• 제목/요약/키워드: queueing model

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해군 함정 정비체계 최적 정비인력 할당 모형 연구 (A Study on the Optimal Allocation of Maintenance Personnel in the Naval Ship Maintenance System)

  • 김성우;윤봉규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.1853-1862
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    • 2015
  • 해군 정비체계는 전투함정을 수리하는 역할을 수행한다. 한국 해군은 전투함정의 전비태세를 최대화하기 위해 4개의 정비창을 운용하고 있다. 각 정비창은 함정 유형, 정비 종류, 정비 능력에 따라 다른 정비 서비스를 제공하는 특성으로 인해 정비인력을 각 정비창에 최적으로 할당하는 것은 어려운 문제가 되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 정비창의 성능척도에 중요한 영향을 미치는 정비인력의 할당 측면에서 정비창의 운용을 연구하였다. 대기행렬 네트워크 이론, 분해 및 최적화 기법을 이용하여 본 연구에서는 정비체계 내 대기 중인 고장 함정의 수를 최소화할 수 있는 정비인력 할당 모형을 제시한다.

동영상 재생 품질 향상을 위한 최적 버퍼 수준 결정 (Estimating the Optimal Buffer Size on Mobile Devices for Increasing the Quality of Video Streaming Services)

  • 박현민
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.34-40
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    • 2018
  • 본 연구에서는 모바일 단말에서 재생되는 동영상 서비스의 끊김 현상을 방지할 수 있는 최적의 버퍼 크기를 산정하고자 한다. 버퍼는 VOD서비스를 위해 수신 단말에 도착한 멀티미디어 패킷의 저장 공간을 의미한다. 만약 버퍼 크기가 너무 크면, 재생 서비스 시작 전의 지연시간이 길어지게 된다. 반대로 버퍼 크기가 너무 작은 경우, 수신 단말에 도착한 패킷의 부족으로 재생 서비스가 중간에 멈출 수 있다. 그러므로 적정 버퍼 크기는 모바일 단말에서의 재생 서비스 품질 척도가 될 수 있다. 본 연구에서는 재생 서비스의 버퍼링 과정을 이산시간 대기행렬로 모델링한다. N정책을 갖는 Geo/G/1 대기행렬에서 바쁜기간의 평균길이와 평균 대기시간을 분석한다. 또한 도출된 성능척도를 이용하여 모바일 단말에서의 최적의 버퍼 크기를 결정하는 수치예제를 제시한다. 본 연구 결과를 이용하여 재생 도중의 끊김 현상 방지와 재생 시작 초기의 지연시간 최소화를 달성하여 이용자 만족도를 높일 수 있을 것이다.

(s,S)-정책하의 연속형 내부재고를 갖는 M/M/1 대기행렬모형 분석 (Analysis of an M/M/1 Queue with an Attached Continuous-type (s,S)-inventory)

  • 박진수;이현근;김종현;윤은혁;백정우
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.19-32
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    • 2018
  • 본 논문은 연속형 내부재고를 갖는 M/M/1 대기행렬모형을 다룬다. 고객은 포아송과정으로 도착하고 선입선출 서비스를 받는다. 각 고객의 서비스시간은 독립적이며 동일한 지수분포를 따른다. 고객은 서비스를 받기 위해 일반분포를 따르는 확률변수 H의 내부재고를 소비하며, 서비스 완료시점에 감소한다고 가정한다. 재고시스템은 전통적인 (s,S)-정책에 따라 운용되며, 재고의 조달 시간은 일반분포를 따른다고 가정한다. 재고가 없는 기간에 도착한 고객은 유실된다. 본 논문은 이처럼 운영되는 재고-대기행렬모형의 고객수 및 재고량에 대한 안정상태 결합확률분포를 유도하고 수치예를 보인다. 또한 장기적인 비용을 최소화하는 재고운용정책을 고찰한다.

