Модель функционирования сети связи

Построение событийной части сегмента

Событийная часть сегмента, назовём её блок Абонент1, предназначена для имитации отправителя-получателя сообщений, поступления сообщений через случайные интервалы времени, розыгрыша параметров сообщений и счёта количества всего отправленных-полученных сообщений по категориям и абонентам, запоминания времени поступления каждого сообщения, используемого в последующем для расчёта минимального, максимального и среднего времени передачи одного сообщения.

Алгоритм блока Абонент1 приведен на Рис. 4.7, а его реализация средствами AnyLogic - на Рис. 4.8.

Из палитры Презентация перетащите элемент Прямоугольник.

На странице Местоположение и размер панели Свойства введите в поля X: 10, Y: 50, Ширина: 450, Высота: 380.

Перетащите элемент text и в поле Текст: введите Абонент1. (рис 4.7) Алгоритм блока Абонент1

Перетащите из Библиотеки моделирования процессов объект source. Поместите его так же, как на Рис. 4.8. Остальные объекты блока Абонент1 вы будете перетаскивать и размещать по мере необходимости.

При построении модели нам придётся воспользоваться Java-кодом, в котором потребуются дополнительные поля сообщений. Для этого мы должны создать нестандартный тип заявки с дополнительными полями для записи и хранения параметров, о которых мы упоминали ранее (см. п. 4.1.4).

Создайте класс заявки Message.

Выделите объект source.

В панели Проект щёлкните правой кнопкой мыши элемент модели верхнего уровня дерева и выберите Создать/Java класс.

Появится диалоговое окно Новый Java класс. В поле Имя: введите имя нового класса: Message.

В поле Базовый класс: выберите из выпадающего списка Entity . Щёлкните кнопку Далее. (рис 4.9) Дополнительные поля класса заявок Message

Появится вторая страница Мастера создания Java класса. Добавьте поля Java класса, показанные на Рис. 4.9.

Оставьте флажки Создать конструктор и Создать метод toString (). Щёлкните Готово. Закройте редактор кода.

Щёлкните правой кнопкой мыши в панели Проект только что созданный Java класс и в контекстном меню выберите Преобразовать Java класс в тип агента. Закройте окно с параметрами.

Продолжим построение блока Абонент1.

double a=0;
double b=kolAbonent;
   // Розыгрыш номера получателя сообщения
    a=uniform();
 for (int i=1; i<(kolAbonent+1); i++)
   	{if (a<=((1/kolAbonent)*b))
    	  entity.numAbPol=i;
   	    b=b-1;}   
entity.timeOtpr=time();
entity.numAbOtpr=numAbonent;

Объект source будет генерировать сообщения с интервалами времени, распределёнными по экспоненциальному закону. Принято, что сообщения от данного абонента-отправителя с равной вероятностью могут быть отправлены любому абоненту сети. Поэтому разыгрывается номер абонента-получателя сообщения, и заносится в numAbPol. В поле timeOtpr заносится время отправления сообщения.

Отправляемое сообщение поступило в буфер. Дальше оно должно попасть в канал связи. Создайте порты для отправления и приёма сообщений.

Итак, отправляемое сообщение поступило в канал связи, подключённый к порту вых.

Через порт вх сообщения поступают из канала связи. Продолжим построение блока Абонент1.

Соедините его вход с выходом Т объекта selectOutput3.

Приступим к построению сегмента Маршрутизатор.

Сегмент Маршрутизатор

Исходные данные

Событийная часть сегмента Маршрутизатор

Элементы событийной части сегмента Маршрутизатор показаны на Рис. 4.11. Сегмент включает Вычислительный комплекс, Буфер 2, порты входа-выхода, Имитатор отказов вычислительного комплекса.

В свою очередь вычислительный комплекс содержит Блок контроля 1, Буфер 1, Блок обработки сообщений.

Построим событийную часть сегмента Маршрутизатор.

Блок контроля 1

Блок предназначен для контроля текущей емкости буфера 1 маршрутизатора. Он анализирует наличие в буфере 1 свободной памяти, достаточной для хранения поступившего сообщения, и в зависимости от результата анализа сообщение либо помещается в буфер 1, либо уничтожается.

Алгоритм работы Блока контроля 1 представлен на Рис. 4.12.

В AnyLogic этот алгоритм реализуется блоками selectOutput, hold и sink.

В Палитре выделите Презентация. Перетащите элемент Прямоугольник.

На странице Местоположение и размер панели Свойства введите в поля: X: 26, Y: 50, Ширина: 154, Высота: 150.

Перетащите объекты selectOutput, hold и sink на диаграмму типа агента Маршрутизатор, разместите и соедините так, как показано на Рис. 4.11.

Перетащите элемент text и на странице Текст панели Свойства вместо text введите Блок контроля 1.

Выделите объект selectOutput.

В поле Имя: вместо selectOutput введите blokKontrol_1.

