s1Eva_IIT2017_T3 Multiplexor-Colas

1Eva_IIT2017_T3 Multiplexor-Colas

a) Determine el espacio de estados del sistema

S={0,1,2,3,4,5,6}

b) Dibuje y etiquete el diagrama de estados del sistema

c) Calcule las probabilidades de cada estado (PMF)

SALE = ENTRA
(1) λp0 = µp1
(2) (λ + µ)p1 = λp0 + 2µp2
(3) (λ + 2µ)p2 = λp1 + 3µp3
(4) (λ + 3µ)p3 = λp2 + 4µp4
(5) (λ + 4µ)p4 = λp3 + 5µp5
(6) 5µp5 = λp4
(7) p0 + p1 + p2 + p3 + p4 + p5 = 1
(1) p1 = (λ/µ) p0 

(2) (λ + µ)(λ/µ) p0  = λp0 + 2µp2 
    p2 = [1/2µ] [(λ + µ)(λ/µ) - λ] p0 
    p2 = [λ/2µ2] [(λ + µ) - µ] p0 
    p2 = (1/2)(λ/µ)2 p0 

(3) (λ + 2µ)p2 = λp1 + 3µp3 
    (λ + 2µ)(1/2)(λ/µ)2 p0  = λ (λ/µ) p0  + 3µp3 
    [(λ + 2µ)(1/2)(λ/µ)2 - (λ2/µ)] p0  = + 3µp3 
    3µp3 = (λ/µ)2 [(1/2)(λ + 2µ) - µ ] p0 
    p3 = (1/3µ)(λ/µ)2 (λ + 2µ - 2µ)/2 p0 
    p3 = [1/(2*3)](λ/µ)2 (λ/µ) p0 
    p3 = (1/3!)(λ/µ)3 p0

(4) (λ + 3µ)(1/(2*3))(λ/µ)3 p0 = λ(1/2)(λ/µ)2 p0  + 4µp4
    4µp4  = [(λ + 3µ)(1/(2*3))(λ/µ)3 - λ(1/2)(λ/µ)2] p0 
    4µp4  = (1/2)(λ/µ)3[(1/3)(λ + 3µ) - µ] p0 
    p4  = [1/2*4µ](λ/µ)3((λ + 3µ) - 3µ)/3 p0 
    p4  = [1/2*3*4](λ/µ)3(λ/µ) p0 
    p4  = (1/4!)(λ/µ)4 p0 

(5) (λ + 4µ)(1/4!)(λ/µ)4 p0  = λ(1/3!)(λ/µ)3 p0 + 5µp5
     5µp5 = [(λ + 4µ)(1/4!)(λ/µ)4 - λ(1/3!)(λ/µ)3] p0 
     5µp5 = [(1/4!)(λ/µ)4][(λ + 4µ-  4µ] p0
     p5 = (1/5!)(λ/µ)5 p0 

(7) p0 + (λ/µ) p0 + (1/2)(λ/µ)2 p0 + [1/3!](λ/µ)3 p0 + (1/4!)(λ/µ)4 p0  + (1/5!)(λ/µ)5 p0 = 1
    p0 [1 + (λ/µ) + (1/2)(λ/µ)2 + (1/3!)(λ/µ)3 + (1/4!)(λ/µ)4 + (1/5!)(λ/µ)5 ] = 1
    p0  = 1/ [1 + (λ/µ) + (1/2)(λ/µ)2 + (1/3!)(λ/µ)3 + (1/4!)(λ/µ)4 + (1/5!)(λ/µ)5 ]

d) Encuentre la probabilidad de pérdidas de conexiones.

p5 =  (1/5!)(λ/µ)5 p0  
   = (1/5!)(λ/µ)5 /  [1 + (λ/µ) + (1/2)(λ/µ)2 + (1/3!)(λ/µ)3 + (1/4!)(λ/µ)4 + (1/5!)(λ/µ)5 ]

e) ¿Cuál es el factor de utilización del enlace?

Es el valor esperado de uso de capacidad relativo a la capacidad máxima del multiplexor.

\rho = \frac{\sum_{i=0}^{5}(i)(p_i )\text{1MB}}{\text{5MB}}