通信系统中的随机模型(四)

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:
本讲中刘斌博士讲述了,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。
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  第二个问题是有关MGEK这个Q的盲区和等待时间,这里服务时间被假设为是特殊服务时间,关键问题是伪概率的渐进性,也就是说伪概率分布的渐进行为,这里这个图所显示的是一个M/G/1/K的排列,这里K表示最大的对长,这里这个K包含了位置在服务台上的位置,也就是说有K-1个等待的位置,有一个在服务台上的位置,所以说这里这个容量指的是K-1个等待位置,和有一个被接受的服务的位置,服务台上的位置。顾客到达是根据Poisson到达,他的到达率是服务时间它的分布,它的服务时间我们用X来表示,尾巴分布也就是说分布函数是X小于T,尾巴就是X大于T,所以为了方便起见,我们用B表示分布函数,就是它的伪概率,伪分布。所以以后我们见到,实际上就表示服务时间大于T的概率。服务规则可以是先到先服务和后到先服务和随机序服务。 主要结果,这个主要结果是关于等待时间和盲区的伪概率的间接性,第一个式子它等待时间大于T,W表示等待时间,等待时间大于T的概率,我们前面说的实际上它是一个记号,它就是表示服务时间大于T。等待时间大于T的概率,除上服务时间大于T的概率,这个T趋向于无穷,我们看看这两个比值,最终我们发现我们的结果,这两个比值实际上是一个正常数,既不是0也不是无穷大,从这个意义上来说,等待时间和原来的服务时间,他们的伪概率是渐进的,有一个渐进的关系,可以粗略的这么说,等待时间的伪分布,实际上是渐进的等于常数c乘上服务时间的伪分布。你可以把这个分母乘到右面去,对盲区又有一个类似的结果,盲区的伪分布除上服务时间的伪分布,等T趋向无穷的时候,他趋向一个正数,在大于0小于无穷的正数,这实际上准确的描述了等待时间和盲区的伪分布的渐进性。 文献,我们前面的这个结果实际上是说,我们这篇文章,这个工作的结果实际上是关于有限buffer,有限系统,也就是说有限buffer的有限对长。如果说无限等待空间,也就是说等待空间可以被无穷大,这方面结果已经在文献中出现了,这里我列了一些结果,像1994年Glynn和Whitt的结果,他们研究的是等待时间,还有Boxma和Cohen的结果,还有一些关于盲区也有结果,是Meyer和Teugls,还有最近的一些结果像Foss和Korshunov,有关1999年有一部分工作,这些结果已有的结果都是对无限buffer的系统,有限buffer的系统据我们文献检索来看还没有,所以说我们的文献回顾主要是放在无限buffer的情况,看看无限buffer的这个情况。无限buffer和有限buffer的情况,我们那个结果是等待时间的伪分布和服务时间的伪分布有那么一个比值的关系,无限buffer的情况那个结果就不一样,我把它列出来,这里是想展示一下它的区别。无限buffer这个情况实际上我们看,我们用这个I表示积分的伪分布,也就是说这个,它不是我们前面等待时间的伪分布,因为等待时间的伪分布,等待时间的伪分布有一个关系,这个分布实际上是被称作为积分的伪分布,已有的比如说结果关于无限buffer这个情况的结果,我们列出来,这个文献中的结果。等待时间的伪分布,这个伪分布,也就是说这个不是服务时间的伪分布,但是它是一个新的分布,是由服务时间的分布所定义的一个分布的伪概率。所以说这个是有区别的。确切的说是套了一层积分在那个地方。 OK,因为我们关心的是分布,假设服务时间是重伪的情况,那么自然要说了什么是重伪什么是轻伪,其实说清楚重伪和轻伪并不困难,关键是因为X是一个随机变量,我们说X是有轻伪的呢,如果它的那个也就是我们这里写了E,然后里面是指数,如果这个函数对任何一个是有限的话,那么这个是轻伪,轻伪的意思就是它的概率分布实际上,它的概率分布实际上是衰减,以指数或者比指数更快的速度衰减的,常见的轻伪分布有指数分布,指数分布可能是轻伪的。甚至说有的随机变量它的取值不可能取到无穷,最大取值是某一个常数,它没有尾巴,这种肯定是轻伪。甚至有些叫做truncated normal,指的是因为normal可以取从负无穷到正无穷,我们这里考虑的是时间随机变量不能取负无穷,所以在这个基础上定义的normal分布,阶段的normal的分布,实际上阶段的normal分布它的伪概率衰减已经比指数还快了,很自然它是轻伪的。 那么重伪,不是轻伪就是重伪,话反过来说,它的函数对所有的大于0,不管多么的小,这个函数一定是等于无穷大。这反过来在一定程度上可以给我们一种感觉,它的伪概率是相对轻伪来说它的伪概率是比较大的,所以说平均值就是取期望值它等于无穷。典型的有Pareto和Weilbull,Weilbull它的参数的R的要求在0和1之间,或者对数正态分布也是要重伪的,还有Regularly varying,它都是重伪的。 重伪、轻伪,它们的区别实际上严格意义

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