• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제15권3호
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• pp.43-51
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• 2023

Slotted ALOHA (S-ALOHA) is a classical medium access control protocol widely used in multiple access communication networks, supporting distributed random access without the need for a central controller. Although stability and delay have been extensively studied in existing works, most of these studies have assumed ideal channel conditions or independent fading, and the impact of time-correlated wireless channels has been less addressed. In this paper, we investigate the queueing delay performance in S-ALOHA networks under time-correlated channel conditions by utilizing a Gilbert-Elliott model. Through simulation studies, we demonstrate how temporal correlation in the wireless channel affects the queueing delay performance. We find that stronger temporal correlation leads to increased variability in queue length, a larger probability of having queue overflows, and higher congestion levels in the S-ALOHA network. Consequently, there is an increase in the average queueing delay, even under a light traffic load. With these findings, we provide valuable insights into the queueing delay performance of S-ALOHA networks, supplementing the existing understanding of delay in S-ALOHA networks.

• 한국도로학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.21-32
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• 2007

신호교차로의 교통류 해석을 위해 널리 사용되는 선형모형(Vertical queueing model)은 자유속도에 따라 모든 차량이 정지선에 도착하고, 대기행렬은 정지선에서 수직으로 형성된다고 가정한다. 이러한 모형자체의 단순성 때문에 선두차량은 자유속도와 가속도에 의해 계산된 출발유효녹색시간(start of effective green time)에 정지선을 통과하게 되며, 모든 추종차량은 동일한 궤적을 갖게 된다고 가정한다. 본 연구의 목적은 Vertical queueing 모형의 단순성과 비현실성을 보완하기 위해 물리학의 Kinematic수식을 응용하여 신호교차로의 출발녹색시간(start of green time)을 함수로 한 자동차추종모형(Kinematic Car-following model at Signalized intersections: KCS traffic model)을 개발하고, 이에 따른 지체 및 지체민감도를 비교함에 있다. 출발녹색시간 변화에 따른 지체분석결과 Vertical queueing 모형에서 산출된 지체값이 KCS 교통류모형에 비해 과다하게 추정됨을 알 수 있었다. 반면, 지체민감도 분석 결과 KCS 교통류모형이 Vertical queueing 모형에 비해 민감하게 변함을 알 수 있었다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.41-49
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• 2001

This study developed signal optimization algorithm by analyzing vehicle arrival patterns. The major principle of signal optimization is dissipate all queueing vehicle in 1cycle and assign delay time uniformly for all approaches. For this, this study used optimal green time and surplus green time. Optimal green time calculated by estimated traffic volume from vehicle arrival model. Surplus green time defined as the gap of optimal green time and queue dissipated time. And alternative cycle has minimum surplus green time was selected as the optimal cycle. Finally, total delay and average delay per vehicle can be calculated by using queueing theory.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권10C호
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• pp.945-950
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• 2002

본 논문에서는 유선 및 무선환경에 상관없이 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 접속망의 주요구성 요소인 ATM 접속노드의 셀 손실율, 버퍼용량 및 지연시간간의 상관관계를 제시함으로서 ATM접속망 설계를 위한 기본적인 기술적 사항을 분석하였다. 이를위해 ATM 접속노드의 트래픽 성능평가를 위한 트래픽 모델을 ATM cell-scale queueing, burst-scale queueing 레벨로 구분하여 설명하였고 CBR(Constant Bit Rate), 랜덤 및 VBR(Variable Bit Rate) 트래픽 형태별 모델적용을 검토하였다. 결국 유선 또는 무선방식으로 ATM 서비스를 제공하기 위한 ATM접속노드 설계시 서비스별 QoS(Quality of Service)를 만족시키기 위한 셀 손실율, 버퍼용량 및 지연시간간의 상관관계를 정량적으로 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권7B호
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• pp.433-439
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• 2005

본 논문에서는 무선 통신시스템에서 클래스간 비례지연 서비스를 위한 Flow Based Waiting Time Priority (FB-WTP) 스케쥴러를 제안한다. 기존의 스케쥴러는 클래스 단위로 동작하는 유선망의 구조를 그대로 사용하나, 제안된 FB-WTP 스제쥴러는 이와 달리 플로우 단위로 동작을 하며, 네트웍크 운영자가 입력한 클래스간 목표 큐잉 지연 비율은 기존 알고리즘과 같이 거의 동일하게 만족 시키면서도 클래스별 평균 큐잉 지연 성능은 월등히 향상 되었다. 이것은 각 플로우의 채널 환경이 동적으로 변화는 무선 환경에서 FB-WTP는 다중 플로우 다이버시티 효과를 최대한 이용 하기 때문이다. 또한 기존 알고리즘들에서 발생 할 수 있는 HOL 패킷 블록킹 문제가 발생하지 않는다. 성능평가를 위한 모의 실험에서 다중 채널 상태를 고려한 Look-ahead Waiting Time Priority (LWTP) 스케줄링 알고리즘과의 비교 분석으로 제안한 FB-WTP가 클래스간 목표 큐잉 지연 비율을 만족 시킬뿐만 아니라 LWTP에 비해 클래스별 평균 큐잉 지연 특성이 향상됨을 보였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제12권8호
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• pp.69-76
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• 2012

