减少，是本文所要介绍的。 一、医院系统的排队过程模型 医院是一个复杂的系统，病人在医院中的排队过程也是很复杂的。如图1中每一个箭头所指的方框都是一个服务机构，都可构成一个排队系统，可见图2。 图1 医院系统的多级排队过程模型 二、排队系统的组成和特征 一般的排队系统都有三个基本组成部分： 1. 输入过程其特征有：顾客源（病人源）的组成是有限的或无限的；顾客单个到来或成批到来；到达的间隔时间是确定的或随机的；顾客的到来是相互独立或有关联的；顾客相继到达的间隔时间分布和所含参数（如期望值、方差等）都与时间无关或有关。 2. 排队规则其特征是对排队等候顾客进行服务的次序有下列规则：先到先服务，后到先服务，有优先权的服务（如医院对于病情严重的患者给予优先治疗，在此不做一般性的讨论），随机服务等；还有具体排队（如在候诊室）和抽象排队（如预约排队）。排队的列数还分单列和多列。 3. 服务机构其特征有：一个或多个服务员；服务时间也分确定的和随机的；服务时间的分布与时间有关或无关。

排队论之简单排队系统设计

5.2.4 无限源的简单排队系统 所谓无限源的简单排队系统是指顾客的来源是无限的，输入过程是简单流，服务时间是负指数分布的排队系统。本节我们讨论一些典型的简单排队系统。 1.//1/M M ∞排队系统 //1/M M ∞排队系统是单服务台等待制排队模型,可描述为：假设顾客以Poisson 过程（具有速率λ）到达单服务员服务台，即相继到达时间间隔为独立的指数型随机变量，具有均值1λ，若服务员空闲，则直接接受服务，否则，顾客排队等待，服务完毕则该顾客离开系统，下一个排队中的顾客（若有）接受服务。相继服务时间假定是独立的指数型随机变量，具有均值μ。两个M 指的是相继到达的间隔时间和服务时间服从负指数分布，1指的是系统中只有一个服务台，∞指的是容量为无穷大，而且到达过程与服务过程是彼此独立的。 为分析之，我们首先确定极限概率0,1,2,n p n ???=，，为此，假定有无穷多房间，标号为 0,1,2,???，并假设我们指导某人进入房间n （当有n 个顾客在系统中），则其状态转移框图如图5.8所示。 图5.8 //1/M M ∞排队系统状态转移速率框图 由此，我们有 状态 离开速率＝进入速率 0 01p p λμ= ,1n n ≥ ()11n n n p p p λμλμ-++=+ 解方程组，容易得到 00,1,2,i i p p i λμ????? == ??? ， 再根据 001 1()1n n n n p p p λμ λμ ∞ ∞ === == -∑∑ 得到： 01p λμ =- ，

()(1),1n n p n λλ μ μ =- ≥ 令/ρλμ=，则ρ称为系统的交通强度（traffic intensity ）。值得注意的是这里要求 1ρ<，因为若1ρ>，则0n p =，且系统中的人数随着时间的推移逐渐增多直至无穷，因 此对大多数单服务排队系统，我们都假定1ρ<。 于是，在统计平衡的条件下（1ρ<），平均队长为 ,1,1j j L jp λρ ρμλ ρ ∞ == = = <--∑ （5-52） 由于a λλ=，根据式（5-2）、（5-3）以及上式，可得： 平均逗留时间为： 1 ,1L W ρλ μλ = = <- （5-53） 平均等待时间为： 1 [],1()(1) Q W W E S W λρ ρμ μμλμρ=-=- = =<-- （5-54） 平均等待队长为： 22 ,1()1Q Q L W λρλρμμλρ ===<-- （5-55） 另外，根据队长分布易知，01ρρ=-也是系统空闲的概率，而ρ正是系统繁忙的概率。显然，ρ越大，系统越繁忙。 队长()N t 由0变成1的时刻忙期即开始，此后()N t 第一次又变回0时忙期就结束。由简单流与负指数分布的性质，显见忙期的长度与忙期的起点无关。可以证明，闲期的期 望值为1λ，令忙期平均长度为b ， 则在统计平衡下，有：平均忙期：平均闲期＝(1)ρρ-： ，因此平均忙期长度为： 1 11b ρμλρ?

