通信系统中的随机模型(五)

讲师风采
刘斌
中国运用化学科学博士
讲师简介:
刘斌,男,中国运用化学科学博士
视频简介:
刘斌博士讲述了,通信系统中用于表示信息的信号不可能是单一的确定的, 而是各种不同的信号。信息就包含于出现这种或那种信号之中.如二元信息需用二种信号表示, 具体出现哪个信号是随机的,不可能准确予测,如能予测,则无需通信了,称这种具有随机性的信号为随机信号。随机变量和随机过程不仅可以用来建构信号和噪声的模型,还可以对通信信号和其它相关器件的随机时变的特性进行建模。
发布评论
全部评论
段落信息
  这个加权的和我们有了,下面我们讲乘积。假设f(i)是随机变量分母函数的变换,这些随机变量是独立的,它们的乘积实际上乘积可以看作随机变量和的变换,或者随机变量和的分母函数。我们底下这个记号X这个等号上面有个定量表示质量,X、Y是相等的,它的意思指的是他们的分母函数是相等的。 OK,有了上面的这些准备,我们现在看这个系统,看这个先到先服务的系统,我们先讲第一个服务规则先到先服务,FCFS,我们假设系统是处在稳态,然后我们用L表示系统中的顾客数,用X-表示已经过去的服务时间,就是说比如说有一个顾客正在接受服务,他已经服务了多长时间,这个用X-表示。X+表示还剩下多少时间,就是剩下的服务时间,还有多少时间是剩下的服务时间,因为这个系统实际上是一个比较经典的系统,有关分布函数表达式是有了,并且这个L和X-联合分布,实际上是一种密度函数,表达式也是有的,这个结果这里我们引用的是Takagi的书上1993年那本书的结果,我们努力的把记号保持一致吧。所以说我们可以看到这个Pk(x),总而言之这些Pk和Pk(x)这些结果都是有的。 接下来我们要在这个基础上研究等待时间和忙区的分布,首先我们看一下这个结果,这个结果是联合概率分布,也就是说对象等于k,剩下的服务时间大于T,我们来看看这样一个联合分布它的表达式。通过一些推导,简单的推导我们可以得到这个结果,我们发现让这个概率除上它的,然后我们进一步得到下面的这个表达式。OK,现在我们取局限,下面我们怎么取局限,我们准备取局限,让T趋向于无穷,T趋向于无穷以后,然后把我们前面所有的Pk还有Pk(x)都代进去,那我们就得到一个简单的结果,这个结果实际上是从0到k的和,这个结果我们待会儿要用,因为它是告诉我们服务时间剩余服务时间,就是x+和wait的服务时间概率分布的关系。 现在考虑系统,我们假设我们说的系统已经处于稳态了,有一个顾客到达,他看着系统有L个顾客,不包括他自己,他看到已经有L个顾客。剩余服务时间是x+,当然如果没有系统是空的话就没有剩余服务时间,因为没有顾客在系统,如果系统不空的话,假如是x+。有一个重要的性质叫做PAST,PAST是什么呢?就是说如果是到达你的观察是按照过程来看系统的话,你看到的系统的状态的分布实际上跟这个系统长期的时间平均值的分布是一样的,这就是为什么说Poisson arrvals see time average,就是说如果是观察是Poisson过程那个时间点,你可以看到你所看到的这种,我们所看到的系统的状态实际上跟长期平均的状态是一样的。这就是说为什么说,因为在我们这些系统我们到达过程是Poisson到达,所以说我们有一个贴了标签的顾客,我们假设说一个贴了标签的顾客看到L个顾客,还有剩余服务时间是X+。这个L和X+实际上跟我们前面所说的稳态的那个结果,长期时间平均值的那个稳态结果其实是一样的,因为他们有等价关系,其原因就是说Poisson。那么这个贴了标签的顾客到达,讨论他的等待时间,这里有个问题,就是贴了标签的顾客到达,如果系统已经满了,这个顾客实际上是被阻止的,是不能进入系统的。那也就是说只有当buffer中间还没有满的时候他才能加入这个队伍。那么我们这样说,所以我们假设我们用这个表示等待时间,也就是说贴了标签顾客的等待时间,我们知道这个等待时间有可能等于无穷,如果他被阻止,不允许进入的话,这是我们的定义,那么他的等待时间就等于无穷大,那么如果等于0,系统就没有顾客的话,他立刻就接受服务,所以他的时间等于0。如果说有k的顾客,有一个肯定是在接受服务,这个接受的服务剩下的服务时间应该是x+。还有k-1还没有服务,这些顾客都得必须在我这个顾客得到服务之前服务,所以说它还有一个和。这个非常简单。 从这个表达式我们可以写出等待时间,实际上我们说等待时间w是这样定义的,假设w是被接受的到达的顾客的等待时间,所以这里是有一个前提,我们假设这个顾客已经被接受他的等待时间,所以它是一个条件概率了。实际上W>T,并没有达到最大值,已知是小于等于k-1的。也就是说这个到达是被接受的。那么我们可以从这里出发,可以写出从前面的表达式。那么定义2.1,这个就是说第一个结果了,它是对先到先服务的情况,FCFS的情况,我们得到这个结果,就是根据上面的那个结果我们可以证明这个定义。等待时间的伪概率除上服务时间的伪概率,实际上是等于k-1并不是那么直观的,但是这个结果非常简单。

全文文稿