• 제목/요약/키워드: Finite buffer

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Modeling and Performance Analysis of MAC Protocol for WBAN with Finite Buffer

  • Shu, Minglei;Yuan, Dongfeng;Chen, Changfang;Wang, Yinglong;Zhang, Chongqing
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권11호
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    • pp.4436-4452
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    • 2015
  • The IEEE 802.15.6 standard is introduced to satisfy all the requirements for monitoring systems operating in, on, or around the human body. In this paper, analytical models are developed for evaluating the performance of the IEEE 802.15.6 CSMA/CA-based medium access control protocol for wireless body area networks (WBAN) under unsaturation condition. We employ a three-dimensional Markov chain to model the backoff procedure, and an M/G/1/K queuing system to describe the packet queues in the buffer. The throughput and delay performances of WBAN operating in the beacon mode are analyzed in heterogeneous network comprised of different user priorities. Simulation results are included to demonstrate the accuracy of the proposed analytical model.

3-Line 버퍼를 사용한 실시간 Sobel 윤곽선 추출 블록 FPGA 구현 (FPGA Implementation for Real Time Sobel Edge Detector Block Using 3-Line Buffers)

  • 박찬수;김희석
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.10-17
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    • 2015
  • 본 논문에서는 3-Line buffers를 사용하여 Sobel 윤곽선 추출 블록을 FPGA로 효율적으로 설계하여 구현하고자 한다. FPGA는 영상처리 알고리즘 중 하나인 Sobel 윤곽선 추출 알고리즘을 처리하기에 적절한 환경을 제공한다. 윤곽선 추출을 위한 방법으로는 파이프라인 방법을 사용하였다. Sobel 윤곽선 연산에서 윤곽선 강도 레벨을 결정하기 위하여 유한 상태 기계로 구현 된 마스크 연산을 이용한 모델을 제안한다. 효율적인 LUT 및 플리플롭의 사용으로 시스템의 성능이 향상됨을 입증하였다. 제안하는 3-line buffers을 이용한 Sobel 추출 연산은 Xilinx 14.2으로 합성하고 Virtex II xc2vp-30-7-FF896 FPGA device으로 구현하였다. Matlab을 이용하여 제안된 3-Line buffers 설계 시 PSNR 성능이 향상됨을 확인하였다.

통계적 패킷 음성 / 데이터 다중화기의 성능 해석 (Performance Analysis of a Statistical Packet Voice/Data Multiplexer)

  • 신병철;은종관
    • 한국통신학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.179-196
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    • 1986
  • 본 논문에서는 통계적 패킷 음성/데이터 다중화기의 성능을 연구하였다. 성능해석은 음성과 데이터가 서로 분리된 한정된 queue를 사용하고, 전송에 있어서 음성이 데이터보다 우선권을 갖는 것을 가정하고, 다중화기의 출력 link를 시간 slot단위로 나누고 음성은 (M+1)-state의 Markov Process로, 데이터는 Poisson process로 modeling 하여 수행하였다. 전송시 음성신호가 데이터 신호보다 우선권을 가지므로 음성의 queueing behavior는 data에 거의 영향을 받지 않는다. 다라서 본 연구에서는 음성의 queueing behavior를 먼저 해석한 다음 data의 queueing behavior를 해석하였다. 패킷 음성 다중화기의 성능 해석은 입력상태와 buffer의 점유를 2차원의 Markov chain을 가지고 formulation하였고, 집적된 음성/data의 다중화기는 data를 추가한 3차원 Markov chain으로 하였다. 이러한 model을 사용하여 Gauss-Seidel방법으로 결과를 얻고 simulation으로 입증하였다. 이들 결과로 부터 음성 가입자의 수, 출력 link용량, 음성의 queue크기, 음성의 overflow확률에서는 서로 trade-off가 있고 data에서도 비슷한 tradeoff가 있음을 알았다. 또한 입력 traffic량과 link의 용량에 따라서 음성과 데이타간의 성능에서 서로 tradeoff가 있고, TASI의 이득이 2이상이고 음성가입자의 수가 적을 경우 데이타의 평균 지연시간은 buffer의 최대길이 보다 길음을 알아내었다.