В поле Тип заявки: Agent замените Message. (рис 4.11) Событийная часть сегмента Маршрутизатор (рис 4.12) Алгоритм работы Блока контроля 1

Установите Выход true выбирается При выполнении условия.

В поле Условие введите условие:

(emkostBufer1-tekEmkostBufer1>=entity.dlina)
(hold.isBlocked()==false)

При выполнении условия заявка направляется на выход T (выходной порт для заявок, для которых выбирается выход true) и на выход F (выходной порт для заявок, для которых выбирается выход false), если условие не выполняется, соответственно.

Выделите объект sink. В поле Тип заявки: Agent замените Message.

В поле Действие при входе введите kolPotBK++; для счёта количества сообщений, потерянных при отказе вычислительного комплекса.

Выделите элемент hold. В поле Тип заявки: Agent замените Message.

Блок Буфер 1

Блок Буфер 1 предназначен для приема, размещения и хранения поступающих на обработку сообщений.

Алгоритм работы блока Буфер 1 приведен на Рис. 4.13.

В AnyLogic алгоритм блока Буфер 1 реализуется объектом queue, который выполняет функции очереди (FIFO).

В Палитре выделите Презентация. Перетащите элемент Прямоугольник.

На странице Местоположение и размер панели Свойства введите в поля X: 190, Y: 50, Ширина: 126, Высота: 100.

На странице Основные панели Свойства в поле Имя: оставьте Rectangle. Не ставьте флажок Отображать имя.

Перетащите элемент text и на странице Текст панели

Свойства вместо text введите Буфер 1.

(рис 4.13) Алгоритм работы блока Буфер 1

Выделите объект queue.

В поле Имя: вместо queue введите bufer1.

В поле Тип заявки: Agent замените Message.

В поле Вместимость введите emkBufer1.

При помещении сообщения в буфер его текущая емкость увеличивается, поэтому в поле Действия При входе введите:

tekEmkBufer1 += entity.dlina;

При выходе сообщения из буфера его текущая емкость уменьшается, поэтому в поле Действия При выходе введите:

tekEmkBufer1 -= entity.dlina;
entity.timeObr=entity.dlina/proizvod;

Поставьте флажок Включить сбор статистики.

Блок обработки сообщений

Блок предназначен для имитации обработки сообщений.

Алгоритм работы блока приведен на Рис. 4.14.

Для реализации алгоритма Блока обработки сообщений в AnyLogic используется объект delay.

exponential(1/entity.timeObr)

коэфЗагрВК1=computer.statsUtilization.mean();

Блок контроля 2

Блок контроля 2 предназначен для распределения сообщений по направлениям и контроля текущих ёмкостей буферов (накопителей) направлений передачи сообщений.

Алгоритм работы Блока контроля 2 приведен на Рис. 4.15.

Вначале определяется номер направления, по которому должно быть передано поступившее сообщение. Затем определяется наличие достаточной свободной памяти в буфере этого направления. При отсутствии нужного объёма памяти сообщение теряется.

Для распределения сообщений по направлениям можно было бы использовать объекты selectOutput5 и sink. Однако мы используем другие объекты AnyLogic: exit и enter. Они позволяют организовать сложную маршрутизацию, вследствие чего на Рис. 4.11 Блок контроля 2 не выделен, хотя функционально он существует.

int i;
	i=entity.numIstPol;
	 {
			switch (i) 
{
				case 1:if (emkBuferNapr1-tekEmkNapr1>=entity.dlina) {
							enter1.take(entity);
							break;}
						else {enter.take(entity);
							break;}  
				case 2:if (emkBuferNapr1-tekEmkNapr1>=entity.dlina) {
							enter1.take(entity);
							break;}
						else {enter.take(entity);
		    				break;}  
				case 3:if (emkBuferNapr2-tekEmkNapr2>=entity.dlina) {
							enter2.take(entity);
							break;}
						else {enter.take(entity);
						    break;}  
				case 4:if (emkBuferNapr2-tekEmkNapr2>=entity.dlina) {
							enter2.take(entity);
							break;}
						else {enter.take(entity);
	    					break;}
	    		case 5:if (emkBuferNapr3-tekEmkNapr3>=entity.dlina) {
							enter3.take(entity);
							break;}
						else {enter.take(entity);
	    					break;}
				case 6:if (emkBuferNapr4-tekEmkNapr4>=entity.dlina) {
							enter4.take(entity);
							break;}
						else {enter.take(entity);
	    					break;}     
			}
		}

Маршрутизатор настраивается определённым образом, например, таблицей маршрутизации. В данном случае он настраивается программным путём так, что сообщения первого и второго отправителей передаются по первому направлению, третьего и четвёртого отправителей - по второму направлению, пятого отправителя - по третьему и шестого отправителя - по четвёртому направлению. Такой вариант принят с учётом построения в дальнейшем сети связи (см. Рис. 4.1).

Блок Буфер 2

Блок Буфер 2 предназначен для приема и хранения сообщений, передаваемых по каналам направлений. Он состоит из четырёх буферов - для каждого направления свой буфер.

