• 제목/요약/키워드: queueing system

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Energy-Saving Strategy for Green Cognitive Radio Networks with an LTE-Advanced Structure

  • Jin, Shunfu;Ma, Xiaotong;Yue, Wuyi
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권4호
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    • pp.610-618
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    • 2016
  • A green cognitive radio network (CRN), characterized by base stations (BSs) that conserve energy during sleep periods, is a promising candidate for realizing more efficient spectrum allocation. To improve the spectrum efficiency and achieve greener communication in wireless applications, we consider CRNs with an long term evolution advanced (LTE-A) structure and propose a novel energy-saving strategy. By establishing a type of preemptive priority queueing model with a single vacation, we capture the stochastic behavior of the proposed strategy. Using the method of matrix geometric solutions, we derive the performance measures in terms of the average latency of secondary user (SU) packets and the energy-saving degree of BSs. Furthermore, we provide numerical results to demonstrate the influence of the sleeping parameter on the system performance. Finally, we compare the Nash equilibrium behavior and social optimization behavior of the proposed strategy to present a pricing policy for SU packets.

목포항 운송과정의 분석 (The Analysis of the Transportation Process of Mokpo Port)

  • 남만우;이철영;박계각;윤명오
    • 한국항만학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.33-43
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    • 1995
  • Korean economic and industrial structure has been seperated into some areas with the trend of the change to the bloc system of international economy: the Gyeongin including the capital area, the Middle-West, the South-West, the South-East, and the Eastern sea areas. Mokpo port has played a major role as the central one of the South-West area and the entrance of Yeong-san river of Jeonnam province gate. Some studies has been done on the Mokpo port, but there is no research of the analytical approach about it. In this paper, we analyze the data of 1994's on the domestic and oceangoing piers in the Mokpo port and simulate the transportation process of it through a queueing model. The results of the simulation are summarized as follows: The average arrival interval of the domestic vessel is 6.034 hours. The average service time and the berth utility rate are 24.056 hours and over 100%, respectively. The average arrival interval of the oceangoing vessel is 34.48 hours. The average service time and the berth utility rate are 120.04 hours and the 34.91%, respectively. The proposal to improving of the Mokpo port as follows: It is desirable to extend the capacity of domestic pier to about 50% for the optimal utility rate of 70% and in the case of oceangoing pier to be increase 65% of the vessel capacity for the optimal utility rate of 70%.

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A DQN-based Two-Stage Scheduling Method for Real-Time Large-Scale EVs Charging Service

  • Tianyang Li;Yingnan Han;Xiaolong Li
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권3호
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    • pp.551-569
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    • 2024
  • With the rapid development of electric vehicles (EVs) industry, EV charging service becomes more and more important. Especially, in the case of suddenly drop of air temperature or open holidays that large-scale EVs seeking for charging devices (CDs) in a short time. In such scenario, inefficient EV charging scheduling algorithm might lead to a bad service quality, for example, long queueing times for EVs and unreasonable idling time for charging devices. To deal with this issue, this paper propose a Deep-Q-Network (DQN) based two-stage scheduling method for the large-scale EVs charging service. Fine-grained states with two delicate neural networks are proposed to optimize the sequencing of EVs and charging station (CS) arrangement. Two efficient algorithms are presented to obtain the optimal EVs charging scheduling scheme for large-scale EVs charging demand. Three case studies show the superiority of our proposal, in terms of a high service quality (minimized average queuing time of EVs and maximized charging performance at both EV and CS sides) and achieve greater scheduling efficiency. The code and data are available at THE CODE AND DATA.