移动通信技术的应用领域分析

移动通信技术的应用领域分析 【摘要】现在人们已经对手机等移动设备产生了很大的依赖，这些设备不仅能丰富日常的娱乐需要，更是用来沟通的重要渠道。由于科技的进步，移动设备的智能化，也给移动通信技术提出了更高的要求。随着我国经济的飞速发展，通讯技术是极其重要的现代技术，对通讯技术的开发受到了国家的重视。在早期的通信系统的建设中，我国由于受到技术的限制，大部分采用国外引进的技术和设备，既增加了成本，又限制了用户的数量，且我国的通讯技术相对一些发达国家还存在一定的差距，还需要经过一段时间的探索。 【关键词】通讯技术;应用领域;移动设备 一、前言 通信技术应用日趋广泛，移动通信必将深入现代社会的各个层次，移动信息技术的应用将拥有一个独特的平台，随着我国科技水平的提高，为摆脱对国外技术的依赖，我国非常希望研究具有自主知识产权的移动通讯技术，经过不断努力，及大量的实践研究，在二代GSM标准的基础上，推出了EDGE标准，在很多方面都取得了巨大的进步。 二、移动通信技术的应用领域 1.手机的移动网络建设 无线技术的开发在一定程度上减少了传统通讯在线路铺设上的缺陷，大大降低线路出现问题带来的不便，既节约了成本又使通讯变得极为便利[1]。在早期发展移动通讯技术的时候，主要目的就是为了实现语音通讯，使得信息准确无误的传达。由于受到技术的限制，电子元件的集成度较低，初期的移动手机自身的体积显得过大，信号的传输技术相对薄弱。随着数字信号的出现，根本上解决了信号不良的问题。手机移动通讯技术是移动网络建设的主要组成部分，也是移动技术进步的主要动力，多年以来我国手机技术的不断更新，在二代通讯的基础上不断升级，3G网络与传统2G网络相比，不仅提高了网络的速度，更实现了视频通话等功能。 2.计算机等设备的网络覆盖 便携式计算机的出现现代商务是一项重大的研究成果，由于网络覆盖的交叉对于信号的可靠性就提出了更高的要求，为降低信号在传输过程中的误差，需要对软件和硬件进行技术革新。计算机网络的覆盖主要存在两种方式：一种是无线连接状覆盖，一种是节点式有线连接[2]。在保障信号传输的过程中，计算机对信号的识别就尤其重要，匹配良好的计算机处理器既能有效的接收信号，还可以提高网络速度，形成良好的网络供应环境。

排队论及其在通信领域中的应用

排队论及其在通信领域中的应用 信息与通信工程学院 2班 姓名：李红豆 学号：10210367 班内序号：26 指导老师：史悦 一、摘要 排队论是为了系统的性态、系统的优化和统计推断，根据资料的合理建立模型，其目的是正确设计和有效运行各个服务系统，使之发挥最佳效益。排队是一种司空见惯的现象，因此排队论可以用来解决许多现实问题。利用排队论的知识可以来解决通信服务中的排队论问题。应用排队论一方面可以有效地解决通信服务系统中信道资源的分配问题；另一方面通过系统优化，找出用户和服务系统两者之间的平衡点，既减少排队等待时间，又不浪费信号资源，从而达到最优设计的完成。 二、关键字 排队论、最简单流、排队系统、通信 三、引言 排队论又称随机服务系统, 主要解决与随机到来、排队服务现象有关的应用问题。是研究系统由于随机因素的干扰而出现排队(或拥塞) 现象的规律的一门学科, 排队论的创始人Erlang 是为了解决电话交换机容量的设计问题而提出排队论。它适用于一切服务系统,包括通信系统、计算机系统等。可以说, 凡是出现拥塞现象的系统, 都属于随机服务系统。随着电子计算机的不断发展和更新, 通信网的建立和完善, 信息科学及控制理论的蓬勃发展均涉及到最优设计与最佳服务问题, 从而使排队论理论与应用得到发展。 四、正文 1、排队论概述： 1.1基本概念及有关概率模型简述： 排队论是一个独立的数学分支有时也把它归到运筹学中。排队论是专门研究由于随机因素的影响而产生的拥挤现象(排队、等待)的科学也称为随机服务系统理论或拥塞理论。它专于研究各种排队系统概率规律性的基础上解决有关排队系统的最优设计和最优控制问题。 排队论起源于20世纪初。当时美国贝尔Bell电话公司发明了自动电话以后如何合理配臵电话线路的数量以尽可能地减少用户重复呼叫次数问题出现了。 1909年丹麦工程师爱尔兰发表了具有重要历史地位的论文“概率论和电话交换”从而求解了上述问题。 1917年又提出了有关通信业务的拥塞理论用统计平衡概念分析了通信业务量问题形成了概率论的一个新分支。后经C.Palm等人的发展由近代概率论观点出发进行研究奠定了话务量理论的数学基础。