Алгоритм работы буфера каждого из направлений такой же, как и алгоритм работы буфера 1 (см. Рис. 4.13).

Реализуется каждый из буферов также объектом queue.

tekEmkNapr1 += entity.dlina;

tekEmkNapr1 -= entity.dlina;

tekEmkNapr2 += entity.dlina;

tekEmkNapr2 -= entity.dlina;

tekEmkNapr3 += entity.dlina;

tekEmkNapr3 -= entity.dlina;

tekEmkNapr4 += entity.dlina;

tekEmkNapr4 -= entity.dlina;

Организация входных и выходных портов

Также как и для источника сообщений, для маршрутизатора нужно создать выходы, через которые отправлять сообщения, и входы, по которым получать сообщения. Создайте эти входы и выходы.

Имитатор отказов вычислительного комплекса

Принято, что вычислительный комплекс может выходить из строя и отказывать в обработке сообщений. Можно было бы построить имитатор отказов так, что генератор вырабатывает заявки-отказы в количестве, определяемом длительностью времени моделирования. Однако мы сделаем так, что генератор вырабатывает одну заявку, а затем этот процесс повторяется через интервалы времени, равные наработке до очередного отказа.

hold.setBlocked(true);
if (computer.size()!=0) {
computer.remove((Message)computer.get(0));
kolPoterBK ++;}

hold.setBlocked(false)

Сегмент Канал

Данный сегмент предназначен для имитации передачи сообщений по каналам связи.

Для его реализации в AnyLogic используется имитационная модель направления связи (глава 2), которое состоит из основного и резервного каналов.

Исходные данные

Событийная часть сегмента Каналы

Перейдите на область просмотра облКаналы.

Перетащите элемент Прямоугольник.

На странице Местоположение и размер панели Свойства введите в поля X: 186, Y: 50, Ширина: 200, Высота: 135.

Перетащите объект selectOutput, разместите как на Рис. 4.17.

Оставьте предложенные системой имена и флажок Отображать имя.

В поле Тип заявки: Agent замените Message. (рис 4.16) Исходные данные сегмента Канал (рис 4.17) Объекты событийной части сегмента Канал

Выход true выбирается: При выполнении условия.

Условие: основной_канал_работает.

При выходе (true):

entity.timePered=entity.dlina/skorPeredKan;

В поле Вместимость введите 1.

При выходе (false):

if (а==0)
entity.timePered=entity.dlina/skorPeredKanR;
if (а==1)
{entity.timePered=entity.dlina/skorPeredKanR +
timeBklResK;
а=0;}
а=1;

Установите флажок Включить сбор статистики.

Скопируйте объект delay. Вставьте его один раз. При этом изменится имя на основной_канал, а остальные свойства останутся неизменными.

Замените имя основной_канал на резерв_канал.

Действия При выходе

коэфЗагрРезК=резерв_канал.statsUtilization.mean();
коэфЗагрКан=коэфЗагрОснК+коэфЗагрРезК;

Соедините согласно Рис. 4.17 объекты selectOutput и delay.

Организация входного и выходного портов

Имитатор отказов каналов связи

Имитатор отказов основного канала связи построен аналогично имитатору отказов вычислительного комплекса.

основной_канал_работает = false;
if (основной_канал.size()!=0){
	Message m = основной_канал.get(0);
	основной_канал.stopDelayForAll();
	всего_потеряно_сообщ ++;}

основной_канал_работает = true;

Построение модели сети связи

Все необходимое для построения модели сети из активных объектов Абонент, Канал и Маршрутизатор нами создано. Приступим к построению модели сети.

Для того чтобы связь была между всеми абонентами и они могли бы обмениваться сообщениями, нам потребуется ещё один маршрутизатор. Но мы не можем использовать второй экземпляр этого же типа абонента, так как программно он настроен именно на наш вариант организации связи.

int i;
	i=entity.numAbPol;
	 {
			switch (i) {
				case 1:if (emkBuferNapr1-tekEmkNapr1>=entity.dlina) 
{enter1.take(entity);
							break;}
						else {enter.take(entity);
							break;}  
				case 2:if (emkBuferNapr2-tekEmkNapr2>=entity.dlina) {
							enter2.take(entity);
							break;}
						else {enter.take(entity);
		    				break;}  
				case 3:if (emkBuferNapr3-tekEmkNapr3>=entity.dlina) {
							enter3.take(entity);
							break;}
						else {enter.take(entity);
						    break;}  
				case 4:if (emkBuferNapr4-tekEmkNapr4>=entity.dlina) {
							enter4.take(entity);
							break;}
						else {enter.take(entity);
	    					break;}
	    	}
		}

Построение модели сети связи завершено. Но надо ещё организовать переключение между областями просмотра.

Переключение между областями просмотра

Переключение между областями просмотра организуем так, чтобы можно было из сети переходить к любому абоненту, каналу, маршрутизатору и обратно. В каждом активном объекте - к данным и обратно к событийной части объекта или в сеть.

