• 제목/요약/키워드: queueing theory

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Joint Relay Selection and Resource Allocation for Delay-Sensitive Traffic in Multi-Hop Relay Networks

  • Sha, Yan;Hu, Jufeng;Hao, Shuang;Wang, Dan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권9호
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    • pp.3008-3028
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    • 2022
  • In this paper, we investigate traffic scheduling for a delay-sensitive multi-hop relay network, and aim to minimize the priority-based end-to-end delay of different data packet via joint relay selection, subcarrier assignment, and power allocation. We first derive the priority-based end-to-end delay based on queueing theory, and then propose a two-step method to decompose the original optimization problem into two sub-problems. For the joint subcarrier assignment and power control problem, we utilize an efficient particle swarm optimization method to solve it. For the relay selection problem, we prove its convexity and use the standard Lagrange method to deal with it. The joint relay selection, subcarriers assignment and transmission power allocation problem for each hop can also be solved by an exhaustive search over a finite set defined by the relay sensor set and available subcarrier set. Simulation results show that both the proposed routing scheme and the resource allocation scheme can reduce the average end-to-end delay.

소프트웨어 신뢰성의 정량적 분석 방법론 (A Quantitative Analysis Theory for Reliability of Software)

  • 조용순;윤현상;이은석
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권7호
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    • pp.500-504
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    • 2009
  • 전통적인 소프트웨어 공학 관점에서 소프트웨어의 비 기능적 요구사항 중 하나인 신뢰성은, 소프트웨어 개발 프로세스에서 마지막 단계인 통합 테스트 이후에 검증이 가능하다. 그러나 이것은 소프트웨어 개발에 있어서 많은 위험성과 개발 비용을 발생시킨다. 따라서 본 논문에서는 소프트웨어 개발 초기 단계에서 수학적인 분석 모델을 통해 신뢰성을 분석할 수 있는 방법을 제안한다. 소프트웨어의 신뢰성분석을 위하여 본 논문에서는 다음 두 가지를 제안한다. 첫째로, 계층형 큐잉 패트리넷을 이용하여 신뢰성 분석을 위한 소프트웨어 모델링 방법론을 제안한다. 둘째로, 완성된 계층형 큐잉 패트리넷 모델로부터 신뢰성 분석을 위한 마코프 리워드 모델(Markov Reward Model)을 유도해내는 방법에 관하여 제안한다. 본 논문의 유효성을 검증하기 위하여, 화상회의 시스템 개발사례에 적용하였다. 본 연구 결과를 통해 소프트웨어 신뢰성의 정량적인 분석이 가능하다.

우선순위를 고려한 BCMP 큐잉 네트워크를 이용한 컴퓨터 시스템의 성능 분석 (Analysis of Performance for Computer System using BCMP Queueing Net work with Priority Levels)

  • 박동준;이상훈;정상근
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.191-199
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    • 1996
  • 본 연구에서는 두개 이상의 프로세서로 구성된 컴퓨터 시스템을 순환 형태의 모델 로 가정하여 우선순위를 고려한 BCMP 큐잉 네트워크 이론을 적용하여 성능 분석을 하였다. 터미날, 프로세서, I/O장치 등을 포함하는 컴퓨터 시스템에서 멀티프로그래밍 레벨을 최적화 하여 최대 처리율을 구하여 이 상태에서 성능을 비교하였고, 이러한 상태 에서 최적의 서버 수와 터미날의 수를 구하여, 두개 이상의 프로세서로 구성된 멀티프로 세싱 시스템의 상태와 m 개의 멀티프로그래밍 레벨을 동시에 가지고 있는 시스템을 각 서버에 우선순위를 고려하여 분석하였다. 각각의 서버를 터미날, 프로세서, I/O 장치 등의 특성에 맞는 서버의 형태를 적용하고, 각 서버가 갖는 서비스 확률 분포에 따라 분석하였다. 우선순위를 고려하여 컴퓨터 시스템을 모델링 하여 최적의 상태를 제시하여 성능 분석을 해서 부하가 많은 상태에서 컴퓨터의 효율을 높이고자 하였다.

