Desempenho da estratégia do aperto em leilões recursivos para descarregamento de tráfego via comunicações dispositivo-a-dispositivo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brito, Lucas Soares de
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/21553
http://dx.doi.org/10.26512/2016.04.D.21553
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016.
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spelling Desempenho da estratégia do aperto em leilões recursivos para descarregamento de tráfego via comunicações dispositivo-a-dispositivoLeilões recursivosDados móveis - tráfegoTelefonia móvelDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2016.O crescimento explosivo do tráfego de dados móveis nas redes das operadoras de telefonia móvel (MNO, do inglês mobile network operator) observado nos últimos anos tem levado as operadoras a procurar maneiras eficientes de descongestionar a sua infra-estrutura central. Em particular, as comunicações dispositivo-a-dispositivo têm surgido como uma tecnologia viável para alcançar este objetivo. No entanto, a fim de que isto se torne realidade, os clientes das MNOs necessitam ser devidamente incentivados a compartilhar os recursos dos seus dispositivos para o benefício dos outros usuários. Uma solução para promover a colaboração entre usuários é a implementação de leilões recursivos, ou seja, “licitações” salto-a-salto para encaminhar pacotes para o seu destino. Neste cenário, cada cliente pode implementar sua própria estratégia de participação nos leilões, afim de que ele possa compartilhar os incentivos fornecidos pela MNO para realizar sua tarefa. A operadora estabelece um orçamento máximo para cada pacote, e os clientes pagam uma multa se o pacote não for entregue dentro de um dado prazo. Nesta dissertação, apresentamos a avaliação de desempenho da Estratégia do Aperto para tais leilões recursivos. Esta estratégia baseia-sena ideia do quão “apertado” um nó está para encaminhar um pacote para o seu destino dentro do prazo estipulado. Diferentes funções de preferência (para decisão do vencedor dos leilões) sãoinvestigadas, e o desempenho da estratégia é estudado em redes homogêneas, ou seja, quando todosos dispositivos implementam a mesma estratégia. Este estudo é realizado com base em simulações aeventos discretos em cenários estáticos e móveis. Para comparação de desempenho, duas estratégiasbásicas também são investigadas: uma que prioriza a entrega de pacotes em detrimento de ganhos orçamentários, e uma gananciosa, que sempre escolhe o menor lance independente da entrega de pacote dentro do prazo. Todas estratégias são avaliadas a partir de simulações computacionais utilizando o simulador ns-3, e comparadas segundo as medidas de taxa de entrega de pacotes, ganho(lucro) médio por nó, justiça na distribuição dos ganhos, e número de saltos médio até o destino.Os resultados apresentados mostram que a Estratégia do Aperto é mais eficaz que simplesmente usar roteamento de menor caminho sem levar em conta os lances dos nós. Isso acontece porque osnós que percebem uma condição “apertada” para entregar um pacote dentro do prazo anunciado desencorajam o leiloeiro a escolhê-los escolhendo lances altos. A única métrica que a Estratégia do Aperto é levemente inferior é a justiça, apesar de não sofrer grandes variações conforme se aumenta a mobilidade, ou seja, é mais robusta.The explosive growth of mobile data traffic in the last few years has lead mobile network operators (MNO) to seek efficient ways to offload their core infrastructure. In particular, deviceto- device communications has emerged as a key technology to accomplish that. In order to work, the MNO's clients need to be properly incentivized to share their devices' resources to the benefit of others. One solution to promote user collaboration is the deployment of recursive auctions, i.e., hop-by-hop bidding contests for forwarding packets to their destinations. In this scenario, each client can implement its own auction strategy, so it can share the incentives provided by the MNO (payments, etc.) to accomplish its job. The operator sets a maximum budget for each packet, and the clients pay a fine if the packet is not delivered within a given deadline. In this dissertation, the {\it Tightness} strategy for such recursive auctions is evaluated, which is based on the idea of how ``tight'' a node is to forward a packet to its destination within the associated deadline. Different preference functions (for auction winner decision) are investigated, and the performance of the {\it Tightness} strategy is studied in homogeneous networks, i.e., when all devices implement the same strategy. This study is carried out based on discrete-event simulations under static and mobile scenarios. For performance comparison, two baseline strategies are also investigated: one that prioritizes packet delivery over budget gains, and a greedy one, that always pick the lowest bid regardless of packet delivery within the deadline. All strategies are evaluated on discrete-event simulations based on the ns-3 simulator, and compared according to packet delivery ratio, average budget per node, budget fairness, and average number of hops to destination. The presented results show that the {\it Tightness} strategy is more effective than simply using shortest-path routing without taking into account the nodes' bids. This happens because the nodes who perceive a ``tight'' condition to deliver a packet within the announced deadline discourage the auctioneer from choosing them by bidding high values. The only metric that the {\it Tightness} strategy is slightly lower is the fairness, despite not presenting higher variations as the mobility increases, i.e., it is more robust.Carvalho, Marcelo Menezes deBrito, Lucas Soares de2016-10-11T22:56:22Z2016-10-11T22:56:22Z2016-10-112016-04-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfBRITO, Lucas Soares de. Desempenho da estratégia do aperto em leilões recursivos para descarregamento de tráfego via comunicações dispositivo-a-dispositivo. 2016. viii, 106 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.http://repositorio.unb.br/handle/10482/21553http://dx.doi.org/10.26512/2016.04.D.21553InglêsporA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-13T19:44:04Zoai:repositorio.unb.br:10482/21553Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-13T19:44:04Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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