본 논문은 홈 게이트웨이에서 타이머를 고려한 슬립 모드를 이용하여 효과적인 전력 소비 방안을 제안한다. 본 논문에 의하면 홈 게이트웨이로 유입되는 패킷을 실시간 패킷과 비실시간 패킷으로 구분하고 비실시간 패킷을 지연시킨다. 따라서 비실시간 패킷은 타이머를 고려한 메커니즘을 통해 추가적인 대기시간을 얻음으로써 홈 게이트웨이의 슬립 시간을 증가 시킬 수 있다. 성능 분석을 위하여 non-preemptive two priority queueing 모델을 이용하였다. 그 결과, 비실시간 트래픽을 지연시킴으로써 기존 방안에 비하여 제안 방안의 소비되는 전력이 감소됨을 확인할 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권3B호
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• pp.171-182
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• 2003

본 논문에서는 Minimum Possible Packet Fair Queueing (MPSFQ)로 명명되는 효율적이면서 구현의 관점에서 용이한 패킷 스케줄링 알고리즘을 제안한다. MPSFQ 알고리즘은 O(1) 의 가상 시간 계산의 복잡도를 가지며 WFQ (Weighted Fair Queueing)알고리즘과 동일한 지연 특성 및 우수한 fairness 특성을 가지고 있다. MPSFQ의 중요한 특징은 시스템 가상 시간은 패킷의 종료 시간에 현재 전송될 패킷이 있는 세션의 최 선두에 있는 패킷들의 가능한 가상 시간의 값 중 최소의 값으로 시스템 가상 시간의 재조정이 이루어지며 시스템 가상 시간의 재조정 시간의 중간에 도착한 패킷의 시스템 가상 시간은 이전 시스템 가상 시간에 두 시간 사이의 실시간을 더함으로써 계산된다. 제안하는 알고리즘이 위와 같은 간단한 알고리즘을 이용하면서도 우수한 지연 특성 및 fairness 특성을 가짐을 수학적인 분석을 통해 증명하고 시뮬레이션을 통하여 그 결과를 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권5A호
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• pp.355-362
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• 2009

In real-time communication services, delay constraints are among the most important QoS (Quality of Service) factors. In particular, it is difficult to guarantee the delay requirement over wireless channels, since they exhibit dynamic time-varying behavior and even severe burst-errors during periods of deep fading. Channel throughput may be increased, but at the cost of the additional delays when ARQ (Automatic Repeat Request) schemes are used. For real-time communication services, it is very essential to predict data deliverability. This paper derives the delay distribution and the successful delivery probability within a given delay budget using a priori channel model and a posteriori information from the perspective of queueing theory. The Gilbert-Elliot burst-noise channel is employed as an a Priori channel model, where a two-state Markov-modulated Bernoulli process $(MMBP_2)$ is used. for a posteriori information, the channel parameters, the queue-length and the initial channel state are assumed to be given. The numerical derivation is verified and analyzed via Monte Carlo simulations. This numerical derivation is then applied to a rate control scheme for real-time video transmission, where an optimal encoding rate is determined based on the future channel capacity and the distortion of the reconstructed pictures.

• 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.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.215-217
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• 2005

There are two types of packet loss probabilities used in both the network layer and the physical layer within the wireless transmitter such as a queueing discard probability and transmission loss probability. We analyze these loss performances in order to guarantee Quality of Service (QoS) which is the basic of the future network. The queuing loss probability is caused by a maximum allowable delay time and the transmission loss probability is caused by a wireless channel error. These two types of packet loss probabilities are not easily analyzed due to recursive feedback which, originates as a result at a queueing delay and a number of retransmission attempts. We consider a wireless transmitter to a M/D/1 queueing model. We configurate the model to have a finite-size FIFO buffer in order to analyze the real-time traffic streams. Then we present the approaches used for evaluating the loss probabilities of this M/D/1/K queueing model. To analyze the two types of probabilities which have mutual feedbacks with each other, we drive the solutions recursively. The validity and accuracy of the analysis are confirmed by the computer simulation. From the following solutions, we suggest a minimum of 'a Maximum Allowable Delay Time' for real-time traffic in order to initially guarantee the QoS. Finally, we analyze the required service rate for each type utilizing real-time traffic and we apply our valuable analysis to a N-user's wireless network in order to get the fundamental information (types of supportable real-type traffics, types of supportable QoS, supportable maximum number of users) for network design.