GEO 기반 위성 네트워크에서의 대역폭 빌림 방법과 대역폭 예약 방법을 이용한 호 수락 제어 성능 분석 (Performance Analysis of Call Admission Control Scheme with Bandwidth Borrowing and Bandwidth Reservation in GEO based Integrated Satellite Network)

  • 홍태철;강군석;안도섭;이호진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.12-19
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    • 2006
  • 본 논문에서는 GEO 기반 위성 네트워크에서의 호 수락 제어 성능을 개선할 수 있는 대역폭 빌림 방법을 제안하였다. 일반적으로 통신이나 스트리밍 서비스의 경우는 고정된 목표 데이터 속도가 있지만, 데이터 서비스의 경우에는 고정된 목표 데이터 속도가 존재하지 않는다. 따라서 데이터 서비스의 경우에는 시스템 부하 상태에 따라서 데이터 속도를 유동적으로 변화시킬 수 있다. 데이터서비스의 이런 특성을 이용하면 시스템에서 이용할 수 있는 대역폭이 충분하지 않는 경우에 데이터 서비스의 데이터 속도를 감소시켜서 실시간 서비스의 호 수락 요청을 받아들일 수 있다. 본 논문에서는 이러한 대역폭 빌림 방법에 대한 큐잉 모델을 만들고 시뮬레이션을 통해 결과를 검증하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 대역폭 빌림 방법을 통해서 전체 블로킹 확률의 8.7-35.2 dB의 이득을 얻을 수 있다.

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돌발적 교통혼잡하에서 적응형 경로 안내 전략의 수립 및 평가에 관한 연구 (Development of An Adaptive Route Guidance Strategy under Non-recurrent Traffic Congestion)

  • 이상건
    • 대한교통학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.175-192
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    • 1997
  • 첨단 교통정보 시스템(ATIS)의 핵심요소라고 할 수 있는 동적경로안내 시스템 (Dynamic Route Guidance System)은 운전자가 목적지에 도착하기까지 실시간 교통정보를 토대로 최적경로를 안내해줌으로써 날로 심화되고 있는 교통혼잡을 최소화 할 수 있으리라 기대를 모으고 있다. 특히 교통사고나 긴급 도로공사 등으로 인해 발생하는 돌발적 교통혼잡하에서는 DRGS의 역할이 더욱 커질 것으로 예상되고 있다. 본 논문은 돌발적 교통혼잡하에서 보다 효과적인 DRGS의 경로안내 전략을 수립하고 평가하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 우선 하부구조기반 DRGS와 개인차량기반 DRGS의 장단점을 비교하고 시스템 아키텍쳐와 경로안내전략의 관계를 규명하였다. 또한 효율적인 경로안내를 위해 사용자평형 (User Equilibrium) 경로안내전략과 시스템 최적화(System Optimal) 경로안내 전략을 이상형교통망 (Idealized Network)을 통해 비교 분석하였다. 그리고 돌발적 교통 혼잡하에서 사용자평형 경로 안내를 사용할 경우 야기될 수 있는 Braess Paradox 문제와 시스템 최적경로안내를 사용할 경우 일어날 수 있는 사용자 호응도(User Compliance) 문제를 동시에 감안한 적응 형 경로안내 전략을 개발하였다. 이 방법은 위의 경로 안내 전략들이 가지고 있는 장단점을 상황에 따라 평가하여 경로안내 전략을 선택하는 과정을 수행시간을 절약하지 못할 것으로 평가되면 사용자 호응도를 고려하여 사용자 평형 전략을 선택하도록 하였다. 돌발적 교통 혼잡하에서 통행 시간을 동적으로 예측하기 위해서는 이산 확정적 대기행렬모형 (Discrete Deterministic Queueing Model)이 적용되었다. 한편, 적응형 전략의 효율성을 평가하기 위 해 이상형교통망과 실제 미국 Virginia 주의 Fairfax Country에 소재한 주간 고속도로 66번 과 인접 교통망을 대상으로 각종 돌발교통혼잡상황을 전제로 한 Traffic Simulation과 정보 제공 시나리오를 INTEGRATION Model을 사용하여 실행하였다. 그 결과 적응형전략이 단지 사용자평형 경로안내전략만 사용하는 경우에 비해 교통 혼잡도와 유고상황의 체류정도에 따라 3%에서 10%정도까지 전체통행시간을 절약할 수 있다는 결론을 얻었다.

