• 제목/요약/키워드: 유한 버퍼 대기행렬

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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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통신차단규칙을 따르는 유한버퍼 단순 조립형 대기행렬 망에서의 안정대기시간 (Stationary Waiting Times in Simple Fork-and-Join Queues with Finite Buffers and Communication Blocking)

  • 서동원;이승만
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.109-117
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    • 2010
  • 본 연구에서는 3개의 단일서버 노드(기계 1, 기계 2, 조립기계)로 구성된 단순 조립형 대기행렬 망의 안정대기시간에 대해 분석한다. 하나의 재생도착과정을 가정하며, 각 기계의 서비스시간은 서로 독립이며 상수 또는 겹침이 없는 시간으로 가정한다. 기계 1과 기계 2는 무한크기의 버퍼를 가지며, 조립기계는 각 기계로부터의 이송되는 부품을 위해 2개의 유한버퍼를 가진다. 각 기계는 FIFO 규칙과 통신차단규칙에 따라 서비스를 제공한다. 단순 조립형 대기행렬 망의 안정대기시간에 대한 간결한 표현식을 (max,+)-대수를 활용하여 유한버퍼의 크기에 대한 함수의 형태로 도출하였다. 이러한 표현식으로부터 평균, 고차평균, 꼬리확률과 같은 다양한 성능 특성치들의 값을 구할 수 있다.

유한 용량의 버퍼를 가지는 대기행렬에서의 저장공간 공유방안 비교에 관한 연구 (A Study on the Comparison of Storage Sharing Schemes in Queueing System with Finite Capacity Buffer)

  • 권수태
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.15-22
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    • 2004
  • 본 논문의 목적은 유한 저장공간을 가지는 대기행렬 시스템에서 완전공유(Complete Sharing), 완전분할(Complete Partitioning), 최소할당공유(Sharing with Minimum Allocation)와 같은 다양한 저장공간 공유방안들을 비교ㆍ분석하는 것으로, 이를 위하여 먼저 각각의 공유방안에서의 대기행렬 안정상태확률을 효율적으로 구할 수 있는 방법이 제시되었다. 다음으로 각각의 저장공간 공유방안을 특징짓는데 필요한 몇 가지 성질들이 규명되었으며, 이를 토대로 각각의 저장공간 공유방안에 대하여 시스템 성능척도인 생산률들을 도출하는 한편, 이들의 대소관계를 파악하고, 수치실험을 통하여 이를 입증하였다.

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.

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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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.

3-노(盧)드 유한 버퍼 일렬대기행렬에서의 최적 버퍼 크기에 대한 분석 (Analysis of Optimal Buffer Capacities in 3-node Tandem Queues with Blocking)

  • 서동원
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회/대한산업공학회 2005년도 춘계공동학술대회 발표논문
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    • pp.881-889
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    • 2005
  • In this study, we consider characteristics of waiting times in single-server 3-node tandem queues with a Poisson arrival process, finite buffers and deterministic or non-overlapping service times at each queue. There are three buffers: one at the first node is infinite and the others are finite. The explicit expressions of waiting times in all areas of the systems, which are driven as functions of finite buffer capacities, show that the sojourn time does not depend on the finite buffer capacities and also allow one to compute and compare characteristics of waiting times at all areas of the system under two blocking policies: communication and manufacturing blocking. As an application of these results, moreover, an optimization problem which determines the smallest buffer capacities satisfying predetermined probabilistic constraints on waiting times is considered. Some numerical examples are also provided.

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(Max, +)-대수를 이용한 3-노드 유한 버퍼 일렬대기행렬 망에서 최적 버퍼 크기 결정 (Determining the Optimal Buffer Sizes in Poisson Driven 3-node Tandem Queues using (Max, +)-algebra)

  • 서동원;황승준
    • 경영과학
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    • 제24권1호
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    • pp.25-34
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    • 2007
  • In this study, we consider stationary waiting times in finite-buffer 3-node single-server queues in series with a Poisson arrival process and with either constant or non-overlapping service times. We assume that each node has a finite buffer except for the first node. The explicit expressions of waiting times in all areas of the stochastic system were driven as functions of finite buffer capacities. These explicit forms show that a system sojourn time does not depend on the finite buffer sizes, and also allow one to compute and compare characteristics of stationary waiting times at all areas under two blocking rules communication and manufacturing blocking. The goal of this study is to apply these results to an optimization problem which determines the smallest buffer capacities satisfying predetermined probabilistic constraints on stationary waiting times at all nodes. Numerical examples are also provided.

(Max, +)-대수를 이용한 3-노드 유한 버퍼 일렬대기행렬에서의 대기시간 분석 (Application of (Max, +)-algebra to the Waiting Times in Deterministic 3-node Tandem Queues with Blocking)

  • 서동원
    • 한국경영과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.73-80
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    • 2005
  • In this paper, we consider characteristics of waiting times in s1n91e-server 3-node tandem queues with finite buffers, a Poisson arrival process and deterministic service times at all nodes. There are three buffers : one at the first node is infinite and the others are finite. We obtain the fact that sojourn time or departure process is independent of the capacities of the finite buffers and does not depend on the order of service times, which are the same results in the literature. Moreover, the explicit expressions of stationary waiting times in all areas of the systems can be derived as functions of the finite buffer capacities. We also disclose a relationship of waiting times in subareas of the systems between two blocking policies communication and manufacturing. Some numerical examples are also provided.

(Max, +)-대수를 이용한 2-노드 유한 버퍼 일렬대기행렬에서의 대기시간 분석 (Application of (Max, +)-algebra to the Waiting Times in Deterministic 2-node Tandem Queues with Blocking)

  • 서동원
    • 한국경영과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.149-159
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    • 2005
  • In this study, we consider characteristics of stationary waiting times in single-server 2-node tandem queues with a finite buffer, a Poisson arrival process and deterministic service times. The system has two buffers: one at the first node is infinite and the other one at the second node is finite. We show that the sojourn time or departure process does not depend on the capacity of the finite buffer and on the order of nodes (service times), which are the same as the previous results. Furthermore, the explicit expressions of waiting times at the first node are given as a function of the capacity of the finite buffer and we are able to disclose a relationship of waiting times between under communication blocking and under manufacturing blocking. Some numerical examples are also given.