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고준위폐기물 처분용기와 벤토나이트 버퍼로 이루어진 복합구조물에 대한 비선형 구조해석: 대칭 암반 전단력 (A Nonlinear Structural Analysis for a Composite Structure Composed of Spent Nuclear Fuel Disposal Canister and Bentonite Buffer: Symmetric Rock Movement)

  • 권영주;최석호;최종원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.369-376
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    • 2003
  • 본 논문에서는 가압경수로(PWR) 고준위폐기물을 깊은 지하 500m에 처분 시 사용되는 처분용기 및 이를 보호하기 위하여 50㎝ 두께로 처분용기 주위를 감싸고 있는 벤토나이트 버퍼의 복합구조물에 지진 등의 지각 변동에 의하여 갑작스럽게 10㎝의 수평한 암반 전단력이 대칭적으로 가해졌을 때, 처분용기의 안전성(붕괴)을 예측하기 위하여 「처분용기+벤토나이트 버퍼」 복합 구조물에 대한 비선형 구조해석을 수행하였다. 복합구조물을 구성하고 있는 물질들은 탄소성체로 가정하였으며, 대변형 발생 시 항복을 예측하는 항복조건식으로는 처분용기를 구성하고 있는 금속물질(구리, 주철)에 대하여 von-Mises 항복조건식을, 벤토나이트 버퍼물질에 대하여는 Drocker-Prager 항복조건식을 적용하였다. 해석 결과들을 분석하면 비록 10㎝의 수평한 대칭 암반 전단력에 대하여 벤토나이트 버퍼에는 항복점을 훨씬 상회하는 대변형이 발생하였지만, 내부의 처분용기를 구성하고있는 주철 및 구리에는 여전히 매우 작은 탄성변형 및 항복응력보다 작은 응력이 발생하고 있음을 알 수 있었다. 따라서 갑작스런 10㎝의 수평한 암반 전단력에 대하여 50㎝ 두께의 벤토나이트 버퍼는 안전하게 내부의 처분용기를 보호하고 있음을 알 수가 있다. 해석결과는 또한 벤토나이트 버퍼의 전단변형에 의하여 처분용기에 휨변형이 발생함을 보여주고 있다.

가압경수로 고준위폐기물 처분용기의 열응력 해석 (Thermal Stress Analysis of the Disposal Canister for Spent PWR Nuclear Fuels)

  • 권영주;하준용;최종원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.471-480
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    • 2002
  • 본 논문에서는 가압경수로(PWR) 고준위폐기물을 깊은 지하 500 m에 처분 시 사용되는 처분용기의 기본 구조설계에 필요한 처분용기 구조물에 대한 열응력 해석을 수행하였다. 일반적으로 고준위폐기물 처분용기는 지하 수백 미터에 위치하는 화강암 등의 암반 내에 설치하게 되는데, 이 때 처분용기는 내부 바스켓에 채워진 사용 후 핵연료다발의 높은 온도에 따른 열발생에 의하여 내부 주철삽입물 및 외곽쉘에 발생하는 열응력에 견디어야 한다. 따라서 본 논문에서는 처분용기 내부의 핵연료 다발의 열발생을 고려한 열응력 해석을 수행하였다 해석 방법은 유한요소법을 사용하였다. 직접 유한요소해석코드를 작성하는 대신에 구조물의 복잡성 및 유한요소개수의 많음을 고려하여, 상용 유한요소해석 코드인 NISA프로그램을 이용하여 열응력 해석을 수행하였다 해석 결과 처분용기에 가해지는 심지층 지하수압 및 벤토 나이트 버퍼의 팽윤압에 추가하여, 고온의 내부 핵연료다발에 의한 열하중이 작용하더라도 처분용기의 내부 주철삽입물에 발생하는 응력은 주철의 항복응력 보다 여전히 작아 처분용기는 구조적으로 안전함이 확인되었다