泊松过程及其在排队论中的应用

泊松过程及其在排队论中的应用 摘要：叙述了泊松过程的基本定义和概念，并列举了泊松过程的其他等价定义和证明并分析了泊松过程在排队论中的应用，讨论了完成服务和正在接受服务的顾客的联合分布。 关键词：泊松过程；齐次泊松过程；排队论 1. 前言 泊松分布是概率论中最重要的分布之一，在历史上泊松分布是由法国数学家泊松引人的。近数十年来，泊松分布日益显现了其重要性而将泊松随机变量的概念加以推广就得到了泊松过程的概念。泊松过程是被研究得最早和最简单的一类点过程，他在点过程的理论和应用中占有重要的地位。泊松过程在现实生活的许多应用中是一个相当适合的模型，它在物理学、天文学、生物学、医学、通讯技术、交通运输和管理科学等领域都有成功运用的例子。 2. 泊松过程的概念 定义3.2 ：设计数过程{ X(t)，t ≥ 0}满足下列条件： (1) X(0) = 0; (2) X(t)是独立增量过程; (3) 在任一长度为t 的区间中，事件A 发生的次数服从参数0t >λ的泊松分布，即对任意是s, t ≥ 0，有 ! )(})()({n t e n s X s t X P n t λλ-==-+， ,1,0=n 则称计数过程{ X(t)，t ≥ 0}为具有参数0>λ的泊松过程。 注意，从条件(3)知泊松过程是平稳增量过程且t t X E λ=)]([，由于， t t X E )]([= λ表示单位时间内事件A 发生的平均个数，故称λ为此过程的速率或强度。 从定义3.2中，我们看到，为了判断一个计数过程是泊松过程，必须证明它满足条件(1)、(2)及(3)。条件(1)只是说明事件A 的计数是从t = 0时开始的。条件(2)通常可从我们对过程了解的情况去验证。然而条件(3)的检验是非常困难的。为此，我们给出泊松过程的另一个定义。 定义3.3 ：设计数过程{ X(t)，t ≥ 0}满足下列条件： (1) X(0) = 0; (2) X(t)是独立平稳增量过程; (3) X(t)满足下列两式： o(h). 2} X(t)-h)P{X(t o(h),h 1} X(t)-h)P{X(t =≥++==+λ

李春晓毕业论文之排队论模型及其应用

排队论模型及其应用 摘要：排队论是研究系统随机服务系统和随机聚散现象工作过程中的的数学理论和方法，又叫随机服务的系统理论，而且为运筹学的一个分支。又主要称为服务系统，是排队系统模型的基本组成部分。而且在日常生活中，排队论主要解决存在大量无形和有形的排队或是一些的拥挤现象。比如：学校超市的排队现象或出行车辆等现象，。排队论的这个基本的思想是在1910年丹麦电话工程师埃尔朗在解决自动电话设计问题时开始逐渐形成的。后来，他在热力学统计的平衡理论的启发下，成功地建立了电话的统计平衡模型，并由此得到了一组呈现递推状态方程，从而也导出著名的埃尔朗电话损失率公式。 关键词：出行车辆；停放；排队论；随机运筹学 引言：排队论既被广泛的应用于服务排队中，又被广泛的应用于交通物流领域。在服务的排队中到达的时间和服务的时间都存在模糊性，例如青岛农业大学歌斐木的人平均付款的每小时100人，收款员一小时服务30人，因此，对于模糊排队论的研究更具有一些现实的意义。然而有基于扩展原理又对模糊排队进行了一定的分析。然而在交通领域，可以非常好的模拟一些交通、货运、物流等现象。对于一个货运站建立排队模型，要想研究货物的一个到达形成的是一个复合泊松过程，每辆货车的数量为W，而且不允许货物的超载，也不允许不满载就发车，必须刚刚好，这个还是一个具有一般分布装车时间的一个基本的物流模型。 一．排队模型 排队论是运筹学的一个分支，又称随机服务系统理论或等待线理论，是研究要求获得某种服务的对象所产生的随机性聚散现象的理论。它起源于A.K.Er-lang的著名论文《概率与电话通话理论》。 一般排队系统有三个基本部分组成]1[： （1）输入过程： 输入过程是对顾客到达系统的一种描述。顾客是有限的还是无限的、顾客相继到达的间隔时间是确定型的也可能是随机型的、顾客到达是相互独立的还是有关联的、输入过程可能是平稳的还是不平稳的。 （2）排队规则： 排队规则是服务窗对顾客允许排队及对排队测序和方式的一种约定。排队规则可以分为3种制式： a 损失制系统------顾客到达服务系统时，如果系统中的所有服务窗均被占用，则顾客即时离去，不参与排队，因为这种服务机制会失掉许多顾客，故称损失制系统； b 等待制系统------顾客到达服务系统时，虽然发现服务窗均忙着，但系统设有场地供顾客排队等候之用，于是到达系统的顾客按先后顺序进行排队等候服