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차세대 집중형 항행 서비스를 위한 이동체 웹 서버 클러스터 설계 (Vehicular Web Server Cluster Design for Next Generation Centralized Navigation Services)

  • 김용호;김영용
    • 한국항행학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.669-676
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    • 2009
  • HTTP나 오디오/비디오 스트리밍 서비스는 미래 집중형 항행 시스템에서 사용될 수 있는 가장 유력한 서비스들로 이러한 서비스들을 제공하기 위해서 서비스 사업자들은 웹 서버들의 묶음인 웹 서버 클러스터를 사용하는 것이 권장된다. 본 논문에서는 사용자의 등급에 따라 우선순위를 고려한 차등 접속을 제공할 수 있는 웹 서버 클러스터에 대한 수학적 모델링과 성능 분석 그리고 설계 방법을 제공한다. 몇 가지 가능한 시나리오를 통해 사용자 등급에 따라 차등 서비스를 제공해 줄 수 있는 효과적인 웹 서버 클러스터 방법을 대기행렬 이론을 이용한 성능 모델링을 통하여 분석해 보았다. 또한 효과적인 웹 서버 클러스터 방법을 제공해 줄 수 있는 트래픽 부하 조절기 설계에 대한 효율적인 기준도 제시하였다. 마지막으로 제안된 수학적 모델의 정확도를 컴퓨터 모의실험을 통하여 검증하였다.

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분할방식에 의한 N-설계 콜센터의 근사 성능분석 (Approximate Performance Analysis of an N-design Call Center by the Decomposition Method)

  • 박철근;성수학;정해
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.31-40
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    • 2009
  • 콜센터는 회사와 고객들을 연결하는 주요 접속점이 되고 있다. 최근 계속해서 진보하는 통신 기술로 인해 콜센터의 수나 규모도 극적으로 성장하고 있다. 총 운영비의 많은 부분을 차지하는 인건비를 미루어 볼 때 효율적인 상담원 배치 계획은 콜센터의 경제적이고 성공적인 경영을 좌우한다. 그러므로 상담원의 수를 효과적으로 결정하는 것이 무엇보다 중요하다. 이러한 의미에서 콜센터 운영 및 관리는 큐잉 이론을 이용하는 수리적 최적화 문제로 모델링 할 수 있다. 본 논문에서는 대기 중 중도포기를 하는 두 종류의 고객을 가지며 두 대기 큐들의 용량이 유한인 N-설계 콜센터의 근사적 분석을 상태분할 방법을 이용해 다루기로 한다. 콜센터의 성능 측도에 대한 시스템 파라미터들의 영향을 알아보기 위해 수치계산 예를 보여준다.

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선박재항시간에 대한 분석연구 -인천항의 경우- (An Analysis of Ship Turnaround Time in the Port of Inchon)

  • 백인흠
    • 수산해양교육연구
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    • 제10권1호
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    • pp.1-14
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    • 1998
  • Transportation provides an infrastructure vital to economic growth, and it is also an integral part of production. As a port is regarded as the interface between the maritime transport and domestic transport sectors, it certainly play a key role in any economic development. Ship's delay caused by port congestion has recently has recently attracted attended with the analysis of overall operation in port. In order to analyse complicated port operation which contains large number of variable factors, queueing theory is needed to be adopted, which is applicable to a large scale transportation system in chiding ship's delay in Inchon port in relation to ship's delay problem. The overall findings are as follows ; 1. The stucture of queueing model in this port can be represented as a complex of multi-channel single-phase 2. Ship's arrival and service pattern were Poisson Input Erlangian Service. 3. The suitable formula to calculate the mean delay in this port, namely, $W_q={\frac{{\rho}}{{\lambda}(1-{\rho})}}{\frac{e{\small{N}}({\rho}{\cdot}N)}{D_{N-1}({\rho}{\cdot}N)}}$ Where, ${\lambda}$ : mean arrival rate ${\mu}$ : mean servicing rate N : number of servicing channel ${\rho}$ : utilization rate (l/Nm) $e{\small{N}}$ : the Poisson function $D_{(n-1)}$ : a function of the cumulative Poisson function 4. The utility rate is 95.0 percents in general piers, 75.39 percents in container piers, and watiting time 28.43 hours in general piers, 13.67 hours in container piers, and the length of queue is 6.17 ships in general piers, 0.93 ships in container piers, and the ship turnaround time is 107.03 hours in general piers, 51.93 hours in container piers.