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휴리스틱 회귀모델을 이용한 특정항만 조건하에서의 선형별 적정 항차배분에 관한 연구 - 포항제철(주) 전용항만 사례를 중심으로- (A Heuristic Model for Appropriation of Voyage Allocation under Specific Port Condition Using Regression Analyses - With a Case Analysis on POSCO-owned Port -)

  • 김원재
    • 한국항만경제학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.159-174
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    • 2013
  • 본 논문은 포항제철이 제품생산에 필요한 석탄 및 철광석 등 원료를 해외로부터 수입하기 위한 전용부두를 조성하여 사용하는 과정에서 발생되는 총물류비용, 즉 해상수송비용, 항만 선석 대기비용, 그리고 원료를 야드에 적재보관 하는 데 따른 재고비용 등의 발생이 서로 상충됨에 따라 각 비용발생 행태를 함수식으로 추정하여 그 비용의 합이 최소화 될 수 있는 적정 선형별 연간 배정 항차수 의사결정을 휴리스틱적 접근법으로 시도한 내용을 보여준다. 예를 들면, 해상 수송비용은 단위당 운송비를 낮추기 위해 선형을 대형화시키려는 유인이 있게 된다. 하지만 이러한 결정은 항만내 선석 제약으로 인해 대기비용이 지수적으로 급격히 증가하게 되어 이에 대한 절충점을 찾아야 만 총 물류비용을 최소화 시킬 수 있게 된다. 선형별 연간 배정 항차수를 독립변수로 하고 발생 비용들을 종속변수로 하여 휴리스틱적 회귀분석을 시도한 결과 15만톤급 선형, 10만톤급 선형, 5만톤급 선형의 연간 항차배정 비율이 $1.78(X_1)$ : $4.25(X_2)$ : $1(X_3)$ 로 될 때 총물류비용 최소화 목표를 달성할 수 있는 것으로 분석되었다. 이를 백분비로 보면, 대형선 비중을 약 25%, 중형선 비중을 약 61%, 그리고 소형선 비중을 약 14% 정도로 연간항차배정을 하는 것이 적정한 것으로 판단된다. 그밖에 만약 물동량의 증가로 항만확장이 불가피한 경우 추가항만 건설투자비와 그로 인한 해상수송비 절감 및 선석 대기비용 절감 등을 현재가치화 한 값과 비교하여 전자가 큰 경우는 투자안을 기각하고 후자가 큰 경우는 투자안을 수용하는 항만투자 의사결정이 필요함을 보여주었다.

아날로그 정합 필터를 이용한 버스트형 직렬 탐색 DS-SS 초기 동기 시스템의 성능 분석 (A Performance Analysis of Burst-format Serial Search DS-SS Acquisition System Using Analog Matched Filter)

  • 이동욱;김형근;황금찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.710-718
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    • 1991
  • 본 논문에서는, 정합필터를 이용한 버스트형 직렬탐색 직접 시퀀스 스펙트럼 확산 초기동기 시스템의 성능분석방법을 제안하였고, 이 방법을 이용하여 아날로그 정합필터를 이용한 초기 동기시스템의 성능을 분석하였다. 특히 사용한 코드의 자기 상관 사이드로브가 초기동기 시스템의 성능에 미치는 영향을 고려하였다. 성능 분석방법으로는, 시간에 따른 시스템의 상태도를 구성하고, 오보율과 검출률, 그리고 blocked customers cleared queueing 시스템 모델에서 얻은 시스템의 봉쇄율을 시스템의 상태도에 적용함으로써, 임의의 시간에 도달하는 패킷을 잃을 확률을 얻는다. 성능 분석결과, 코드의 자기상관 사이드로브에 의해 발생하는 오보는 질렬 탐색을 사용하는 비스트 형DS-SS초기 동기 시스템의 성능에 큰 영향을 미쳤으며, 특정한 SNR/chip이상에서는 SNR/chip이 커질수록 초기 동기 시스템의 성능이 크게 저하되었다.

