• 제목/요약/키워드: 대기버퍼

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M/D/1/K 대기행렬에서의 차단확률 (Blocking Probability in an M/D/1/K Queue)

  • 서동원
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.241-247
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    • 2008
  • 본 연구에서는 하나의 포아송 도착과정(Poisson Arrival Process)과 상수(constant) 서비스 시간을 갖는 유한 버퍼(finite buffer) 대기행렬을 분석 대상으로 한다. 유한 버퍼로 인한 차단현상으로 도착하는 고객이 시스템에 진입하지 못하고 시스템을 떠나게 된다. 이러한 M/D/1/K 대기행렬에서 차단확률(blocking probability)의 계산방법은 이미 연구되어있지만, 계산과정이 매우 복잡하다. 본 연구에서는(max,+)-대수를 이용하여 차단확률을 도출하는 새로운 방법을 제안하고자 한다. 제안된 방법은 기존 연구결과보다 쉽게 차단확률을 계산할 수 있을 뿐만 아니라 보다 복잡한 대기행렬 망에서의 차단확률을 구하는데도 응용 될 수 있을 것이다.

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Max-plus 대수를 이용한 상수 공정시간을 갖는 DBR 라인 생산시스템에서의 대기시간에 대한 간결한 표현식 (Explicit Expression for Moment of Waiting Time in a DBR Line Production System with Constant Processing Times Using Max-plus Algebra)

  • ;서동원
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.11-17
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    • 2015
  • 유한버퍼를 갖는 시스템에 대한 분석은 광범위하게 연구되어 왔다. 하지만, 상수 공정시간을 갖는 시스템에 대해서도 안정 대기시간에 대한 고차평균과 꼬리확률에 대한 간결한 표현식은 소개된 적이 없다. 유한버퍼로 인한 차단현상으로 유발되는 복잡성 때문에 일반적인 대기행렬이론은 이를 적절히 다루지 못한다. 본 연구에서는 max-plus 대수를 활용한 기존 연구결과로 부터 상수 공정시간과 DBR (Drum-Buffer-Rope) 재고규칙을 따르는 라인생산시스템에서의 대기시간에 대한 간결한 표현식을 도출하였다.

일반 공정시간을 갖는 버퍼 공유 라인 생산시스템의 스프레드시트 모형 분석 (Spreadsheet Model Approach for Buffer-Sharing Line Production Systems with General Processing Times)

  • 서동원
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.119-129
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    • 2019
  • 유한 버퍼를 갖는 라인 생산시스템은 오랜 기간 동안 연구되어왔지만, 몇몇 특별한 경우 외에는 대기시간(체류시간), 차단 확률과 같은 시스템 성능 값에 대한 분석 결과는 많지 않다. 최근에, max-plus 대수를 활용하여 상수 공정시간을 갖고 버퍼 완전 공유 정책을 따르는 시스템에서 대기시간의 고차평균과 꼬리확률에 대한 분석 결과가 소개되었다. 이와 같은 max-plus 대수를 활용한 분석이 이론적으론 일반 공정시간 모형에도 응용 가능하지만, 도출된 표현식에 대한 적절한 계산방법을 제공하지 못한다. 이러한 이유로, 본 연구에서는 max-plus 대수로 도출된 표현식과 @RISK 소프트웨어를 활용하여 스프레드시트 시뮬레이션 모형을 개발하고, 두 가지 차단정책(통신차단과 제조차단) 하에서 시스템 특성값인 대기시간(또는 체류시간)과 차단확률을 비교 분석하였다. 또한 차단확률에 대한 제약을 만족하는 공유 버퍼의 크기를 결정하는 최적화 문제도 분석하였다.