ON-OFF 입력을 갖는 유한 크기 ATM 다중화기의 큐잉분석 (Queueing Analysis of the Finite Capacity ATM Multiplexer with the ON-OFF Input)

  • 김승환;박진수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.889-894
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    • 1993
  • ATM은 음성, 비데오, 벌크 데이타등과 같은 다양한 형태의 버스트 트래픽을 수용할 수 있다. ATM망에서 트래픽 소오스를 효과적으로 처리하거나 가능한한 대역폭 사용율을 증가시키기 위해서는 통계적 다중화 구조가 채택되어야 한다. 본 논문은 독립적인 입력 소오스를 갖고 유한개의 버퍼 크기를 갖는 큐잉 시스템에서 큐 상태분포를 계산하기 위한 효과적인 계산 절차를 논의하고, 이러한 반복적인 계산방법을 통해 셀 손실율을 정확하게 계산한다. 또한 동질의 ON-OFF 소오스를 갖는 ATM 다중화기에 대해 몇가지의 수치계산 예를 통해 셀 손실율의 특성을 조사해 본다.

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A STUDY OF THE PRESSURE SOLUTION AND DEFORMATION OF QUARTZ CRYSTALS AT HIGH pH AND UNDER HIGH STRESS

  • Choi, Jung-Hae;Seo, Yong-Seok;Chae, Byung-Gon
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제45권1호
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    • pp.53-60
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    • 2013
  • Bentonite is generally used as a buffer material in high-level radioactive waste disposal facilities and consists of 50% quartz by weight. Quartz strongly affects the behavior of bentonite over very long periods. For this reason, quartz dissolution experiment was performed under high-pressure and high-alkalinity conditions based on the conditions found in a high-level radioactive waste disposal facility located deep underground. In this study, two quartz dissolution experiments were conducted on 1) quartz beads under low-pressure and high-alkalinity conditions and 2) a single quartz crystal under high-pressure and high-alkalinity conditions. Following the experiments, a confocal laser scanning microscope (CLSM) was used to observe the surfaces of experimental samples. Numerical analyses using the finite element method (FEM) were also performed to quantify the deformation of contact area. Quartz dissolution was observed in both experiments. This deformation was due to a concentrated compressive stress field, as indicated by the quartz deformation of the contact area through the FEM analysis. According to the numerical results, a high compressive stress field acted upon the neighboring contact area, which showed a rapid dissolution rate compared to other areas of the sample.

Backpropagation 인공신경망을 이용한 지하 방사성폐기물 처분장 설계 인자의 민감도 분석 (A Sensitivity Analysis of Design Parameters of an Underground Radioactive Waste Repository Using a Backpropagation Neural Network)

  • 권상기;조원진
    • 터널과지하공간
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    • 제19권3호
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    • pp.203-212
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    • 2009
  • 지하고준위 방사성폐기물 처분장 근계영역에서의 거동을 예측하는 것은 처분장 설계나 안전성 평가에 중요하다. 본 연구에서는 3차원 유한차분 코드를 이용하여 처분장 설계인자 및 재료물성으로 구성되는 7가지 인자에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 민감도 분석 결과 처분공 간격, 터널 간격, 냉각시간과 암반의 열전도도가 다른 인자에 비해 영향이 큰 것으로 나타났다. 처분장 주변의 암반과 완충재 온도의 통계적인 분포를 구하기 위해 backpropagation 인공신경망 기법이 적용되었다. 학습된 인공신경망의 적합성을 평가하기 위해 무작위로 선정된 입력 인자에 대한 예측이 실시되었다. 인자 값의 변화가 ${\pm}10%$ 인 경우, 신경망은 1% 오차로 신뢰할 수 있는 예측 결과를 보임을 알 수 있었다. 이렇게 학습된 신경망은 다양한 경우에 대한 신속한 온도 예측에 활용할 수 있었다. 완충재와 암반의 온도는 각각 평균 $98^{\circ}C$, $83.9^{\circ}C$ 표준편차는 $3.82^{\circ}C$$3.67^{\circ}C$로 나타났다. 인공신경망을 이용함으로써 암반과 완충재 온도를 $1^{\circ}C$ 변화시키기 위해 필요한 설계 인자의 조정 범위를 추정할 수 있었다.