Для переключения используем элемент button из палитры Элементы управления.

Так как каналов 12, то давайте создадим ещё одну область просмотра облКан, и на ней разместим 12 кнопок (Рис. 4.19).

Нам осталось добавить элементы для переключения между областями просмотра на активных объектах и возвращения на корневой объект Main на область просмотра облСеть.

Последовательно переходите от объекта к объекту, добавляя на них нужное число элементов button и устанавливая значения свойств согласно Табл. 4.10. Размещение этих элементов было уже показано на Рис. 4.3… 4.6, 4.8, 4.10, 4.11, 4.16… 4.18.

Запуск и отладка модели

Прежде чем запустить модель:

При правильном построении модели вы получите результаты, показанные на Рис. 4.20.

Среди них показатели качества обслуживания сети связи: коэффициент пропускной способности 0,815 и среднее время передачи одного сообщения 6,050. Коэффициент пропускной способности, например, абонент 2 - абонент 3 равен 0,816. Обратите внимание на существенную разницу между минимальным и максимальным временами передачи сообщения. Она объясняется принятым экспоненциальным законом распределения времени передачи сообщений: максимальное значение может отличаться от среднего значения в восемь раз.

Количество отправленных и полученных сообщений всего и по категориям рассчитано за один прогон модели, то есть за 3600 сек. Для расчёта, как вы помните, был введён параметр kolProg=1000 и в 1000 раз было увеличено модельное время. Всего отправлено сообщений 600,559, получено всего абонентами - 490,035. Если разделить число полученных сообщений на число отправленных, то и будет получен коэффициент пропускной способности сети.

Точно такие же результаты моделирования, коэффициенты пропускной способности, выводятся и по каждому абоненту сети.

Перейдите в область просмотра Сеть, щёлкнув кнопку Сеть. Затем, щёлкните, например, кнопку Абонент2. Вы увидите результаты моделирования, показанные на Рис. 4.21.

Модель в GPSS World

Состав GPSS-модели

Модель в GPSS World разработана согласно постановке и включает следующие элементы:

GPSS-программа

Ввод данных в виде массивов организован таким образом, во-первых, чтобы в программе было меньшее количество строк, во-вторых, чтобы удобнее было использовать эти данные при написании программы модели и, в-третьих, чтобы при изменении числа элементов массива требовалась бы незначительная коррекция. Для организации такого ввода использованы функции. Например, функцией S_ задаются средние вычислительные сложности (длины) сообщений. Выборка соответствующей средней длины в зависимости от категории осуществляется по аргументу, представляющему собой параметр транзакта Р1. В этот параметр заранее посредством розыгрыша заносится код категории.

Сообщения имитируются транзактами с параметрами, необходимыми согласно логике работы модели. Каналы связи и ВК имитируются одноканальными устройствами (ОКУ): основные каналы связи - ОКУ1…ОКУ12, резервные каналы - ОКУ13…ОКУ24, ВК1 - ОКУ25, ВК2 - ОКУ26.

Для одновременной проверки выполнения каких-либо условий используются булевы переменные. Например, булева переменная Prov2 проверяет исправность ВК1 и наличие свободной ёмкости входного буфера, достаточной для размещения поступившего сообщения. Эти проверки можно выполнить и по отдельности, но использование булевой переменной более эффективно. Булева переменная Prov1 используется для выделения сообщений, адресованных абонентам 5 и 6.

Количество отправленных сообщений каждым абонентом каждому абоненту сети накапливается в матрице Otpr, а количество полученных сообщений каждым абонентом от каждого абонента сети - в матрице Pol. По эти статистическим данным рассчитываются коэффициенты пропускной способности абонент-абонент и записываются в матрицу KPS.

Коэффициент пропускной способности сети (КПС) связи в целом сохраняется в ячейке VPerS. А среднее время передачи одного сообщения - в ячейке TimeS.

GPSS-программа приведена ниже.