排队论及其在通信中的应用

排队论及其在通信中的应用 姓名：徐可学号：2012202120131 专业：通信与信息系统 摘要：排队论又称随机服务系统理论，它广泛应用于通信领域，是通信网络流量设计的基础理论。本文通过对排队论基本概念的介绍，进而阐述了排队论在通信网中的应用，以实例分析的方法揭示了排队论在通信网络流量设计中的重要作用。 关键词：排队论通信网络 Abstract:Queuing theory which is also called the theory of random service system is widely used in the communication field,and it is the basic theory of traffic flow in the communication network design.This paper introduce the basic concept of queuing theory, and expounds the queuing theory in communication network applications. with a case analysis,this paper reveals the important role of the queuing theory in communication network design . Key words: Queuing theory communication network 1 排队论基本概念 1.1 排队系统的概念 把要求服务的一方称为顾客，把提供服务的一方称为服务机构，而把服务机构内的具体设施称为服务员（或服务窗口）。 顾客要求的随机性和服务设施的有限性是产生排队现象的根本原因。排队论就是利用概率论和随机过程理论，研究随机服务系统内服务机构与顾客需求之间的关系，以便合理地设计和控制排队系统[1]。 由于顾客到达的数目和要求提供服务的时间长短都是不确定的，这种由要求随机性服务的顾客和服务机构两方面构成的系统称为随机服务系统或排队系统。 1.2 排队系统的基本参数 排队系统的基本参数包括：顾客到达率λ，服务员数目m，和服务员服务速率μ。

无线通信技术在医疗领域的应用

最近几年，无线通信技术在国内外医疗市场得到了广泛的应用，无线医疗设备应用迅猛增长。一位报告指出，欧洲的无线医疗设备销售额将从2003年的9800万增加到2008年的4.458亿美元，主要原因是医护人员希望改善工作流程、增加生产力和改善病人的满意度，还有增加新的应用如电子病历、临床疗法决定等。美国2003年的医疗Wi-Fi市场达到4.95亿美元，这包括Wi-Fi设备、Wi-Fi网络、系统集成、医疗监视、控制和优化等。到2010年，美国Wi-Fi市场将高达20亿美元，而从无线网络运营和相关的服务收入将增加到70亿美元。市场人士估计，这种快速发展的市场将有力地推动Wi-Fi医疗设备的开发，预料将有不少的Wi-Fi 医疗产品推出市场。下面介绍各种无线技术在医疗领域的应用情况。 1. 跟踪治疗 2004年6月29日，北京市卫生局、摩托罗拉和MedDay在中国组建一个独特的联盟，旨在抗击慢性病和公共卫生威胁。在成立之初，该联盟将在北京的部分医院对高血压和糖尿病患者实施为期6个月的用RegPoint解决方案的跟踪治疗。RegPoint是MedDay公司的疾病监测和管理系统，它将患者模块集成在一部基于Linux操作系统的摩托罗拉A760翻盖智能手机中。患有糖尿病、帕金森病、永久性疼痛、艾滋病、肺病、出血性疾病、肥胖症的病人均可利用RegPoint接收个性化的药物治疗方案。无论患者居住在城市或是乡村，他们都能利用其摩托罗拉手机上安装的RegPoint来接收个性化的治疗方案。RegPoint还可通知患者服用何种药物，以及何时将何种症状注册到其摩托罗拉A760中的RegPoint 解决方案上。患者注册的数据将自动传输到其主治医师或其他卫生保健专业人士处。这些数据也可通过如体重秤、血糖计或血压计等设备注册到RegPoint上，并通过摩托罗拉手机上的RegPointPocket程序利用最新的“蓝牙”技术自动传送给医生。这些措施保证了医生能够监督其治疗方案的执行情况，更正患者不恰当地使用处方药以及找出用药方面的错误并及时更正。