수복재료와 임플랜트 종류에 따른 임플랜트 및 지지조직의 응력분포 (THE STRESS ANALYSIS OF SUPPORTING TISSUE AND IMPLANT ACCORDING TO CROWN RESTORATIVE MATERIALS AND TYPE OF IMPLANT)

  • 최창환;오종석;방몽숙
    • 대한치과보철학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.53-67
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    • 2002
  • This study was aimed to analyze the stress distribution of implant and supporting tissue in single tooth implant restoration using Branemark $system^{(R)}$(Nobel Biocare, Gothenberg, Sweden) and Bicon system(Bicon Dental Implants, Boston, MA). Two dimensional finite element analysis model was made at mandibular first premolar area As a crown materials porcelain, ceromer, ADA type III gold alloy were used. Tests have been performed at 25Kgf vertical load on central fossa of crown portion and at 10Kgf load with $45^{\circ}$ lateral direction on cusp inclination. The displacement and stresses of implant and supporting structures were analyzed to investigate the influence of the crown material and the type of implant systems by finite element analysis. The results were obtained as follows : 1. The type of crown material influenced the stress distribution of superstructure, but did not influence that of the supporting alveolar bone. 2. The stress distribution of ceromer and type III gold alloy and porcelain is similar. 3. Stress under lateral load was about twice higher than that of vertical load in all occlusal restorative materials. 4. In Bicon system, stress concentration is similar in supporting bone area but CerOne system generated about 1.5times eater stress more in superstructure material. 5. In Branemark models, if severe occlusal overload is loaded in superstvucture. gold screw or abutment will be fractured or loosened to buffer the occlusal overload but in Bicon models such buffering effect is not expected, so in Bicon model, load can be concentrated in alveolar bone area.

악안면부 충격시 치아와 악골의 응력 분포에 대한 구강보호장치의 역할에 관한 유한요소분석 - 상악 중절치에 가해진 충격에 대하여 (EFFECT OF A MOUTHGUARD ON STRESS DISTRIBUTION IN TEETH, MAXILLA AND MANDIBLE FOR MAXILLA AND MANDIBULAR IMPACT USING FINITE ELEMENT ANALYSIS)

  • 박지혜;이성복;권긍록;최대균
    • 대한치과보철학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.537-548
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    • 2006
  • Statement of problem : The use of mouthguard is important as the leisure life is popular today. Purpose: The purpose of this study is to investigate the effect of a mouthguard on stress distribution in teeth, maxilla and mandible for maxilla impact. Material and methods: The 3-dimensional finite element model was based on a CT scan film of an average korean adult when the subject is using a customized mouthguard which was made with the Signature Mouthguard system of Dreve. The load was applied to the upper central incisor cervical area parellel impact force for 0.1sec(L1). The Von-mises stress analysis with a mouthguard and without a mouthguard was compared. Results: The results of this study were as follows: 1. Without the mouthguard, stress was concentrated on teeth and alveolar bone in all load conditions. 2. With the mouthguard. maximum stress value was decreased and stress was dispersed in all load conditions. 3. Stress extinction with the mouthguard was faster than without the mouthguard in all load conditions. Conclusion: We acknowledged that the mouthguard has a stress buffer effect as the maximum stress value was decreased and stress was dispersed when impact force was applied.