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Retrial // Sistema de Colas con una Distribución de Tiempo Inter-Retrial Dependiente del Umbral

Autores: Klimenok, Valentina I.; Dudin, Alexander N.; Vishnevsky, Vladimir M.; Semenova, Olga V.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Retrial // Sistema de Colas con una Distribución de Tiempo Inter-Retrial Dependiente del Umbral


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Sistema multi-servidor
Sistema de colas
Reintentos
Tiempos entre reintentos
Distribución exponencial
Tipo de fase

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 34

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En este documento, estudiamos un sistema de colas de múltiples servidores con reintentos y una órbita infinita. La llegada de clientes primarios se describe mediante un proceso de llegada Markoviano por lotes (), y los tiempos de servicio tienen una distribución de tipo fase (). Anteriormente, en la literatura, dicho sistema se consideraba principalmente bajo la estricta suposición de que los intervalos entre los intentos repetidos desde la órbita tienen una distribución exponencial. Solo unas pocas publicaciones trataron sistemas de colas de reintentos con tiempos entre reintentos no exponenciales. Estas publicaciones asumían que la tasa de reintentos es constante independientemente del número de clientes en la órbita o que esta tasa es constante cuando el número de clientes orbitales supera cierto umbral. Tales suposiciones simplifican esencialmente el análisis matemático del sistema, pero no reflejan la naturaleza de la mayoría de los procesos de reintentos en la vida real. La característica principal del modelo en estudio es que consideramos la estrategia clásica de reintentos en la que la tasa de reintentos es proporcional al número de clientes en la órbita. Sin embargo, en este caso, la suposición de la distribución no exponencial de los tiempos entre reintentos conduce a dificultades computacionales insuperables. Para superar estas dificultades, supusimos que los tiempos entre reintentos tienen una distribución de tipo fase si el número de clientes en la órbita es menor o igual a algún entero no negativo (umbral) y tienen una distribución exponencial en caso contrario. Al elegir adecuadamente el umbral, se puede obtener una aproximación suficientemente precisa del sistema con una distribución de los tiempos entre reintentos. Así, el modelo en estudio tiene en cuenta la naturaleza realista del proceso de reintentos y, al mismo tiempo, no recurre a restricciones como una tasa de reintentos constante o a métodos de truncamiento bruscos a menudo aplicados al análisis de sistemas de colas de reintentos con una órbita infinita. Describimos el comportamiento del sistema mediante una cadena de Markov multidimensional, derivamos la condición de estabilidad y calculamos la distribución en estado estable y los principales indicadores de rendimiento del sistema. Nos aseguramos numéricamente de que hubiera un valor razonable del umbral bajo el cual nuestro modelo puede servir como una buena aproximación del sistema de colas con la distribución de los tiempos entre reintentos. También comparamos numéricamente el sistema en cuestión con el sistema de colas correspondiente que tiene tiempos entre reintentos distribuidos exponencialmente y vimos que este último es una mala aproximación del sistema con la distribución de los tiempos entre reintentos. Presentamos una serie de ejemplos numéricos ilustrativos para analizar el comportamiento de los indicadores de rendimiento del sistema en función de los parámetros del sistema, la varianza de los tiempos entre reintentos y la correlación en el flujo de entrada.

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