排队论的简单应用

基于排队论的简单实际应用 摘要：排队论(Queuing Theory) ，是研究系统随机聚散现象和随机服务系统工 作过程的数学理论和方法，又称随机服务系统理论，为运筹学的一个分支。本文根据排队论进行了一个简单的实际应用讨论。根据该办公室的电话系统状况得知其服从排队论模型规律，用)(t Pn 表示在时刻t ，服务系统的状态为n （系统中顾客数为n ）的概率。通过输入过程，排队规则，和服务机构的具体情况建立关于 )(t Pn 的微分差分方程求解。令0)('=t P n 把微分方程变成差分方程，而不再含微 分了，因此这样意味着把)(t Pn 当作与t 无关的稳态解。关于标准的M/M/s 模型各种特征的规定于标准的M/M/1模型的规定相同。另外规定各服务器工作是相互独立（不搞协作）且平均服务率相同.==...==s 21μμμμ于是整个服务机构的平均服务率为μs ；令,s = μ λ ρ只有当1

一、基于排队论的简单介绍 M M：较为经典的一种排队论模式，按照前面的Kendall记号定义，//1 前面的M代表顾客(工具)到达时间服从泊松分布，后面的M则表示服务时间服从负指数分布，1为仅有一个打磨机。 蒙特卡洛方法：蒙特卡洛法蒙特卡洛(Monte Carlo)方法，或称计算机随机模拟方法，是一种基于“随机数”的计算方法。这一方法源于美国在第一次世界大战进研制原子弹的“曼哈顿计划”。该计划的主持人之一、数学家冯·诺伊曼用驰名世界的赌城—摩纳哥的Monte Carlo—来命名这种方法，为它蒙上了一层神秘色彩。 排队论研究的基本问题 （1）排队系统的统计推断:即判断一个给定的排队系统符合于哪种模型，以便根据排队理论进行研究。 （2）系统性态问题:即研究各种排队系统的概率规律性，主要研究队长分布、等待时间分布和忙期分布等统计指标,包括了瞬态和稳态两种情形。 （3）最优化问题：即包括最优设计(静态优化)，最优运营（动态优化）。 二、排队论在实际问题中的应用 问题的陈述：办公室有三条电话线可以打进，也就是说在任意时刻最多能打进接待三通话者来访，打进的电话是随机的，其时间服从上午九点至下午五点的均匀分布，每次电话的持续时间是均值为6分钟的随机变量，经理关心由于占线而可能打不进来的人数。他们当中有人稍后可能重拨电话，而其他人则可能放弃通话，一天中接通的电话平均数是70。 1、问题的提出：请仿真这个办公室的电话系统并给出如下估计： （1）无电话占线，有一条、两条占线和三条占线的时间百分比； （2）没有打进电话的人所占的百分比。 （3）若办公室再新装一部电话，你怎样修改模型？改进这一模型还需要其他什么信息？ 2、问题的分析：这是一个多服务台混合制模型M/M/s/K，顾客的相继到达时间服从参数为λ的负指数分布（即顾客的到达过程为Poisson流），服务台的个数为s，每个服务台的服务时间相互独立，且服从参数为μ的负指数分布，系统的空

无线通信技术应用与发展

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经发展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网（WMAN）、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的发展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性，已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术，正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: （1）网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 （2）宽带化是未来通信发展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 （3）融合趋势明显加快，包括:技术融合、网络融合、业务融合。 （4）数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。 （5）终端智能化越来越高，为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 （6）从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加，在原来的移动网上叠加，覆盖可以连续;另外，WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;

无线通信技术热点应用领域及发展方向分析

无线通信技术应用及发展 近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经发展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网（WMAN）、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的发展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性，已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术，正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势 无线技术与业务有以下几个发展趋势: （1）网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 （2）宽带化是未来通信发展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 （3）融合趋势明显加快，包括:技术融合、网络融合、业务融合。 （4）数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。 （5）终端智能化越来越高，为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 （6）从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加，在原来的移动网上叠加，覆盖可以连续;另外，WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展; ②固定数据业务增加移动性:WLAN等技术的出现使数据速率提高，固网的覆盖范围逐渐扩大，移动性逐渐增加;移动通信、宽带业务和WiFi的成功，促成802.16/WiMAX等多种宽带无线接入技术的诞生。 （7）B3G的概念兼顾了移动性和数据速率。 近几年来，全球移动通信市场经历了一个繁荣的发展时期。从移动通信用户