일반 공정시간과 구조를 갖는 버퍼 공유 분기-접합 생산시스템의 스프레드시트 모형 분석 (Spreadsheet Model Approach for Buffer-Sharing Fork-Join Production Systems with General Processing Times and Structure)

  • 서동원
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.65-74
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    • 2019
  • 분기-접합 생산시스템은 오랜 기간 동안 연구되어왔지만, 개별 또는 공유 유한 버퍼를 갖고 일반공정시간 분포를 따르는 시스템에 대한 분석은 제한적이다. 일반적으로 대기행렬 이론적 분석법은 유한 버퍼를 갖는 시스템에 대한 분석에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 max-plus 대수적 분석법을 활용하여 일반 공정시간을 갖는 버퍼 공유 분기-접합 생산시스템을 분석하였다. 하지만, 이러한 분석법은 특성치 계산의 관점에서는 적절한 방법을 제공하지 못하기 때문에 max-plus 대수로 도출된 표현식과 @RISK 소프트웨어를 활용하여 스프레드시트 시뮬레이션 모형을 개발하였다. 시뮬레이션 실험을 통해 유한 버퍼와 두 가지 차단규칙인 BBS(통신차단)과 BAS(제조차단) 하에서 시스템 대기시간에 대한 몇몇 특성을 비교 분석하였다.

고속병렬컴퓨터1)(SPAX) 노드간 통신시스템의 성능분석을 위한 대기행렬모형 (A Queueing Model for Performance Analysis of SPAX Inter-Node Communication System)

  • 조일연;이재경;김해진
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.33-39
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    • 1998
  • 본 논문에서는 고속병렬컴퓨터와 같이 다중노드로 구성된 시스템에서 사용되는 유한 버퍼를 가지는 노드간 통신시스템의 성능을 대기행렬모형을 사용하여 평가/분석하였다. 전체 시스템을 각 서브 시스템별로 나누어 버퍼크기의 제한으로 발생하는 블로킹을 고려한 안정상태에서의 도착률과 확률 값들을 구한 뒤, 이를 이용하여 전체 시스템의 성능을 분석하는 방법을 사용하였다. 평균 전송시간과 처리율을 구하여 이를 시뮬레이션 결과와 비교 검증하였으며, 제안한 모형을 사용하여 버퍼의 크기가 처리율에 미치는 결과를 분석하였다.

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동적 버퍼 분할을 이용한 클러스터 VOD 서버의 효율적 부하 분산 방법 (An Efficient Load Balancing Technique in Cluster Based VOD Servers using the Dynamic Buffer Partitioning)

  • 권춘자;김영진;최황규
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권5호
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    • pp.709-718
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    • 2002
  • 클러스터 기반 VOD 서버는 동시에 여러 사용자에게 실시간으로 서비스하기 위해 정교한 부하 분산 기술과 버퍼 관리 기술을 요구한다. 본 논문에서는 클러스터 기반 VOD 서버에서의 동적 버퍼 분할을 이용한 새로운 부하 분산 방법을 제안한다 제안된 방법은 사용자 요구를 처리하는 VOD 서비스 노드간의 버퍼 성능과 디스크 접근 빈도를 고려하여 전체 부하를 고르게 분산하도록 한다. 또한 동적 버퍼 분할 방법은 동일한 연속미디어에 접근하려는 여러 사용자에게 평균 대기시간을 감소시킬 수 있도록 버퍼를 동적으로 분할한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방법이 기존의 방법보다 부하량을 적절히 조절하면서 평균 대기시간을 감소시키고, 각 노드의 처리량도 증가시킨다. 특히, VOD 서버 클러스터가 과부하 상태일 때 제안된 방법이 Generalized Interval Caching에 기반한 부하 분산 방법 보다 약 2배의 우수한 성능을 나타냄을 시뮬레이션을 통하여 입증한다.

MPEG-4 미디어 스트리밍에 적합한 실시간형 다중원형버퍼 모델 (A Real-Time Multiple Circular Buffer Model for Streaming MPEG-4 Media)

  • 신용경;김상욱
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제9권1호
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    • pp.13-24
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    • 2003
  • MPEG는 멀티미디어 응용의 표준이며, 저작자, 서비스 제공자, 최종 수요자 모두의 요구에 부합할 수 있는 기술들을 제공한다. 본 논문에서는 이러한 MPEG-4 컨텐츠를 효과적으로 스트리밍하는 데 적합한 실시간형 다중원형버퍼(M4RM 버퍼) 모델을 제안한다. M4RM 버퍼는 전송된 정보에 따라 MPEG-4 컨텐트를 구성하는 각 객체에 적합한 버퍼 구조체를 생성하고 그 주소 값만으로 다중 읽기 쓰기 연산을 수행한다. M4RM 버퍼에서는 표준에 기술된 디코더 버퍼와 컴포지tus 버퍼를 프레임 단위로 분할하여 스트림의 접근 범위를 최소화한다. 이러한 프레임 버퍼는 객체 서술자 정보에 따라 할당된다. 또한 버퍼에 기술된 객체의 동기화 정보를 처리하며, 사용자 이벤트 처리를 위한 효율적인 버퍼관리 API를 제공한다. 실험 결과에 의해, M4RM 버퍼 모델이 연산 시 버퍼 프레임에 대기하는 시간을 단축시키고, 그 결과로 IM1-20 재생기 및 윈도우 미디어 재생기에 비해 소량의 메모리를 사용하여 실시간 MPEG-4 스트리밍이 가능함을 보여준다.