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Coverage 분석을 위한 신뢰구간 추정량에 관한 비교 연구 (Comparative Study of Confidence Interval Estimators for Coverage Analysis)

  • 이종숙;정해덕
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제11D권1호
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    • pp.219-228
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    • 2004
  • 지금까지 비율(proportion)에 대한 신뢰구간의 근사적 추정량(approximate estimator)에 대한 여러 기법들이 제안되었으나, 시뮬레이션 결과에 대한 coverage 분석을 수행할 경우에는 정규분포에 기반 한 신뢰구간 추정량이 주로 이용되었다. 그 이유는 정규분포에 대한 근사법이 다른 근사법들 보다 실제 구현하는데 쉽게 여겨졌기 때문이다. 하지만, 최근에 arcsin 변환에 기반한 coverage 분석을 위한 근사법이 [12]에서 시뮬레이션 수행 시에 최종결과에 요구되는 정확도의 조절과 비율을 추정하기 위해서 사용되었다. 본 논문에서는 세 개의 신뢰구간 추정량 근사법(정규분포 기반 근사법, arcsin 변환 기반 근사법, 그리고 F-분포 기반 근사법)을 비교 분석하였다. 세 신뢰구간에 대한 추정량을 단일 프로세서와 다중 프로세서 상에서 참조모델(reference model)로 M/M/1/$\infty$와 W/D/l/$\infty$ 큐잉 시스템을 활용하여 정상상태(steady-state)에서의 평균치를 추정하는 시뮬레이션에 적용하였다.

멀티프로토콜 레이블 스위칭망에서의 레이블 에지 라우터 시스템의 성능 분석 (Performance Analysis of Label Edge Router System in Multiprotocol Label Switching Network)

  • 이재섭;류근호;서재준;임준묵
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제28권4호
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    • pp.602-610
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    • 2001
  • 멀티프로토콜 레이블 스위칭 (MPLS) 패러다임에서, 패킷에 전향 등치 클래스(FEC)가 할당되고 나면 이후 라우터들에서는 헤더에 대한 분석을 수행하지 않고 레이블로써 모든 포워딩이 가능하기 때문에 기존의 전통적인 방식인 네트워크 레이어에서 행해지는 포워딩 방식에 비해 많은 이점을 갖는다. 이러한 레이블 에지 라우터인 MPLS LER은 MPLS 도메인의 경계에 위치하여 인입 (ingress) 또는 출구 (egress) 라우터로서 동작하여 기존 인터넷과의 접속을 이루어 낸다 즉, MPLS 인입 라우터로 동작할 경우 인터넷에서 MPLS망으로 접수되는 패킷 헤더를 분석하여 입력 패킷에 해당 레이블 값을 할당하여 MPLS 영역내 연결할 다음 라우터로 함께 전송하는 기능을 수행하며, 출구 라우터로 동작할 경우에는 이와 동일하나 역순의 기능을 수행한다. 본 논문에서는 이러한 기능 수행을 위해 제시한 MPLS LER 시스템의 트래픽 성능을 큐잉 모델 및 시뮬레이션을 통해 분석하고 IP 패킷처리 용량을 추정한다. 제안 시스템에 대한 분석결과 최대 IP 패킷처리 용량이 초당 42만 46만 패킷으로 추정됨을 보인다.

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JET 기반 우회 경로 방식의 광 버스트 스위치 네트워크에서 동적 파장 할당과 선취권 방식에 의한 상대적 서비스 차별화 방안 (Relative Service Differentiation with Dynamic Wavelength Allocations and Preemptions in JET based Optical Burst-Switched Networks with Deflection Routing)

  • 백정훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권9호
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    • pp.1906-1914
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    • 2012
  • 본 논문은 우회경로를 적용하는 JET 스위칭 방식의 광 버스트 스위치 네트워크에서 클래스간 비율적 서비스 차별화 방안을 제안한다. 제안하는 방식은 동적파장할당, 선취권, 그리고 우회경로 방식을 적용한다. 동적파장할당은 주기적인 측정을 통해 클래스간 손실 비율의 조정이 요구되는 경우에 높은 클래스에 할당된 파장의 수를 동적으로 증가시킴으로서 높은 클래스의 손실률도 낮추면서 동시에 상대적 손실 비율도 유지한다. 가용한 파장이 모두 사용된 경우에는 낮은 클래스의 트래픽이 사용하던 파장을 높은 클래스의 트래픽에 이양하는 선취권 방식을 적용한다. 동시에 우회경로를 적용하여 높은 클래스나 낮은 클래스의 손실률을 낮춘다. 제안된 방식에 대한 큐잉 기반의 분석 모델이 도출되고, 도출된 모델을 기반으로 성능분석을 수행하여 제안모델이 비율적 서비스 차별화를 제공함을 입증한다.