유전자 알고리즘을 이용한 최적의 분산 데이터베이스 시스템 설계 (The Optimal Distributed Database System Design Using the Genetic Algorithm)

  • 고석범;윤성대
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권9호
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    • pp.2797-2806
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    • 2000
  • 최근에 정보네트워크 사용자의 급증에 따라 DDS(Distributed Database System)는 VAN(Value Added Network)상에서 구현되었다. DDS는 지역적으로 분산된 작업환경에서 중앙집중식 데이터베이스 구축보다 여러 측면에서 장점이 있으나 불합리한 설계는 컴퓨터 및 네트워크 자원의 비효율적 사용에 의한 비용의 증가와 데이터 유지를 위한 복잡도의 증가를 야기한다. DDS 설계시 각 사이트에서 적절한 컴퓨터를 선택하는 문제와 단편화된 데이터를 적절한 사이트에 할당하는 문제가 중요하다. VAN 상에서 컴퓨터 선택과 데이터 파일의 할당은 응답대기시간(waited response time)과 투자비용(investment cost)의 상관관계를 반드시 고려하여 결정되어야 하므로, 본 논문에서는 각 컴퓨터와 파일의 할당의 영향에 따라 두 목적함수의 상관관계를 고려한다. 특히, 응답대기 시간에 대한 보다 실제적인 평가를 위해 M/M/1 큐잉 시스템을 기초로 하여 설계한다. 제안된 설계모델은 경험적 탐색법 중의 하나인 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)의 적용을 통해 효율적인 해의 탐색을 시도하고 제안된 수학적 모델과 알고리즘의 성능 검토를 위해 모의실험 및 결과분석을 한다.

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해군 함정 정비체계 최적 정비인력 할당 모형 연구 (A Study on the Optimal Allocation of Maintenance Personnel in the Naval Ship Maintenance System)

  • 김성우;윤봉규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.1853-1862
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    • 2015
  • 해군 정비체계는 전투함정을 수리하는 역할을 수행한다. 한국 해군은 전투함정의 전비태세를 최대화하기 위해 4개의 정비창을 운용하고 있다. 각 정비창은 함정 유형, 정비 종류, 정비 능력에 따라 다른 정비 서비스를 제공하는 특성으로 인해 정비인력을 각 정비창에 최적으로 할당하는 것은 어려운 문제가 되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 정비창의 성능척도에 중요한 영향을 미치는 정비인력의 할당 측면에서 정비창의 운용을 연구하였다. 대기행렬 네트워크 이론, 분해 및 최적화 기법을 이용하여 본 연구에서는 정비체계 내 대기 중인 고장 함정의 수를 최소화할 수 있는 정비인력 할당 모형을 제시한다.

돌발적 교통혼잡발생시 동적경로안내를 위한 적응형 알고리즘개발에 관한 연구 (An Adaptive Strategy for Providing Dynamic Route Guidance under Non-Recurrent Traffic Congestion)

  • 이상건
    • 대한교통학회:학술대회논문집
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    • 대한교통학회 1996년도 제30회 학술발표회
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    • pp.81-108
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    • 1996
  • 첨단교통정보시스템(ATIS)의 핵심 요소라 할 수 있는 동적경로안내 시스템(Dynamic Route Guidance System : DRGS)은 운전자가 목적지에 도착하기까지 실시간 교통정보를 토대로 최적경로를 안내해 줌으로써 날로 심화되어 가고 있는 교통혼잡을 최소화할 수 있으리라 기대를 모으고 있다. 특히 교통사고나 긴급도로공사 등으로 인해 발생하는 돌발적 교통혼잡하에서는 DRGS의 역할이 더욱 커질 것으로 예상되고 있다. 본 논문은 돌발적 교통혼잡하에서 보다 효과적인 DRGS의 경로 안내 알고리즘을 개발하는 데 그 목적이 있다. 이를 위해서 우선 하부구조기반(Infrastructure Based) DRGS와 개인차량기반(In-vehicle Based)DRGS의 장단점을 운전자, 교통행정당국, 그리고 교통체계관점에서 비교하였고, 시스템 아키텍쳐와 경로안내 알고리즘간의 상호관계를 규명하였다. 또한 효율적인 경로안내를 위해 사용자 평형(User Equilibrium)경로안내전략과 시스템최적화(System Optimal) 경로안내전략을 이상형 교통망(Idealistic Network)을 통해 비교분석하였다. 여기에는 현재 ITS-America에서 System Architecture 평가를 위해 사용한 INTEGRATION이라는 ITS Simulation Model과 그 통행저항함수를 사용하였다. 이를 토대로 돌발적 교통혼잡상황 아래서 사용자평형 경로안내를 제공할 경우 야기될 수 있는 Braess` Paradox 문제와, 총통행시간을 최소화하기 위한 시스템최적 경로안내를 제공할 경우 일어날 수 있는 사용자 호응도(User Compliance)문제를 동시에 고려한 적응형 동적경로안내 알고리즘을 개발하였다. 여기에는 돌발적 교통혼잡하에서 통행시간을 동적으로 예측하기 위해 이산형 확정적 대기행렬모형(Discrete Deterministic Queueing Model)이 사용되었다. 한편 알고리즘의 효율성을 평가하기 위해 이상형 교통망과, 실제 미국 Virginia 주의 Fairfax County에 소재한 주간 고속도로 66번(I-66)과 인접 교통망의 교통자료를 사용하여 각종 돌발교통 혼잡 상황을 전제로 한 Traffic Simulation과 정보제공시나\리오를 INTEGRATION Model을 이용해 실행하였다. 그 결과 적응형 알고리즘이 개개인의 최단시간 경로를 제공하는 사용자 평형 경로안내전략에 비해 교통혼잡도와 정체시간의 체류정도에 따라 3%에서 10%까지 전체통행시간을 절약할 수 있다는 결론을 얻었다.

