• 제목/요약/키워드: simulation correctness

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Analytical Modeling of TCP Dynamics in Infrastructure-Based IEEE 802.11 WLANs

  • Yu, Jeong-Gyun;Choi, Sung-Hyun;Qiao, Daji
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권5호
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    • pp.518-528
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    • 2009
  • IEEE 802.11 wireless local area network (WLAN) has become the prevailing solution for wireless Internet access while transport control protocol (TCP) is the dominant transport-layer protocol in the Internet. It is known that, in an infrastructure-based WLAN with multiple stations carrying long-lived TCP flows, the number of TCP stations that are actively contending to access the wireless channel remains very small. Hence, the aggregate TCP throughput is basically independent of the total number of TCP stations. This phenomenon is due to the closed-loop nature of TCP flow control and the bottleneck downlink (i.e., access point-to-station) transmissions in infrastructure-based WLANs. In this paper, we develop a comprehensive analytical model to study TCP dynamics in infrastructure-based 802.11 WLANs. We calculate the average number of active TCP stations and the aggregate TCP throughput using our model for given total number of TCP stations and the maximum TCP receive window size. We find out that the default minimum contention window sizes specified in the standards (i.e., 31 and 15 for 802.11b and 802.11a, respectively) are not optimal in terms of TCP throughput maximization. Via ns-2 simulation, we verify the correctness of our analytical model and study the effects of some of the simplifying assumptions employed in the model. Simulation results show that our model is reasonably accurate, particularly when the wireline delay is small and/or the packet loss rate is low.

국방 M&S의 특징 분석과 이를 통한 VV&A 방향 (M&S Verification, Validation and Accreditation Research Direction Considering the Characteristics of Defense M&S)

  • 김정훈;정승민;황일회;조현주;김대영;장영재
    • 대한산업공학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.486-497
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    • 2013
  • In this paper, we first present an in-depth survey of the research on Verification, Validation and Accreditation (VV&A) applied in various areas. Then we introduce the characteristics of the military and defense Modeling and Simulation (M&S) and propose the direction of method for VV&A with the identified characteristics. The M&S has been widely used in many different applications in the military and defense area including training, analysis, and acquisition. Methods and processes of VV&A have been proposed by researchers and M&S practitioners to guarantee the correctness of the M&S. The idea of applying the formal credibility assessment in VV&A is originated from the Software Engineering Reliability Test and Systems Engineering Development Process. However, the current VV&A techniques and processes proposed in the research community have not utilized the military-and-defense specific characteristics. We identify the characteristics and issues that can be found in the military and defense M&S. Then propose the direction of techniques and methods for VV&A considering the characteristics and issues. Also, possible research direction on the development of VV&A is proposed.

Modeling and Simulation of Scheduling Medical Materials Using Graph Model for Complex Rescue

  • Lv, Ming;Zheng, Jingchen;Tong, Qingying;Chen, Jinhong;Liu, Haoting;Gao, Yun
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제13권5호
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    • pp.1243-1258
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    • 2017
  • A new medical materials scheduling system and its modeling method for the complex rescue are presented. Different from other similar system, first both the BeiDou Satellite Communication System (BSCS) and the Special Fiber-optic Communication Network (SFCN) are used to collect the rescue requirements and the location information of disaster areas. Then all these messages will be displayed in a special medical software terminal. After that the bipartite graph models are utilized to compute the optimal scheduling of medical materials. Finally, all these results will be transmitted back by the BSCS and the SFCN again to implement a fast guidance of medical rescue. The sole drug scheduling issue, the multiple drugs scheduling issue, and the backup-scheme selection issue are all utilized: the Kuhn-Munkres algorithm is used to realize the optimal matching of sole drug scheduling issue, the spectral clustering-based method is employed to calculate the optimal distribution of multiple drugs scheduling issue, and the similarity metric of neighboring matrix is utilized to realize the estimation of backup-scheme selection issue of medical materials. Many simulation analysis experiments and applications have proved the correctness of proposed technique and system.

도착 및 이탈시점을 이용한 다중서버 대기행렬 추론 (An Inference Method of a Multi-server Queue using Arrival and Departure Times)

  • 박진수
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.117-123
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    • 2016
  • 본 연구는 다중서버 대기행렬시스템의 관측이 제한되어 있는 경우에 시스템 내부 행태를 추론하는 데에 그 목적이 있다. 대기행렬시스템 분석에 있어 도착 및 서비스시간에 자기상관성이 존재하면 이론적으로 모형화하기가 매우 복잡하고 어렵다. 이에 따라 다양한 분석 기법 및 확률과정 모형들이 개발되었다. 본 논문에서는 외부 관측치에 존재하는 자기상관성과 내부 행태를 관측하기 어려운 경우에 대한 추론 방법을 소개한다. 선행연구의 가정을 완화하여 추론 방법을 제시하고 그에 대한 보조정리 및 정리를 제시한다. 제시된 비모수적 방법을 적용하면 서비스시간에 자기상관성이 존재하더라도 외부 관측치만을 사용하여 다중서버 대기행렬의 내부 행태를 추론할 수 있다. 주요 내부 추론 결과로는 대기시간과 서비스시간을 사용하였다. 또한 제시된 방법의 타당성 검증을 위해 실험 결과를 제시하였다.