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Little's 법칙의 미시적 활용 사례 (A MIrcroscopic Application of the Little's Formula)

  • 윤봉규;김남기;채경철
    • 대한산업공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.125-129
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    • 1999
  • The Little's formula, $L={\lambda}W$, expresses a fundamental principle of queueing theory: Under very general conditions, the average queue length is equal to the product of the arrival rate and the average waiting time. This useful formula is now well known and frequently applied. In this paper, we demonstrate that the Little's formula has much more power than was previously realized when it is properly decomposed into what we call the microscopic Little's formula. We use the M/G/1 queue with server vacations as an example model to which we apply the microscopic Little's formula. As a result, we obtain a transform-free expression for the queue length distribution. Also, we briefly summarize some previous efforts in the literature to increase the power of the Little's formula.

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게임상황하에서 Capacity Pooling 효과에 관한 연구 (Analysis on the Effectiveness of Capacity Pooling Under Game Situation)

  • 남윤진;윤봉규
    • 산업공학
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    • 제25권4호
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    • pp.431-440
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    • 2012
  • Since pooling is a popular scheme in many areas to attain operational excellence, many researchers investigated the performance of pooling systems. However, rare research could be found on pooling with game situation which has much applicability to real world phenomenon. We analyze the performance of noncooperative pooling system with two servers having different sharing capacity. We investigate the sensitivity of the advantage of capacity pooling on the variation of system parameters, including sharing capacity numbers, pooling probability, pooling strategy and traffic intensity. As a result, we suggest an efficient control policy which facilitate the performance of pooling in a game situation.

부산항 해상교통 혼잡도 평가에 관하여 (An evaluation of Marine Traffic Congestion in Pusan Port by Simulation Method)

  • 석상문;여기태;이홍걸;이철영
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 1998년도 추계학술대회논문집:21세기에 대비한 지능형 통합항만관리
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    • pp.323-329
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    • 1998
  • In Pusan port, the studies, which analysis container cargo volumes by using forecasting methods and research about container logistics system, etc., have been continuously performed. But, in Pusan port, this study on an evaluation of traffic congestion has been scarcely performed until now. Especially, when changing and extending a berth, and constructing a new port, it is very important to examine this field. And it should be considered. Thus, this paper aims to analysis the effect of ship traffic condition in 2011, to evaluate marine traffic congestion, according to changing ship traffic volumes in Pusan port. To analysis it, we used simulation method and examined the results

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토사운반작업(土砂運搬作業)의 적정장비조합결정(適正裝備組合決定)을 위한 대기모형(待期模型)의 응용(應用) (An Application of Probabilistic Queueing Model for Determination of Optimal Equipment Requitement in Earth Haul Operations)

  • 이배호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.93-98
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    • 1984
  • 본고(本稿)는 대기이론(待期理論)을 대표적(代表的)인 토사운반작업(土砂運搬作業)에 응용(應用)하는 방법론(方法論)을 제시(提示)하고 있다. 현장(現場)에서 실측(實測)한 차량도착시간(車輛到着時間)과 적재장비(積載裝備)의 적재시간(積載時間)을 사용(使用)해서 적정(適正)한 장비조합(裝備組合)을 결정(決定)하는 수식모형(數式模型) 분석(分析)하였다. 대기모형(待期模型)은 다소(多少) 작업생산량(作業生産量)을 과소추정(過少推定)하는 경향(傾向)이 있지만 작업설계문제(作業設計問題)를 해결(解決)하는데 이 모형(模型)을 활용(活用)하는 것은 실제적(實際的)인 기준(基準)에서 보아 만족(滿足)스럽다고 보아진다.

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