DSP技术在现代移动通信领域的应用

DSP结业论文 题目：DSP在移动通信技术的应用班级： 学号： 姓名： 日期：2014.12.14

DSP在移动通信技术的应用 摘要：随着计算机和信息技术的不断进步，DSP技术的快速发展在高速数据传输处理等领域有着广泛地应用。可视化的无线通信技术能够给用户带来更多的信息和更直观的通信体验，无线通信的发展趋势更多呈现出的可视化通信和视频通信，数字信号处理技术作为当代数字通信的核心技术，其高效快速的数据处理运算能力必将推动了现代移动通信技术的飞速发展。 关键字:DSP技术；图像处理；移动通信技术Application of DSP technology in modern mobile communication field Abstrac t: along with the advance of computer and information technology, the rapid development of DSP technology in high-speed data transmission, processing, and other fields has been widely used. Visualization of the wireless communication technology to provide users with more information and more intuitive communication experience, the development trend of wireless communication more presents a visual communication and video communication, digital

实验排队论问题的编程实现

实验排队论问题的编程 实现 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022

实验7 排队论问题的编程实现 专业班级信息112 学号18 姓名高廷旺报告日期 . 实验类型：●验证性实验○综合性实验○设计性实验 实验目的：熟练排队论问题的求解算法。 实验内容：排队论基本问题的求解算法。 实验原理对于几种基本排队模型：M/M/1、M/M/1/N、M/M/1/m/m、M/M/c等能够根据稳态情形的指标公式，求出相应的数量指标。 实验步骤 1 要求上机实验前先编写出程序代码 2 编辑录入程序 3 调试程序并记录调试过程中出现的问题及修改程序的过程 4 经反复调试后，运行程序并验证程序运行是否正确。 5 记录运行时的输入和输出。 预习编写程序代码： 实验报告：根据实验情况和结果撰写并递交实验报告。 实验总结：排队问题用lingo求解简单明了，容易编程。加深了对linggo中for语句，还有关系式表达的认识。挺有成就感。很棒。 参考程序 例题 1 M/M/1 模型 某维修中心在周末现只安排一名员工为顾客提供服务，新来维修的顾客到达后，若已有顾客正在接受服务，则需要排队等待，假设来维修的顾

客到达过程为Poisson流，平均每小时5人，维修时间服从负指数分布， 平均需要6min，试求该系统的主要数量指标。 例题 2 M/M/c 模型 设打印室有 3 名打字员，平均每个文件的打印时间为 10 min，而文件的到达率为每小时 16 件，试求该打印室的主要数量指标。 例题 3 混合制排队 M/M/1/N 模型 某理发店只有 1 名理发员，因场所有限，店里最多可容纳 5 名顾客，假设来理发的顾客按Poisson过程到达，平均到达率为 6 人/h，理发时间服从负指数分布，平均12 min可为1名顾客理发，求该系统的各项参数指标。 例题 4 闭合式排队 M/M/1/K/1 模型 设有 1 名工人负责照管 8 台自动机床，当机床需要加料、发生故障或刀具磨损时就自动停车，等待工人照管。设平均每台机床两次停车的时间间隔为1h，停车时需要工人照管的平均时间是6min，并均服从负指数分布，求该系统的各项指标。 参考程序

工业领域无线通讯技术的应用.docx

工业领域无线通讯技术的应用 无线网络通讯技术，顾名思义它就是利用无线电波来实现数据传输的一种通讯系统，这种技术是当代数据通信系统不断迅速发展的重要方向。受工厂环境特殊的下影响，采用有线通讯技术难度较大，无线通讯技术则可以很好的被应用其中。无线通讯技术可以适应现场极恶劣的环境，可以保证在恶劣环境下通讯网络的安全性及可靠性。在工厂现场环境中，无线通讯技术正发挥着无法比拟的通讯作用。 1无线短程网 在当今工业生产技术中，如需对生产设备、检测仪器等自动化控制系统进行通讯，一般都会采用无线通讯技术进行通讯，这样可以大大提高工业生产效率，有效促进工业控制系统迈向自动化、智能化。近年来，无线通讯技术的应用越来越广泛，其中应用最多的是无线短程网，这种无线网的优点很多。可以这样说说它可以满足工业及生产工厂所需的各类通讯。无线短程网的优点如下所示:(1)无线短程网功率损耗低:这是无线短程网一个最大的优势，无线短程网一般都会应用工作周期较短、收发信息功耗较低且采用休眠模式，采用休眠方式更方便接受数据信号，因此该网络整体运行时间就比较短。使用这种方式的优点就在于不仅仅可以提高整个网络的工作效率，更可以使资源得到充分利用提高了资源利用率。(2)无线短程网的数据传输迅速可靠性高:无线短程网采用了碰撞避免机制，可以通过为固定宽带用户提供专用间隙的方法，有效避免了数据传输时的拥挤，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突，