셀룰러 CDMA 기지국에 beamforming 안테나를 적용하기 위한 동작 시뮬레이션 및 성능해석에 관한 연구 (Performance analysis and operation simulation of the beamforming antenna applied to cellular CDMA basestation)

  • 박재준;배병재;장태규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권2호
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    • pp.32-45
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    • 2000
  • 본 논문에서는 CDMA 기지국에 선형 어레이 안테나를 적용하고자 할 경우, beamforming(BF) 성능과 관련된 두 가지 주요지표인 주 빔 폭의 좁은 정도를 지칭하는 direction selectivity와 사용자 신호의 방향추정 정확도가 BF의 SINR(Signal to interference and noise ratio) 성능에 미치는 영향과 이들 상호간의 관련성을 해석적으로 유도하였으며, 이를 수신 동작 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. BF에 내포된 사용자 방향추정 기능과 간섭 사용자 신호 억제기능에 대하여 이들의 오차가 SINR에 미치는 영향을 구분하여 알아보기 위한 목적으로 방향추정 기능만을 포함한 steering BF 알고리즘과 간섭 사용자 전력을 최소화시키는 기능이 포함된 MVDR(Minimum variance distortionless response) BF 알고리즘을 대상으로 해석 및 동작 시뮬레이션을 수행하였다. 이 과정에 BF 알고리즘의 방향추정 기능에 직접적으로 오차를 유발하는 전파의 공간적 scattering 현상에 대한 모델을 새로이 제시하여 적용하도록 하였다. 본 연구의 결과, 종래의 군사적 목적의 BF와는 달리 셀룰러 CDMA 기지국에 array 안테나를 적용하고자 할 경우는 direction selectivity 및 사용자 방향추정 정확도를 향상시키고자 하는 것이 구현의 경제성 및 오차요인들에 대한 robustness 측면에서는 적합하지 않다는 것을 확인하였다. 이러한 특성은 BF 성능열화에는 크게 영향을 주지 않으면서 복잡도를 최소화하고 오차요인에 대한 robustness 특성을 갖는 경제적인 BF 알고리즘의 구현을 가능케 하여주는 중요한 사실이다. 이에 본 연구에서 제시한 해석의 결과는 셀룰러 CDMA기지국에 대한 BF 알고리즘 개발 및 적용의 설계지표로서 의미가 크다하겠다.

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데스크톱 그리드에서 결과 검증을 위한 퍼지 추론 기반 복제 기법 (Fuzzy Inference-based Replication Scheme for Result Verification in Desktop Grids)

  • 길준민;김홍수;정순영
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.65-75
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    • 2009
  • 결과 검증은 데스크톱 그리드 환경에서 불특정 자원들에 의해 수행된 작업 결과의 정확성을 보장하는데 필수적이다. 전형적으로 투표기반 기법과 믿음기반의 기법이 데스크톱 그리드 환경에서 사용되어 왔지만, 이들 기법은 작업의 잉여 중복에 의한 자원 낭비와 동적 환경의 비적응성에 의한 반환 시간의 증가 문제를 갖고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 자원의 믿음 정도와 결과 반환 확률을 이용하여 적응적으로 작업 복제 개수를 결정할 수 있는 퍼지 추론 기반의 복제 기법을 제안한다. 따라서, 제안 기법은 동적 연산 환경의 적절한 대처를 통해 작업 복제 개수를 결정함으로써 자원 낭비를 줄여주고 전체 작업의 반환 시간을 향상시킨다. 시뮬레이션 결과는 제안 기법이 반환 시간, 자원 낭비, 작업의 재복제 횟수의 관점에서 우수함을 보여준다.

