• 제목/요약/키워드: Discrete Markov Chain

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시간제약이 있는 정보처리시스템의 성능분석 모형 (A Model for Performance Analysis of the Information Processing System with Time Constraint)

  • 허선;주국선;정석윤;윤주덕
    • 대한산업공학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.138-145
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    • 2010
  • In this paper, we consider the information processing system, which organizes the collected data to meaningful information when the number of data collected from multiple sources reaches to a predetermined number, and performs any action by processing the collected data, or transmits to other devices or systems. We derive an analytical model to calculate the time until it takes to process information after starting to collect data. Therefore, in order to complete the processing data within certain time constraints, we develop some design criteria to control various parameters of the information processing system. Also, we analyze the discrete time model for packet switching networks considering data with no particular arrival nor drop pattern. We analyze the relationship between the number of required packets and average information processing time through numerical examples. By this, we show that the proposed model is able to design the system to be suitable for user's requirements being complementary the quality of information and the information processing time in the system with time constraints.

Improving Voice-Service Support in Cognitive Radio Networks

  • Homayounzadeh, Alireza;Mahdavi, Mehdi
    • ETRI Journal
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    • 제38권3호
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    • pp.444-454
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    • 2016
  • Voice service is very demanding in cognitive radio networks (CRNs). The available spectrum in a CRN for CR users varies owing to the presence of licensed users. On the other hand, voice packets are delay sensitive and can tolerate a limited amount of delay. This makes the support of voice traffic in a CRN a complicated task that can be achieved by devising necessary considerations regarding the various network functionalities. In this paper, the support of secondary voice users in a CRN is investigated. First, a novel packet scheduling scheme that can provide the required quality of service (QoS) to voice users is proposed. The proposed scheme utilizes the maximum packet transmission rate for secondary voice users by assigning each secondary user the channel with the best level of quality. Furthermore, an analytical framework developed for a performance analysis of the system, is described in which the effect of erroneous spectrum sensing on the performance of secondary voice users is also taken into account. The QoS parameters of secondary voice users, which were obtained analytically, are also detailed. The analytical results were verified through the simulation, and will provide helpful insight in supporting voice services in a CRN.

이동 통신망에서 적응형 구조의 호 저하 시간 비율 추정 (Estimation of Degradation Period Ratio for Adaptive Framework in Mobile Cellular Networks)

  • 정성환;이세진;홍정완;이창문
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회/대한산업공학회 2003년도 춘계공동학술대회
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    • pp.441-447
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    • 2003
  • Recently there is a growing Interest In mobile cellula r network providing multimedia service. However, the link bandwidth of mobile cellular network is not sufficient enough to provide satisfactory services to use rs. To overcome this problem, an adaptive framework has been proposed in this study, we propose a new method of estimating DPR(degradation period ratio) in an adaptive multimedia network where the bandwidth of ongoing call can be dynamically adjusted during its lifetime. DPR is a QoS(quality of service) parameter which represents the ratio of allocated bandwidth below a pre-defined target to the whole service time of a call. We improve estimation method of DPR using DTMC(discrete time Markov chain) model. We also calculate mean degradation period and degradation probability more precisely than in existing studies. Under Threshold CAC(call admission control) algorithm, we present analytically how to guarantee QoS to users and illustrate the method by numerical examples. The proposed method is expected to be used as one of CAC schemes in guaranteeing predefined QoS level of DPR

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UMTS망의 AAL2에서 Timer_CU에 따른 다중화 이득 성능분석 (Performance Analysis of Multiplexing Gain over Timer_CU in AAL2 on UMTS Network)

  • 이현진;김재현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권8호
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    • pp.35-43
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    • 2004
  • AAL2 전송 방식은 3G WCDMA 망에서 Node-B와 RNC사이에서 음성 및 데이터 트래픽을 전송하는데 사용되고 있다. AAL2의 성능을 분석하기 위하여 이산 마코프 체인 모델을 이용하여 음성 트래픽의 압축밀도와 대역이득을 분석하였으며, 시뮬레이션을 통하여 이 결과를 검증하였다. 또한 집선기에서 AAL2 다중화기의 성능을 세부적으로 분석하였다. 분석에 의하여 Node-B에서의 최적의 Timer_CU를 결정하기 위한 근거를 제안하였으며, 대역이득의 측면에서 집선기에서의 부가적인 AAL2 다중화기의 이점이 매우 작다는 것을 확인하였다. 또한 Node-B와 Iub인터페이스의 집선기에서 AAL2를 사용했을 때 데이터 트래픽의 경우 음성 트래픽에 비하여 그 이점이 매우 작다는 것을 알 수 있었다.