大大提高了数据传输效率。(3)无线短程网包含设备数量多:从结构方面来讲，现有的无线短程网虽然一般只连接一个主设备，但是它里面包含的设备数量却可以高达数万个。从网络角度方面来理解，它里面甚至可以包括几百个网络，这便使得无线网络的功能变得愈加强大。 (4)无线短程网时间延迟小:通过优化时延敏感器的功能，可以使通信时延和休眠状态激活的时延都变得非常短，它可以将所有时都延控制在十几毫秒以内。 2无线局域网 受工厂环境特殊的下影响，采用有线局域网施工及维护难度较大，这种通讯方式就受到了局限，有的工厂环境中不能使用电缆、有的工厂环境只能使用某种特定电缆甚至有的工厂环境无法用电缆，有线通讯技术所发挥的作用无法再这种环境下实现，无线通讯技术的出现可以弥补有线局域网的缺陷。与无线短程网相比来说，无线局域网优势更加明显，传输同样距离无线局域网传输效率更高，传输时间更短，更适合应用与工业化自动网络系统。无线网络通信方式多样既适用于一对一通信，也可以实现一对多通信，该网络拓扑结构更适合工业网络应用。既可以根据具体的环境选择不同的方式方法也可以通过通信协议通过网卡等加以实现，这样就可以将所有的工业设备均接入无线网络种，极大程度地提高了网络信息处理能力。无线局域网施工也很方便，不需要在现场进行布线，只需要在通讯机房或者操作室完成无线局域网络的布置，施工过程简单方便，这种通讯技术都是用无线电波来完成数据信号的传输，在难以对现场布线的环境中非常的适用，

排队论在实际当中的应用_毕业设计

第一章排队论问题的基本理论知识 排队是日常生活中经常遇到的现象，本章将介绍排队论的一些基本知识和常见的排队论的模型，使我们对排队论有一个基本的认识。 1.1 预备知识 下图是排队过程的一般模型：各个顾客由顾客源（总体）出发，到达服务机构（服务台、服务员）前排队等候接受服务，服务完成后离开。我们说的排队系统就是图中虚线所包括的部分。 一般的排队系统都有三个基本组成部分：输入过程；排队规则；服务机构。 1.输入过程 输入过程考察的是顾客到达服务系统的规律。可以用一定时间内顾客到达数或前后两个顾客相继到达的间隔时间来描述，一般分为确定型和随机型两种。对于随机型的情形，要知道单位时间内的顾客到达数或到达的间隔时间的概率分布。 2.排队规则 排队规则分为等待制、损失制和混合制三种。当顾客到达时，所有服务机构都被占用，则顾客排队等候，即为等待制。在等待制中，为顾客进行服务的次序可以是先到先服务，或后到先服务，或是随机服务和有优先权服务。如果顾客来到后看到服务机构没有空闲立即离去，则为损失制。有些系统因留给顾客排队等待的空间有限，因此超过所能容纳人数的顾客必须离开系统，这种排队规则就是混合制。 3.服务机构

可以是一个或多个服务台。服务时间一般也分成确定型和随机型两种。但大多数情形服务时间是随机型的。对于随机型的服务时间，需要知道它的概率分布。 1.2 模型理论分析 1.2.1 模型分类 排队模型的表示： X/Y/Z/A/B/C X—顾客相继到达的间隔时间的分布； Y—服务时间的分布； M—负指数分布、D—确定型、Ek —k阶爱尔朗分布。 Z—服务台个数； A—系统容量限制（默认为∞）； B—顾客源数目（默认为∞）； C—服务规则（默认为先到先服务FCFS)。 1.2.2 模型求解 一个实际问题作为排队问题求解时，只有顾客到达的间隔时间分布和服务时间的分布须要实测的数据来确定，其他的因素都是在问题提出时给定的。并且必须确定用以判断系统运行优劣的基本数量指标，解排队问题就是首先求出这些数量指标的概率分布或特征值。这些指标通常是： （1）队长：系统中排队等待服务和正在服务的顾客总数，其期望值记为 L； S 排队长（队列长）：系统中排队等待服务的顾客数，其期望值记为 L； g [系统中顾客数]=[在队列中等待服务的顾客数]+[正被服务的顾客数] （2）逗留时间：一个顾客在系统中停留时间，包括等待时间和服务时间，其其期望值记为W s； 等待时间：一个顾客在系统中排队等待时间,其期望值记为W g； [逗留时间]=[等待时间]+[服务时间] （3）忙期：从顾客到达空闲服务机构起到服务机构再次为空闲这段时间长度； 系统状态：即指系统中的顾客数； 状态概率：用() P t表示,即在t时刻系统中有n个顾客的概率； n

