• 제목/요약/키워드: Discrete-Time Queue

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A Novel Spectrum Access Strategy with ${\alpha}$-Retry Policy in Cognitive Radio Networks: A Queueing-Based Analysis

  • Zhao, Yuan;Jin, Shunfu;Yue, Wuyi
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권2호
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    • pp.193-201
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    • 2014
  • In cognitive radio networks, the packet transmissions of the secondary users (SUs) can be interrupted randomly by the primary users (PUs). That is to say, the PU packets have preemptive priority over the SU packets. In order to enhance the quality of service (QoS) for the SUs, we propose a spectrum access strategy with an ${\alpha}$-Retry policy. A buffer is deployed for the SU packets. An interrupted SU packet will return to the buffer with probability ${\alpha}$ for later retrial, or leave the system with probability (1-${\alpha}$). For mathematical analysis, we build a preemptive priority queue and model the spectrum access strategy with an ${\alpha}$-Retry policy as a two-dimensional discrete-time Markov chain (DTMC).We give the transition probability matrix of the Markov chain and obtain the steady-state distribution. Accordingly, we derive the formulas for the blocked rate, the forced dropping rate, the throughput and the average delay of the SU packets. With numerical results, we show the influence of the retrial probability for the strategy proposed in this paper on different performance measures. Finally, based on the trade-off between different performance measures, we construct a cost function and optimize the retrial probabilities with respect to different system parameters by employing an iterative algorithm.

D-정책과 집단도착을 갖는 이산시간 MAP/G/1 대기행렬시스템의 일량 분석 (Workload Analysis of Discrete-Time BMAP/G/1 queue under D-policy)

  • 이세원
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.1-12
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    • 2016
  • 본 논문에서는 D-정책을 갖는 이산시간 BMAP/G/1 대기행렬시스템의 일량을 분석한다. 유휴한 서버는 시스템에 도착한 고객집단의 서비스시간의 총합이 이미 정해진 일량 임계값 D를 초과하면 시스템에 서비스할 고객이 없을 때까지 서비스를 제공한다. 시스템의 안정상태 일량변환벡터를 유도하고 성능척도로서 평균일량을 구하였다. 시뮬레이션을 통해 이론값들의 타당성을 검증하고 간단한 수치예제를 보였다.

일량제어정책과 복수휴가를 갖는 이산시간 Geo/G/1 대기행렬의 분석 (Analysis of Discrete-Time Geo/G/1 Queues under Workload Control and Multiple Vacations)

  • 이세원
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.29-39
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    • 2018
  • 본 논문에서는 일량제어정책과 복수휴가정책이 혼합된 서버제어정책 하에서 운영되는 이산시간 대기행렬시스템을 다룬다. 고객들은 베르누이 도착과정으로 시스템에 도착하고, 서버는 한대가 운영되며 시스템 내 서비스할 고객이 없으면 유휴기간을 갖는 서버가 이산 확률변수 V만큼의 휴가를 떠났다가 돌아와서 대기 중인 고객들의 총 일량이 임계값 D를 넘길 때까지 휴가를 반복한다. 본 논문에서는 이산시간 시스템을 대상으로 하여 보다 현실적이며 유연한 혼합제어 정책 하에서 운영되는 대기행렬시스템의 안정상태 일량분포를 유도하고 평균일량을 계산하였다. 이는 시스템 내 고객수, 대기시간, 체재시간과 같은 시스템의 여러 성능척도를 분석하는데 기본이 된다.

이산시간 2단계 대기행렬시스템의 분석 (Analysis of Discrete-time Two-phase Queueing System)

  • 김태성;장석호;채경철
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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    • pp.859-862
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    • 2002
  • In this paper, we consider a discrete-time two-phase queueing system. We derive the PCF of the system size and show that it is decomposed into two probabilty generating functions (PCFs), one of which is the PGF of the system size in the standard Ceo/G/1 queue. Based on this PGF, we present the performance measure of interest such as the mean number of customers In the system.

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QUEUEING ANALYSIS OF GATED-EXHAUSTIVE VACATION SYSTEM FOR DBA SCHEME IN AN EPON

  • HAN DONG HWAN;PARK CHUL GEUN
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제17권1_2_3호
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    • pp.547-557
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    • 2005
  • In this paper, we investigate the packet delay distribution of a dynamic bandwidth allocation(DBA) scheme in an Ethernet passive optical network(EPON). We focus on the gated-exhaustive vacation system. We assume that input packets arrive at an optical network unit(ONU) according to general interarrival distribution. We use a discrete time queueing model in order to find the packet delay distribution of the gated-exhaustive system with the primary transmission queue and the secondary input queue. We give some numerical examples to investigate the mean packet delays of the proposed queueing model to analyze the DBA scheme in an EPON.