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수중 셀룰러 통신 네트워크에서 백홀 자원분배 프로토콜에 관한 연구 (Backhaul Resource Allocation Protocol for Underwater Cellular Communication Networks)

  • 윤창호;박종원;최수한
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권2호
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    • pp.393-402
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    • 2017
  • 육상의 셀룰러 네트워크와 같이 수중에서도 기지국을 통해 유입되는 트래픽 양에 따라 적응적으로 기지국의 백홀 자원을 할당하여 전체 네트워크 자원을 효율적으로 관리할 수 있는 수중 셀룰러 통신 네트워크가 필요하다. 본 논문에서는 수중 셀룰러 통신 네트워크에서 기지국에 유입되는 트래픽에 비례하여 기지국의 백홀 자원을 할당하는 자원분배 프로토콜을 제안한다. 자원분배 프로토콜은 자원을 할당하는 주기에 따라 고정주기 방식과 적응주기 방식으로 분류된다. 더 효율적인 자원분배 프로토콜을 결정하기 위해 모의시험을 이용하여 고정주기 방식과 적응주기 방식의 수신율, 메시지 오버헤드, 전송지연 성능을 비교하고 분석하였다. 그 결과, 고정주기 방식이 적응주기 방식에 비해 최대 수백 배 이상의 전송지연이 증가하였으며, 수백 배 이상의 메시지 오버헤드가 더 발생하여 모든 성능 지표에서 적응주기 방식이 고정주기 방식보다 성능이 우수함을 확인하였다.

인터넷 기반의 공간정보유통망 성능분석 방법에 관한 연구 (A Study on the Performance Evaluation Method of the Spatial Information Network based on GIS)

  • 진희채;시종익
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.29-37
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    • 1999
  • 공간정보의 구축이 활발해지면서 정보유통에 관심이 높아지고 있다. 정보유통은 각 시스템 마다 개별적 체계를 갖을 수 있으며 GIS의 경우도 마찬가지이다. 본 논문에서는 GIS의 공간정보 유통체계를 설정하고, 그 체계에 대한 정보망 성능평가 방식을 연구하기로 한다. 이를 위하여 인터넷 전산망의 유형별로 지리공간정보의 보관 내용 및 규모, 유통되는 정보의 량 등을 가정하고 현재의 인터넷 망을 기준으로 한 분석을 수행한다. 유통망의 성능 측정을 위한 도구로는 대기행렬모형을 적응하도록 하고, 다양한 형태의 유통서버가 운영될 경우 이들의 성능을 측정할 수 있는 방안을 제시한다. 이와같은 방법은 향후 GIS의 정보량과 정보 유통량이 예측되었을 경우 유통망의 구성 형태에 따른 다방면의 성능측정을 가능하게 하여 보다 우수한 성능의 유통체계의 수립을 도울 수 있다.

