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

Abstract

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.