; Модель функционирования сети связи
 Определение матриц
Otpr	MATRIX	,6,6	; Матрица для записи отправленных сообщений
Pol	MATRIX	,6,6 ; Матрица для записи полученных сообщений
KPS	MATRIX	,6,6 ; Матрица для записи коэффициентов пропускной способности
; Задание исходных данных
VrMod EQU	  3600	; Время моделирования,1 ед. мод. вр.=1с
KolAb EQU		6		; Количество абонентов сообщений
Q_  	 EQU		40000  ; Производительность ВК, оп/c
V_     EQU	40000	; Скорость передачи, бит/с
MaxKat	EQU	4	; Количество категорий сообщений
NKan		EQU	12	; Количество каналов передачи данных
KolNapr	EQU	4	; Количество направлений в маршрутизаторе
KolBK	EQU	2	; Количество ВК
T5		EQU	0.1	; Время включения резервного канала
EmkBK1	EQU	5000000	; Ёмкость входного буфера ВК1
EmkBK2	EQU	5000000	; Ёмкость входного буфера ВК2
; Описание функций, задающих исходные данные
NaprM1	FUNCTION	P$NumPol,D6 ; Таблица адресов в маршрутизаторе 1
1,1/2,1/3,2/4,2/5,3/6,4
NaprM2	FUNCTION	P$NumPol,D4 ; Таблица адресов в маршрутизаторе 2
1,1/2,2/3,3/4,4
TOtkBK	FUNCTION	P4,D2  ; Среднее время между отказами ВК
1,3600/2,3600
TVosstBK	FUNCTION P4,D2; Среднее время восстановления ВК
1,3.7/2,3.7
TOtkKan 	FUNCTION	P4,D12 ; Среднее время между отказами каналов
1,3600/2,3600/3,3600/4,3600/5,3600/6,3600/7,3600/
8,3600/9,3600/10,3600/11,3600/12,3600
TVosstKan	FUNCTION	P4,D12 ; Среднее время восстановления каналов
1,3.2/2,3.2/3,3.2/4,3.2/5,3.2/6,3.2/7,3.2/8,3.2/
9,3.2/10,3.2/11,3.2/12,3.2
TimeAb	FUNCTION	P$NumOtpr,D6 ; Среднее время передачи сообщений от абонентов
1,30/2,30/3,30/4,30/5,30/6,30
Kat	FUNCTION	RN897,D4 ; Вероятности видов категорий
.3,1/.5,2/.7,3/1,4
S_	FUNCTION	P1,D4	; Средние вычислительные сложности сообщений (длины), оп (байт) по категориям
1,53000/2,86000/3,66000/4,50000
So_	FUNCTION	P1,D4	; Среднеквадратические отклонения вычислительных сложностей (длин) сообщений, оп (байт) по категориям
1,6100/2,5000/3,7000/4,500
EmkNaprM1	FUNCTION	P$NumNapr,D4 ; Ёмкости накопителей направлений, байт
1,250000/2,250000/3,250000/4,250000
EmkNaprM2	FUNCTION	P$NumNapr,D4 ; Ёмкости накопителей направлений, байт
5,250000/6,250000/7,250000/8,250000
BufAb	FUNCTION	P$NumPol,D6  ; Ёмкости входных буферов абонентов
1,80000/2,80000/3,80000/4,80000/5,80000/6,80000
Prov1	BVARIABLE	(P$NumPol'E'5)'OR'(P$NumPol'E'6)
Prov2 BVARIABLE	(FV*NumBK1)'AND'(P2'LE'(EmkBK1-Q*NumBK1))
Prov3	 BVARIABLE	(FV*NumBK2)'AND'(P2'LE'(EmkBK2-Q*NumBK2))
 Арифметические выражения вычисления
DL	VARIABLE	INT(NORMAL(897,FN$S_,FN$So_))	; Длин (вычислительных сложностей) сообщений
VrPer	VARIABLE	(P2/V_) ; Времени передачи сообщения
VrObr	VARIABLE	P2/Q_  ; Времени обработки сообщения
; Сегмент имитации поступления сообщений от источников
	GENERATE	,,,KolAb    ; Число транзактов по числу абонентов
	SAVEVALUE	Num+,1;Нумерация абонента-отправителя
	ASSIGN	NumOtpr,X$Num ; Номер абонента-отправителя в NumOtpr
Soob	ADVANCE	(Exponential(897,0,FN$TimeAb))	; Время отправления сообщений
	SPLIT	1,Soob	; Создание двойника сообщения
 Розыгрыш абонентов-получателей сообщений
Met1	SAVEVALUE	VerAb,(RN897/1000); Получение РРСЧ
Met2	ASSIGN	NumPol+,1 ; В Р$NumPol номер абонента-получателя сообщения
	TEST LE	X$VerAb,(P$NumPol#(1/KolAb)),Met2
	TEST NE	P$NumOtpr,P$NumPol,Met6	; Отправитель не себе ли отправляет?
 Розыгрыш категории сообщения и счёта сообщений
Met4	ASSIGN	1,FN$Kat	; В Р1 код категории и счет сообщений всех категорий
	ASSIGN	TimeVxod,AC1 ; Запись времени входа сообщения в сеть
	ASSIGN	10,(200+P1) ; В Р10 номера Х для счета отправленных сообщений по категориям
	ASSIGN	11,(P10+MaxKat) ; В Р11 номера Х для счета полученных сообщений по категориям
	ASSIGN	12,(P11+MaxKat) ; В Р12 номера Х для счета потерянных сообщений по категориям
	ASSIGN	13,(P12+MaxKat) ; В Р13 номера Х для записи КПС полученных сообщений по категориям
	ASSIGN	14,(P13+MaxKat) ; В Р14 номера Х для записи КПС потерянных сообщений по категориям
	SAVEVALUE	*10+,1 ; Cчет отправленных сообщений по категориям
	MSAVEVALUE Otpr+,P$NumOtpr,P$NumPol,1 ; Запись в матрицу количества отправляемых сообщений абонентам
 Розыгрыш характеристик сообщений
Met02	ASSIGN	2,V$DL ; Занесение в Р2 длины (вычислительной сложности) сообщения
	ASSIGN	3,V$VrPer ; Занесение в Р3 времени передачи сообщения
	ASSIGN	8,V$VrObr ; Занесение в Р8 времени обработки сообщения