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GEO 기반 위성 네트워크에서의 대역폭 빌림 방법과 대역폭 예약 방법을 이용한 호 수락 제어 성능 분석 (Performance Analysis of Call Admission Control Scheme with Bandwidth Borrowing and Bandwidth Reservation in GEO based Integrated Satellite Network)

  • 홍태철;강군석;안도섭;이호진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.12-19
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    • 2006
  • 본 논문에서는 GEO 기반 위성 네트워크에서의 호 수락 제어 성능을 개선할 수 있는 대역폭 빌림 방법을 제안하였다. 일반적으로 통신이나 스트리밍 서비스의 경우는 고정된 목표 데이터 속도가 있지만, 데이터 서비스의 경우에는 고정된 목표 데이터 속도가 존재하지 않는다. 따라서 데이터 서비스의 경우에는 시스템 부하 상태에 따라서 데이터 속도를 유동적으로 변화시킬 수 있다. 데이터서비스의 이런 특성을 이용하면 시스템에서 이용할 수 있는 대역폭이 충분하지 않는 경우에 데이터 서비스의 데이터 속도를 감소시켜서 실시간 서비스의 호 수락 요청을 받아들일 수 있다. 본 논문에서는 이러한 대역폭 빌림 방법에 대한 큐잉 모델을 만들고 시뮬레이션을 통해 결과를 검증하였다. 시뮬레이션 결과에 따르면 대역폭 빌림 방법을 통해서 전체 블로킹 확률의 8.7-35.2 dB의 이득을 얻을 수 있다.

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MVA 알고리즘을 이용한 ATM 기반 통합 서비스 교환기 내 워크스테이션의 성능 평가 (Performance Evaluation of Workstation System within ATM Integrated Service Switching System using Mean Value Analysis Algorithm)

  • 장승주;김길용;이재흠;박호진
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제6권4호
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    • pp.421-429
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    • 2000
  • 현재 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반 통합 서비스 교환 시스템 개발 추세는 복합 교환 시스템에서의 운용, 보전 기능 및 ATM 기반 인터넷/협대역 통합 서비스 등을 수용하기 위하여 워크스테이션에 멀티플러그-인 개념을 도입하여 시스템이 설계, 구현되고 있다. 한편, 기존 워크스테이션에서는 교환 시스템을 운용하기 위해 HMI(Human Machine Interface) 운용 시스템 기능과 함께 파일 관리 기능, 시간 관리 기능, 그래픽 처리 기능 및 TMN(Telecommunication Management Network)의 에이전트 기능 등이 설정되어 교환 시스템과의 많은 인터페이스를 통하여 기능들이 수행되고 있다. 이러한 기능들은 프로세스 혹은 프로세서간 많은 메시지 통신을 필요로 하고 있으며, 워크스테이션내 입출력 장치 파일, 일반 파일, 그리고 메시지 전송을 위한 메시지 큐, 소켓 자원 등을 사용하고 있다. 따라서, 현재 개발 중인 시스템의 정상 동작 여부를 확인하고 파악된 문제점들에 대한 성능 개선과 함께 추후 지속적인 기능 추가 시에도 시스템의 정상 동작을 보장하기 위해서는 사전에 개발될 교환 시스템에 대한 성능 평가가 선행되어야 한다. 본 논문은 이러한 ATM 기반 통합 서비스 교환 시스템 개발 작업에서 사전에 시스템의 성능 평가를 했다. 성능 평가는 MVA(Mean Value Analysis) 알고리즘을 이용한다. 모델은 큐잉 네트워크 모델을 사용하고 모델링된 시스템을 이용하여 PDQ(Pretty Damn Quick) 시뮬레이션 패키지와 C 언어를 사용하여 시뮬레이션 하였다.

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