AN M/G/1 VACATION QUEUE UNDER THE $P_{\lambda}^M-SERVICE$ POLICY

  • Lee, Ji-Yeon
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제36권2호
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    • pp.285-297
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    • 2007
  • We consider the $P_{\lambda}^M-service$ policy for an M/G/1 queueing system in which the workload is monitored randomly at discrete points in time. If the level of the workload exceeds a threshold ${\lambda}$ when it is monitored, then the service rate is increased from 1 to M instantaneously and is kept as M until the workload reaches zero. By using level-crossing arguments, we obtain explicit expressions for the stationary distribution of the workload in the system.

이산 모형을 이용한 사용후 핵연료 중간 저장 시설의 전산기 모사 (Simulation of Interim Spent Fuel Storage System with Discrete Event Model)

  • Yoon, Wan-Ki;Song, Ki-Chan;Lee, Jae-Sol;Park, Hyun-Soo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제21권3호
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    • pp.223-230
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    • 1989
  • 본 연구는 이산 모형으로 표현되는 사용후 핵연료 중간 저장 공정을 전산기 모사하였다. 이는 계통 흐름을 보여주며, 기기 성능을 평가하고 계통 구성 요소와 흐름을 확립하여 설계에 관한 계통 구성 및 운전지침에 대한 정보를 제공한다. 공정 모사를 통하여 가장 좋은 시스템을 구성하기 위하여 주요 변수에 대하여 시험 분석하였다. 전산기 모사 결과에 의하면 하루 2교대 및 2대의 냉각 시설이 최적안으로 나타났다. 이산 공정 모사는 저장 시설의 최적 설계와 운전 자료를 얻는데 효과적으로 사용될 수 있다.

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이산사건 시뮬레이션에서의 우선순위 큐 성능분석을 위한 다단계 마코브 프로세스 모델: 창조 모델에 대한 사례연구 (A Multi-stage Markov Process Model to Evaluate the Performance of Priority Queues in Discrete-Event Simulation: A Case Study with a War Game Model)

  • 임동순
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.61-69
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    • 2008
  • 이산사건 시뮬레이션에서의 미래사건 리스트 관리에 요구되는 우선순위 큐의 성능을 평가하기 위하여 사건의 삽입과 삭제패턴을 묘사한 성능 모델이 필요하다. 성능 모델을 이용하여 다양한 우선순위 큐 구조를 시간 복잡성 측면에서 비교 평가할 수 있다. 본 연구는 대상이 되는 시뮬레이션 모델이 반복적으로 운용되고, 실행 시간이 유한적인 경우에 보다 정확한 성능모델을 작성하는 방안을 제시한다. 제안된 성능모델은 다단계 마코브 프로세스 모델에 기반을 두어 확정적인 순서에 의한 삽입과 삭제를 하기 보다는 확률적인 패턴에 의해 연산 순서를 결정한다. 대한민국 육군의 전쟁 연습 모델인 창조 모델을 운영한 결과를 바탕으로 다단계 마코브 프로세스 모델을 작성한 사례연구를 포함하였다.

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멀티클래스 서비스 환경에서 Active-WRED 기반의 혼잡 제어 메커니즘 및 성능 분석 (Performance Analysis of a Congestion cControl Mechanism Based on Active-WRED Under Multi-classes Traffic)

  • 김현종;김종찬;최성곤
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권5호
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    • pp.125-133
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    • 2008
  • 본 논문은 다양한 서비스 클래스가 제공되는 BcN (Broadband convergence Network) 환경에서 상위 우선순위 서비스의 품질을 보장하기 위한 능동 큐 관리 메커니즘 (Active-WRED)을 제안한다. 네트워크 혼잡 상황에서 제안된 메커니즘은 상대적으로 낮은 우선순위를 갖는 서비스의 drop 확률을 증가시키고 이에 따라 상위 우선순위 서비스의 drop 확률을 감소시킴으로써 상위 우선순위 서비스에 대해 패킷 손실로부터 품질을 보장할 수 있다. 제안된 능동 큐 관리 메커니즘의 성능을 분석하기 위해 이산 시간 큐잉 시스템의 통계적 분석 방법을 도입하였다. 두 서비스 클래스 (GS: Guaranteed Service, BS: Best Effort Service)만을 고려하여 제안 방안의 성능 분석을 위해 MMBP-2 (two-state Markov-Modulated Bernoulli arrival Process) 트래픽 소스 모델과 2차 이산시간 Markov 체인을 도입하였다.

Geo/Geo/1/1 대기 행렬 모형의 정보 신선도 (Age of Information for Geo/Geo/1/1 Queue)

  • Lee, Yutae
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.483-486
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    • 2022
  • Real time data exchange and information transmission are becoming more and more important these days. The concept of age of information (AoI) was proposed to quantify the freshness of information about the status of a remote source system. The AoI is defined as the amount of time that a packet experiences since it was generated at the source up to now. This paper analyses the age of information for a discrete time Geo/Geo/1/1 status updating system. The stationary probability distribution for peak AoI is obtained. Freshness ratio of information is also derived. Some numerical results obtained by the analysis are presented.