; Сегмент имитации работы основных каналов 1-6
OsnK1	GATE FV	P$NumOtpr,ResK1 ; Исправен ли канал?
	ASSIGN	Vsp1,P$NumOtpr  ; Запись в параметр Vsp1 номера абонента отправителя
	GATE NU	P$Vsp1;Свободен канал с номером в P$Vsp1?
	SEIZE	P$Vsp1; Занять канал с номером в P$Vsp1
	ADVANCE	P3	    ; Имитация передачи сообщения
	RELEASE	 P$Vsp1 ; Освободить канал с номером в P$Vsp1
; Сегмент имитации работы маршрутизатора 1
Met11	ASSIGN	NumBK1,(2#NKan+1); Запись в параметр номера маршрутизатора как ОКУ
	TEST E	BV$Prov2,1,Met5 ; Исправен ли ВК1 и есть ли место в его буфере?
	QUEUE	P$NumBK1,P2   ; Если есть, поместить в буфер ВК1
Met14	SEIZE	P$NumBK1     ; Занять ВК1
	DEPART	P$NumBK1,P2    ; Освободить буфер ВК1
	ADVANCE	P8			; Имитация обработки сообщения
	ASSIGN	NumNapr,FN$NaprM1 ; Определение номера направления маршрутизатора 1	
	RELEASE	P$NumBK1	; Освобождение ВК1
	TEST LE P2,(FN$EmkNaprM1-Q*NumNapr),Met5; Есть ли место в буфере направления
	QUEUE	P$NumNapr,P2 ; Поместить в буфер направления
	TEST NE P$NumPol,5,Met21 ; Выделение сообщения для абонента 5
	TEST NE P$NumPol,6,Met21 ; Выделение сообщения для абонента 6
	TRANSFER	,Met15 ; Отправить на маршрутизатор 2 сообщения	для абонентов 1-4 
Met21	DEPART	P$NumNapr,P2 ; Покинуть буфер направления маршрутизатора 1
	TRANSFER	,Met16 ; Отправить на каналы сообщения для абонентов 5 и 6
Met15	DEPART	P$NumNapr,P2 ; Покинуть буфер направления маршрутизатора 1
; Сегмент имитации работы маршрутизатора 2
	ASSIGN	NumBK2,(2#NKan+2)
	TEST E	BV$Prov3,1,Met5 ; Если маршрутизатор 2 исправен и есть место в его буфере, то
	QUEUE	P$NumBK2,P2 ; поместить в буфер маршрутизатора 2
	SEIZE	P$NumBK2	; Занять BK2
	DEPART	P$NumBK2,P2 ; Покинуть буфер маршрутизатора 2
	ADVANCE	P8	; Имитация обработки сообщения
	RELEASE	P$NumBK2	; Освобождение BK2
	TEST E	P$NumPol,1,Met24
; Определить номер направления маршрутизатора 2
	ASSIGN	NumNapr,(KolNapr+1) 
	TEST LE	P2,(FN$EmkNaprM2-Q*NumNapr),Met5
	TRANSFER	,Met25
Met24	TEST E	P$NumPol,2,Met26
	ASSIGN	NumNapr,(KolNapr+2) ; Определить номер направления маршрутизатора 2
	TEST LE	P2,(FN$EmkNaprM2-Q*NumNapr),Met5
	TRANSFER	,Met25
Met26	TEST E	P$NumPol,3,Met27
	ASSIGN	NumNapr,(KolNapr+3) ; Определить номер направления маршрутизатора 2
	TEST LE	P2,(FN$EmkNaprM2-Q*NumNapr),Met5
	TRANSFER	,Met25
Met27	TEST E	P$NumPol,4,Met24
	ASSIGN	NumNapr,(KolNapr+4) ; Определить номер направления маршрутизатора 2
	TEST LE	P2,(FN$EmkNaprM2-Q*NumNapr),Met5
Met25	QUEUE	P$NumNapr,P2 ; Поместить в буфер направления маршрутизатора 2
; Сегмент имитации работы основных каналов 7-10	
	ASSIGN	Vsp1,(KolAb+P$NumPol); Определение каналов 7-10
	DEPART	P$NumNapr,P2 ; Покинуть буфер направления маршрутизатора 2
	GATE FV	P$Vsp1,ResK2 ; Если исправен основной канал, 
	GATE NU	P$Vsp1	; и свободен, то
	SEIZE	P$Vsp1	; занять его
	ADVANCE	P3	; Передача сообщения
	RELEASE	P$Vsp1	; Освободить канал
	TRANSFER	,Met17 ; Отправить для имитации получения сообщения
; Сегмент имитации работы основных каналов 11-12	
Met16	ASSIGN	Vsp1,(KolAb+P$NumPol); Определение каналов 11-12
	GATE FV	P$Vsp1,ResK2 ; Если исправен основной канал, 
	GATE NU	P$Vsp1	     ; и свободен, то
	SEIZE	P$Vsp1	     ; занять его
Met20	ADVANCE	P3		     ; Передача сообщения
	RELEASE P$Vsp1	     ; Освободить канал
; Сегмент имитации получения сообщений
Met17	ASSIGN	Vsp3,(2#KolNapr+P$NumPol); Запись в Vsp3 номера буфера абонента-получателя
	TEST LE P2,(FN$BufAb-Q*Vsp3),Met5 ; Есть ли место в буфере абонента получателя?
	QUEUE	P$Vsp3,P2 ; Поместить сообщение в буфер
	DEPART	P$Vsp3,P2 ; Освободить буфер
	TRANSFER	,Met10  ; Отправить для счёта полученных сообщений
; Сегмент имитации работы резервных каналов 13-18
ResK1	ASSIGN	Vsp1,(NKan+P$NumOtpr)
	GATE NU	P$Vsp1	; Свободен ли резервный канал?
	TEST E	X*Vsp1,1,Met7 ; Включить резервный канал
	ADVANCE	T5	; Включение резервного канала
	SAVEVALUE	P$Vsp1,0 ; Признак того, что резервный канал включён
Met7	SEIZE	P$Vsp1	 ; Занять резервный канал
	ADVANCE	P3	; Передача
	RELEASE	P$Vsp1	 ; Освободить резервный канал
	TRANSFER	,Met11 ; Отправить на маршрутизатор 1
; Сегмент имитации работы резервных каналов 19-24
ResK2	ASSIGN	Vsp1,(NKan+KolAb+P$NumPol)
	TEST NE	P$NumPol,5,Met22 ; Выделение сообщения для абонента 5
	TEST NE	P$NumPol,6,Met22 ; Выделение сообщения для абонента 6