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예측 지역 목표와 분산 퍼지 제어를 이용한 미지 환경에서의 센서 기반 경로 계획 및 장애물 회피 (Sensor Based Path Planning and Obstacle Avoidance Using Predictive Local Target and Distributed Fuzzy Control in Unknown Environments)

  • 곽환주;박귀태
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.150-158
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    • 2009
  • 로봇의 자율적 이동을 위해서는 현재지점에서부터 목표지점까지를 연결하는 최적 경로의 계획이 필수적이다. 그리고 이동 로봇의 최적 경로는 장애물과의 충돌 없이 목표물까지 최단 이동 거리로 이동 할 수 있도록 하는 경로를 뜻한다. 실제 많은 이동 로봇은 주위 장애물에 대한 정보 없이, 미지의 환경에서도 자율적 이동이 가능해야 한다. 이에, 본 논문에서는 미지 환경에 적합한 새로운 형태의 경로 계획 및 장애물 회피 방법을 제안한다. 이 경로 계획 방법은 매 순간 최적이라 예측되는 지역적 목표를 지정하여 추적하며, 이러한 추적의 연속들의 결과가 로봇의 1차적 이동 경로가 된다. 하지만 이 경로는 장애물과의 충돌이 배제된 경로이다. 이에, 본 논문에서는 Potential Field 방법을 모방한 새로운 방법의 장애물 회피 방법을 제안한다. 그리고 위의 본 논문에서 제안한 경로 계획과 장애물 회피 방법의 성능 및 정확성을 모의실험을 통해 검증한다.

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QoS-Aware Approach for Maximizing Rerouting Traffic in IP Networks

  • Cui, Wenyan;Meng, Xiangru;Yang, Huanhuan;Kang, Qiaoyan;Zhao, Zhiyuan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권9호
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    • pp.4287-4306
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    • 2016
  • Network resilience provides an effective way to overcome the problem of network failure and is crucial to Internet protocol (IP) network management. As one of the main challenges in network resilience, recovering from link failure is important to maintain the constancy of packets being transmitted. However, existing failure recovery approaches do not handle the traffic engineering problem (e.g., tuning the routing-protocol parameters to optimize the rerouting traffic flow), which may cause serious congestions. Moreover, as the lack of QoS (quality of service) restrictions may lead to invalid rerouting traffic, the QoS requirements (e.g., bandwidth and delay) should also be taken into account when recovering the failed links. In this paper, we first develop a probabilistically correlated failure model that can accurately reflect the correlation between link failures, with which we can choose reliable backup paths (BPs). Then we construct a mathematical model for the failure recovery problem, which takes maximum rerouting traffic as the optimizing objective and the QoS requirements as the constraints. Moreover, we propose a heuristic algorithm for link failure recovery, which adopts the improved k shortest path algorithm to splice the single BP and supplies more protection resources for the links with higher priority. We also prove the correctness of the proposed algorithm. Moreover, the time and space complexity are also analyzed. Simulation results under NS2 show that the proposed algorithm improves the link failure recovery rate and increases the QoS satisfaction rate significantly.

볼 스크류 이송장치 열 에러 보상 시스템의 시뮬레이션 및 계산 방법에 관한 연구 (Study on Simulation and Calculation Method of Thermal Error Compensation System for a Ball Screw Feed Drive)

  • 허철수;최창;김래성;백권인;류성기
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.88-93
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    • 2017
  • Due to the requirement of the development of the precision manufacturing industry, the accuracy of machine tools has become a key issue in this field. A critical factor that affects the accuracy of machine tools is the feed system, which is generally driven by a ball screw. Basically, to improve the performance of the feed drive system, which will be thermally extended lengthwise by continuous usage, a thermal error compensation system that is highly dependent on the feedback temperature or positioning data is employed in the machine tool system. Due to the overdependence on measuring technology, the cost of the compensation system and low productivity level are inevitable problems in the machine tool industry. This paper presents a novel feed drive thermal error compensation system method that could compensate for thermal error without positioning or temperature feedback. Regarding this thermal error compensation system, the heat generation of components, principal of compensation, thermal model, mathematic model, and calculation method are discussed. As a result, the test data confirm the correctness of the developed feed drive thermal error compensation system very well.

Zero-Current Phenomena Analysis of the Single IGBT Open Circuit Faults in Two-Level and Three-Level SVGs

  • Wang, Ke;Zhao, Hong-Lu;Tang, Yi;Zhang, Xiao;Zhang, Chuan-Jin
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권2호
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    • pp.627-639
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    • 2018
  • The fact that the reliability of IGBTs has become a more and more significant aspect of power converters has resulted in an increase in the research on the open circuit (OC) fault location of IGBTs. When an OC fault occurs, a zero-current phenomena exists and frequently appears, which can be found in a lot of the existing literature. In fact, fault variables have a very high correlation with the zero-current interval. In some cases, zero-current interval actually decides the most significant fault feature. However, very few of the previous studies really explain or prove the zero-current phenomena of the fault current. In this paper, the zero-current phenomena is explained and verified through mathematical derivation, based on two-level and three-level NPC static var generators (SVGs). Mathematical models of single OC fault are deduced and it is concluded that a zero-current interval with a certain length follows the OC faults for both two-level and NPC three-level SVGs. Both inductive and capacitive reactive power situations are considered. The unbalanced load situation is discussed. In addition, simulation and experimental results are presented to verify the correctness of the theoretical analysis.