通信技术未来的发展及实际应用

通信技术未来的发展及实际应用 摘要：通信技术在未来美好的发展前景，并且其实际应用领域将会更加广泛。通信技术在我国开始应用的世界至今不是很长，至今只有几十年的历史，然而，通信技术的快速发展方便了人们的学习、工作和生活。必须根据通信行业的特点，探索通信技术未来的发展及实际应用。本文探讨了通信技术未来的发展及实际应用，希望对于通信行业的发展能够提供一定的借鉴。 关键词：通信技术；发展；实际应用 一、引言 通信技术在我国开始应用的世界至今不是很长，至今只有几十年的历史，然而，通信技术的快速发展方便了人们的学习、工作和生活。在最近一些年来，在一些边远地区，也建设了地面网络，提高了通信线路的质量，从而能够传输高速数据。在当前科学技术发展的新形势下，通信技术未来的发展及实际应用，受到通信企业业内人士的广泛关注，能否密切把握通信技术未来的发展及实际应用，对于通信企业能否保持健康发展具有至关重要的作用。因此，必须掌握通信技术未来的发展趋势和实际应用，对于该领域的研究具有十分重要的意义。 二、通信技术未来的发展及实际应用 通信技术未来的发展及实际应用前景是非常美好的，多种形式的通信技术将会得到互补发展，扬长避短，发挥自身的优势，发展成为接入方式多元化、网络一体化、应用综合化的宽带无线网络，同时，将会为用户提供更加个性化的服务方式，与宽带固定网络的集成也会逐渐实现。下面对于通信技术未来的发展及实际应用进行详细的阐述。 2.1多种形式的通信技术将会得到互补发展 多种形式的接入技术的接入速率、技术特点、适用区域和覆盖范围各不相同。例如，第三代移动通信技术和无线局域网、超宽带等，将会得到互补发展。第三代移动通信技术能够满足广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求，无线局域网能够满足中距离的较高速数据接入的需求，而超宽带能够满足近距离的超高速无线接入的需求。其中，分布式对象中间件的基础通信技术主要包括：Java RMI（Remote Method Invocation，远程方法调用）、CORBA（Common Object Request Broker Architecture，公共对象请求代理体系结构）和DCOM（Distributed Components Object Model，分布式组件对象模型）等分布式对象技术。目前，可视电话和数字电视都已经实现，它们是对实时性要求很高的多媒体通信技术，对带宽有很高的要求。其中，数字电视需要实时传输高质量的电视节目，对带宽的要求最高。更多的通信技术也将会出现，这些技术可以综合利用并且共同发展，从而实现更多的功能，更加方便实际应用。所以，通过多种形式的通信技术的互补发展，有利于促进通信技术的均衡全面发展。 2.2多种形式的通信技术将会为用户提供更加个性化的服务方式 通过政府和通信行业自身的努力，多种形式的通信技术将会为用户提供更加个性化的服务方式。我国政府将会为各种企业提供更多的无线频率资源，推进不同技术相关频谱的规划和应用工作。有利于各种企业按照各自的发展策略和市场需求，对自身的无线通信网络进行综合地规划，对于企业实现自身资源的优化配置，起着举足轻重的作用。 2.3物联网的发展将会为通信技术未来的发展注入新的活力 在当前形势下，已经表现出了传统的移动手机通信用户增长的天花板效应，在世界范围内，许多市场上的移动通信业务增长量都已经逐渐缓慢，而与此同时，物联网的发展将会为通信技术未来的发展注入新的活力。可以预测，十年之后，在通信技术中物联网的应用会成为一种事实。所谓物联网，就是将所有物品通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备与互联网进行无缝的连接，从而能够进行智能化识别和管理。物联网的发展，毫无疑问，会带动通信技术更快的发展，并且能够扩大通信技术的实际应用范围。由于物联网是物体和物体之间连接起来的网络，因此，可以应用于图书馆的条码