순방향 WCDMA 채널에서 AMR 음성 트래픽의 품질 보증 모델 (Quality of Service Assurance Model for AMR Voice Traffic in Downlink WCDMA System)

  • 정성환;홍정완;이창훈
    • 대한산업공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.191-200
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    • 2007
  • We propose the QoS (Quality of Service) assurance model for AMR (Adaptive MultiRate) voice users considering the capacity and service quality jointly in downlink WCDMA system. For this purpose, we introduce a new system performance measure and the number-based AMR mode allocation scheme. The proposed number-based AMR mode allocation can be operated only with the information of total number of ongoing users. Therefore, it can be more simply implemented than the existing power-based allocation. The proposed system performance measure considers the stochastic variations of AMR modes of ongoing users and can be analytically obtained using CTMC (Continuous Time Markov Chain) modeling. In order to validate the proposed analytical model, a discrete event-based simulation model is also developed. The performance measure obtained from the analytical model is in agreement with the simulation results and is expected to be useful for parameter optimization.

The inference and estimation for latent discrete outcomes with a small sample

  • Choi, Hyung;Chung, Hwan
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제23권2호
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    • pp.131-146
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    • 2016
  • In research on behavioral studies, significant attention has been paid to the stage-sequential process for longitudinal data. Latent class profile analysis (LCPA) is an useful method to study sequential patterns of the behavioral development by the two-step identification process: identifying a small number of latent classes at each measurement occasion and two or more homogeneous subgroups in which individuals exhibit a similar sequence of latent class membership over time. Maximum likelihood (ML) estimates for LCPA are easily obtained by expectation-maximization (EM) algorithm, and Bayesian inference can be implemented via Markov chain Monte Carlo (MCMC). However, unusual properties in the likelihood of LCPA can cause difficulties in ML and Bayesian inference as well as estimation in small samples. This article describes and addresses erratic problems that involve conventional ML and Bayesian estimates for LCPA with small samples. We argue that these problems can be alleviated with a small amount of prior input. This study evaluates the performance of likelihood and MCMC-based estimates with the proposed prior in drawing inference over repeated sampling. Our simulation shows that estimates from the proposed methods perform better than those from the conventional ML and Bayesian method.

Performance evaluation of the input and output buffered knockout switch

  • Suh, Jae-Joon;Jun, Chi-Hyuck;Kim, Young-Si
    • 경영과학
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    • 제10권1호
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    • pp.139-156
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    • 1993
  • Various ATM switches have been proposed since Asynchronous Transfer Mode (ATM) was recognized as appropriate for implementing broadband integrated services digital network (BISDN). An ATM switching network may be evaluated on two sides : traffic performances (maximum throughput, delay, and packet loss probability, etc.) and structural features (complexity, i.e. the number of switch elements necessary to construct the same size switching network, maintenance, modularity, and fault tolerance, etc.). ATM switching networks proposed to date tend to show the contrary characteristics between structural features and traffic performance. The Knockout Switch, which is well known as one of ATM switches, shows a good traffic performance but it needs so many switch elements and buffers. In this paper, we propose an input and output buffered Knockout Switch for the purpose of reducing the number of switch elements and buffers of the existing Knockout Switch. We analyze the traffic performance and the structural features of the proposed switching architecture through a discrete time Markov chain and compare with those of the existing Knockout Switch. It was found that the proposed architecture could reduce more than 40 percent of switch elements and more than 30 percent of buffers under a given requirement of cell loss probability of the switch.