Met22	GATE NU	P$Vsp1 ; Свободен ли резервный канал?
	TEST E	X*Vsp1,1,Met8 ; Включить резервный канал
	ADVANCE	T5	; Включение резервного канала
	SAVEVALUE	P$Vsp1,0 ; Признак включения ResK
Met8	SEIZE	P$Vsp1	; Занять резервный канал
	ADVANCE	P3	   	; Передача
	RELEASE	P$Vsp1	; Освободить резервный канал
	TRANSFER	,Met17 ; Отправить для имитации получения сообщения
; Сегмент имитации отказов ВК1
	GENERATE	,,,1
	ASSIGN	4,(2#NKan+1) ; Номер BK в P4
Met50	ADVANCE	(Exponential(897,0,FN$TOtkBK)) ; Розыгрыш времени до очередного отказа
	GATE FV	P4,Met50
	FUNAVAIL	P4,RE,Met117 ; Перевод ВК в неисправное состояние
	ADVANCE	(Exponential(897,0,FN$TVosstBK))	; Имитация восстановления
	FAVAIL	P4	; Перевод ВК в исправное состояние
	TRANSFER	,Met50   ; Отправить для розыгрыша очередного отказа
Met117	RELEASE	P$NumBK1 ; Освобождение ВК прерванным сообщением
	TRANSFER	,Met5	; Отправить для счета потерь
; Сегмент имитации отказов ВК2
	GENERATE	,,,1
	ASSIGN	4,(2#NKan+2) ; Номер BK в P4
Met49	ADVANCE	(Exponential(897,0,FN$TOtkBK)) ; Розыгрыш времени до очередного отказа
	GATE FV	P4,Met49
	FUNAVAIL	P4,RE,Met115 ; Перевод ВК в неисправное состояние
	ADVANCE	(Exponential(897,0,FN$TVosstBK))	; Имитация восстановления
	FAVAIL	P4	; Перевод ВК в исправное состояние
	TRANSFER	,Met49   ; Отправить для розыгрыша очередного отказа
Met115	RELEASE	P$NumBK2 ; Освобождение ВК прерванным сообщением
	TRANSFER	,Met5	; Отправить для счета потерь
; Сегмент имитации отказов каналов связи 1-6
	GENERATE	,,,KolAb ; Число транзактов - по числу каналов связи
	SAVEVALUE	NumKan+,1 ; Записать в X$NumCan последовательно 1, 2, ..., KolAb
	ASSIGN	4,X$NumKan  ; Записать в Р4 последовательно 1, 2, ..., KolAb
Met19	ADVANCE	(Exponential(897,0,FN$TOtkKan)) ; Розыгрыш времени до очередного отказа
	GATE FV	P4,Met19
	FUNAVAIL	P4,RE,Met112 ; Перевод канала в неисправное состояние
	ASSIGN	NumKan,(NKan+P4)
	SAVEVALUE	P$NumKan,1 ; Признак включения резервного канала
	ADVANCE	(Exponential(47,0,FN$TVosstKan)) ; Имитация восстановления канала
	FAVAIL	P4	; Перевод в исправное состояние
	TRANSFER	,Met19   ; Отправить для розыгрыша очередного отказа
Met112	RELEASE	P$Vsp1   ; Освобождение канала с номером в Р$Vsp1
	TRANSFER	,Met5	; Отправить для счета потерь
; Сегмент имитации отказов каналов связи 7-12
	GENERATE	,,,KolAb  ; Число транзактов - по числу каналов связи
	SAVEVALUE	NumKan+,1 ; Записать в X$NumCan последовательно 1, 2, ..., KolAb
	ASSIGN	4,(X$NumKan+KolAb) ; Записать в Р4 последовательно KolAb+1, ...,KolAb+KolAb 
Met23	ADVANCE	(Exponential(897,0,FN$TOtkKan)) ; Розыгрыш времени до очередного отказа
	GATE FV	 P4,Met23
	FUNAVAIL	P4,RE,Met113 ; Перевод канала в неисправное состояние
	ASSIGN	NumKan,(NKan+P4)
	SAVEVALUE	P$NumKan,1 ; Признак включения резервного канала
	ADVANCE	(Exponential(47,0,FN$TVosstKan)) ; Имитация восстановления канала
	FAVAIL	P4	; Перевод в исправное состояние
	TRANSFER	,Met23   ; Отправить для розыгрыша очередного отказа
Met113	RELEASE	P$Vsp1   ; Освобождение канала с номером в Р$Vsp1
	TRANSFER	,Met5	; Отправить для счета потерь
Met6	TERMINATE	; Уничтожение сообщений, отправленных самим себе
; Сегмент счета переданных и потерянных сообщений и расчет вероятностей передачи сообщений
Met10	SAVEVALUE	*11+,1 ; Cчет в ячейке с номером в Р11 полученных сообщений всего и по категориям
	SAVEVALUE	*13,(X*11/X*10) ; Расчет и сохранение в ячейке с номером в Р13 КПС сети по категориям
	MSAVEVALUE Pol+,P$NumPol,P$NumOtpr,1 ; Счёт и запись в матрицу полученных сообщений
	MSAVEVALUE KPS,P$NumOtpr,P$NumPol, (MX$Pol(P$NumPol,P$NumOtpr)/MX$Otpr(P$NumOtpr,P$NumPol))
	TERMINATE	
Met5	SAVEVALUE	*12+,1 ; Cчет в ячейке с номером в Р12 потерянных сообщений всего и по категориям
	TERMINATE
; Задание времени моделирования и расчёт результатов
	GENERATE	VrMod	; Задание времени моделирования
	TEST L	X$Prog,TG1,Met30 ; Если X$Prog<TG1,
	SAVEVALUE	Prog,TG1      ; то X$Prog=TG1
Met30	TEST E	TG1,1,Met32 ; Если TG1=1, расчёт и сохранение результатов
	SAVEVALUE	TimeS,(X$TimeSum/N$Met10) ; Расчёт и сохранение в TimeS среднего времени передачи одного сообщения
	SAVEVALUE	VPerS,(N$Met10/N$Met4)	; Расчет и сохранение в ячейке VPerS КПС сети
	SAVEVALUE	VPotS,(N$Met5/N$Met4)	; Расчет и сохранение в ячейке VPotS КПС сети
Met32 TERMINATE	1
	START	1000