DQDB방식을 사용한 B-ISDN 엑세스망의 트래픽 특성 연구 (Traffic Characteristics of the DQDB-based B-ISDN access network)

  • 김화종;양은샘
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.675-684
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    • 1993
  • 본 논문에서는 IEEE 802.6 DQDB MAN이 B-ISDN의 엑세스망으로 사용되는 경우에 필요한 연동장치(IWU : Interworking Unit)의 트래픽 특성을 시뮬레이션으로 예측하고, B-ISDN에서 정의한 서비스 등급에 따른 트래픽 처리방안과 릴레이계층, 트래픽제어 기능을 분석하였다. 연동장치에서의 트래픽처리 성능을, 슬롯의 대기지연, 슬롯 분실률, DQDB 노드간의 공정한 대역사용의 관점에서 고찰하였으며, 연동장치를 통하여 외부로 전송되는 트래픽의 비율에 따른 특성을 관찰하였다. IWU에 트래픽이 집중되어 대기지연이 증가되는 현상을 해결하는 알고리즘을 제안하였으며 실험 결과 연동장치의 버퍼가 40개 이상이면, 트래픽이 0.9 이하에서 유한한 버퍼 크기에 의한 슬롯 분실률이 거의 ‘0’이 되고 DQDB 엑세스 망의 모든 노드에서 대기지연이 15슬롯시간 이하임을 알 수 있었다.

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주문형 비디오 서비스의 복잡성와 대역폭 효율을 개선한 Fast Staggered 방식 (Fast Staggered Data Broadcasting and Receiving Scheme for Simple and Efficient Video on Demand Services)

  • 김홍익;박승권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권7B호
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    • pp.668-678
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    • 2006
  • 정해진 대역폭 내에서 시청자의 대기시간과 요구되는 버퍼의 량을 줄이는 것은 주문형 비디오(VoD) 서비스 시스템 설계에서 중요한 요소였다. 하지만 기존의 제안된 많은 주문형 비디오 방법들의 높은 복잡도가 구현을 어렵게 하기 때문에, 최근에는 이와 더불어 주문형 비디오 방법의 복잡도를 줄이는 것도 중요한 요소로 간주되고 있다. 본 논문에서는 대역폭의 효율성도 높이면서 기존의 주문형 비디오 방법들의 복잡성을 크게 줄인 Fast Staggered 방식을 제안한다. 논문에서 제안하는 Fast Staggered 방식은 Fast Broadcasting의 높은 대역폭 효율과 Staggered Broadcasting 방식의 간단한 구조적 특징을 한꺼번에 가지고 있는 매우 실용적인 주문형 비디오 방법이다. 모의실험 결과 제안된 방식은 시청자 최대 대기시간이 Fast Broadcasting 방식과 거의 일치하고, 시청자 최대 버퍼 요구량은 매우 낮게 나타났다. 그리고 제안된 방식은 비디오 분할에 따라서 시청자의 대기시간과 필요한 버퍼량을 조절 할 수 있기 때문에 주문형 비디오 방식이 적용되는 환경에 따라서 조절해서 적용이 가능하다. 또한 주문형 비디오 방식의 복잡성도 함께 줄일 수 있는데, 제안된 방식은 비디오 데이터 세그먼트 수를 크게 줄이고, 복잡한 채널 관리를 줄였으며, 사용하는 채널의 수도 크게 감소시켰다. 본 논문은 Fast Staggered 방식의 서버 동작과정, 클라이언트 동작과정, 성능 모델, 모의실험을 통해 제안된 방식의 높은 효율성과 실용성을 제시한다.