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휴먼 보행 동작 구조 분석을 위한 통계적 모델링 방법 (Statistical Modeling Methods for Analyzing Human Gait Structure)

  • 신봉기
    • 스마트미디어저널
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    • 제1권2호
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    • pp.12-22
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    • 2012
  • 최근 비디오 감시, 로봇 시각 휴대폰 등 무수히 많은 카메라가 생활 속에 파고들면서 휴먼 동작 인식은 컴퓨터 시각 분야의 새로운 붐을 일으키고 있다. 자체로 그다지 흥미 있는 동작은 아니지만 걸음걸이 또는 보행은 가장 보편적으로 많이 관찰되는, 의심할 여지없이 사람의 대표적인 동작이다. 그리 오래되지 않은 과거에 보행자 인식의 관점에서 반짝 연구가 있었지만 관심의 길이가 짧은 만큼 보행 동작에 관한 체계적인 분석과 이해 없이 이루어졌었다. 본 연구에서는 일련의 점진적인 모델을 이용하여 보행 동작의 구조를 체계적으로 분석하고자 한다. 입력 영상 신호의 다양한 변형과 불완전성을 극복할 수 있는 동적 베이스망 기반의 보행자 모델과 보행 모델을 제시한다. 그리고 이변량 폰 미제스 분포의 조건부 밀도 함수를 기반으로 마르코프 체인의 이산 상태 공간을 연속 공간으로 확장하는 방법을 제안한다. 제안된 모형화 프레임워크를 이용한 일련의 시험, 분석에서 보행자를 91.67% 인식하며 보행 동작을 보행 방향과 보행 자세의 두 가지 독립적인 성분으로 분리 해석할 수 있었다.

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차량의 이동성 행동 프로파일을 이용한 DTMC 기반의 스마트 핸드오버 기법 (A Smart DTMC-based Handover Scheme Using Vehicle's Mobility Behavior Profile)

  • 한상혁;김현우;최용훈;박수원;이승형
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권6B호
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    • pp.697-709
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    • 2011
  • 차량과 같은 이동환경에서 무선 인터넷 서비스를 사용할 때, 불필요하게 발생하는 핸드오버는 서비스 품질 저하와 시그널링 오버헤드를 유발하여 실시간 멀티미디어 서비스 제공에 단점으로 작용한다. 본 논문에서는 Mobile Node (MN)가 일정한 이동패턴을 가지고 있을 때, Mobility behavior profile을 이용하여 생성한 DTMC을 이용하여 핸드오버의 발생 횟수를 감소시켜 무선 인터넷 서비스를 향상시킬 수 있는 핸드오버 방법을 제안한다. 기존 핸드오버 방법을 반복적으로 수행하며 Mobility behavior profile을 학습하고, Mobility behavior profile 에 충분한 양이 학습되면 Mobility behavior profile을 이용하여 DTMC의 1-step & 2-step transition probability matrix를 생성한다. 그 이후에는 DTMC의 1-step & 2-step transition probability matrix를 이용하여 핸드오버를 수행하며 Mobility behavior profile을 계속 업데이트한다. 4개의 Mobility model에서의 실험을 통하여 평균 핸드오버 횟수와 평균 RSSI값, 그에 따른 Throughput을 비교한다.

간헐(間歇) 수문과정(水文過程)의 모의발생(模擬發生) 모형(模型)(I) - 교대재생과정(交代再生過程)(ARP)과 연속확률분포(連續確率分布) - (A Simulation Model for the Intermittent Hydrologic Process(I) - Alternate Renewal Process (ARP) and Continuous Probability Distribution -)

  • 이재준;이정식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.509-521
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    • 1994
  • 본 연구는 간헐 수문과정인 일 강수계열의 모의발생 모델을 개발한 것으로서, 일 강수계열의 구조적 특성인 강수발생과정과 습윤일의 강수량과정을 고려하였다. 본 연구는 두편이 논문으로 구성되어 있으며, 연구(I)에서는 강수발생과정을 위하여 고대재생과정(ARP)을 이용하였으며, 건조 습윤계속기간 분포에 대해서는 TBD, TPD, TNBD, LSD의 4가지 이산형 확률분포를 적용하였다. 후속논문인 연구(II)에서는 강수발생과정으로 Markov 연쇄모델을 이용한다. 그리고 습윤일의 강수량 분포에 대해서는 Gamma 분포, Pearson Type-III 분포, Type-III 극치분포, 3모수 Weibull 분포의 4가지 연속형 확률분포를 적용하였다. 연구(I)에서는 낙동강 유역의 대구, 고령, 밀양, 영주 관측소 및 섬진강 유역의 하동, 순창, 구례 관측소의 일 강수계열 자료를 사용하였으며, 강수발생과정과 습윤일의 강수량과정을 조합하여 구성한 두가지의 일 강수계열 모의발생 모델 A-W, A-G 모델의 적용성을 확인하였다.

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