Интерпретация результатов моделирования

Всего выполнено 6 экспериментов. Изменение параметров сети связи проводилось также, как и в предыдущих моделях. То есть в каждом следующем эксперименте параметры, изменённые в предыдущем эксперименте, остаются такими же, если не указано их изменение. В шестом эксперименте кроме указанных параметров были также изменены средние интервалы поступления сообщений от всех абонентов (timeAbonent) с 30 до 20.

В Anylogic в поле Конечное время: было введено 3600000.0. Время моделирования увеличено в 1000 раз по числу прогонов модели. В GPSS указывается модельное время 3600 и 1000 прогонов модели.

Результаты экспериментов сведены в Табл. 4.11. Видно, что результаты моделирования отличаются незначительно. Коэффициенты пропускной способности $$(\Delta_{11} … (\Delta_{61})$$ отличаются на 0…0,001, а среднее время передачи одного сообщения $$(\Delta_{12} … \Delta_{62})$$ - на 0,071…1,064 с. Коэффициенты загрузки вычислительных комплексов также отличаются на 0…0,022, а коэффициенты загрузки основных каналов - на 0,000…0,001.

В четвёртом и пятом экспериментах в связи с уменьшением ёмкостей входных буферов ВК1 и ВК2 сообщения второй категории не передаются, так как их средняя длина из всех категорий максимальная.

Сравнительная оценка позволяет сделать вывод об адекватности результатов моделирования, полученных при использовании для построения моделей одной и той же системы инструментальных средств GPSS World и AnyLogic. Машинное время выполнения модели в GPSS World составляет 22 … 24 с, а в AnyLogic примерно 15 мин.