Availability: Modeling and Evaluation of Multi-Stakeholder Scenarios in Communication Networks

Modeling and Evaluation of Multi-Stakeholder Scenarios in Communication Networks: = Modellierung und Bewertung von Szenarien mit mehreren Akteuren in Kommunikationsnetzen

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Bibliographic Details
Main Author:	Schwartz, Christian ca. 21. Jh (Author)
Format:	Thesis/Dissertation Book
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Published:	Würzburg 2016
Series:	Würzburger Beiträge zur Leistungsbewertung Verteilter Systeme Bericht 1/16
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adam_text	CONTENTS 1 INTRODUCTION 1 1.1 SCOPE OF CONSIDERED STAKEHOLDERS ............................................ 2 1.2 SCIENTIFIC CONTRIBUTION................................................................. 5 1.3 OUTLINE OF THESIS . . . . ................................................................ 7 2 IMPACT OF APPLICATION TRAFFIC ON MOBILE INFRASTRUCTURE 9 2.1 BACKGROUND AND RELATED W O R K .................................................. 11 2.1.1 UMTS NETWORKS AND RRC PROTOCOL ............................. 11 2.1.2 MEASUREMENTS OF RRC PARAMETERS AND OPTIMISATION OF RESOURCE C ONSUM PTION.................................................. 15 2.1.3 SMARTPHONE POWER CONSUMPTION AND Q O E .................. 17 2.2 INFERRING SIGNALLING FREQUENCY AND POWER CONSUMPTION FROM NETWORK TRACES ................................... 18 2.2.1 INFERRING STATE TRANSITIONS AND DERIVING METRICS .... 18 2.2.2 IMPACT OF APPLICATION TRAFFIC P A TTE RN S........................... 23 2.2.3 INFLUENCE OF NETWORK CONFIGURATION AND BACKGROUND TRAFFIC ON WEB Q O E ........................................................ 38 2.3 A PERFORMANCE MODEL FOR 30 RRC STATES .................................... 42 2.3.1 ANALYTICAL M O D E L........................................................... 42 2.3.2 IMPACT OF ANALYTIC TRAFFIC CHARACTERISTICS ...................... 49 2.4 LESSONS L E A RN E D ......................................................................... 56 3 APPLICATION BEHAVIOUR IN MOBILE NETWORKS 61 3.1 BACKGROUND AND RELATED W O R K ................................................... 63 3.1.1 VIDEO STREAMING MECHANISMS ...................................... 63 3.1.2 VIDEO QUALITY OF EXPERIENCE FOR HTTP ADAPTIVE STREAMING 64 3.2 TRADE-OFFS FOR MULTIPLE STAKEHOLDERS IN LTE VIDEO TRANSMISSION 67 3.2.1 MODEL OF LTE VIDEO TRANSM ISSION ........................... 67 3.2.2 EVALUATION OF ENERGY CONSUMPTION, WASTED TRAFFIC, AND CONNECTION C O U N T...................................................... 77 3.2.3 TRADEOFF CONSIDERATIONS FOR PARTICIPATING STAKEHOLDERS . 83 3.3 DIMENSIONING VIDEO BUFFER FOR SPECIFIC USER PROFILES AND BEHAVIOR 88 3.3.1 VIDEO PLAYBACK MODEL................................................ 88 3.3.2 YOUTUBE QOE MODEL................................................... 95 3.3.3 QOE STUDY FOR TYPICAL USER S CENARIOS...................... 98 3.4 CLOUD FILE SYNCHRONISATION S E RV IC E S ......................................... 103 3.4.1 SYSTEM MODEL FOR FILE SYNCHRONISATION USING DROPBOX . 103 3.4.2 MEASUREMENT OF DROPBOX PERFORMANCE M ETRICS ....... 109 3.4.3 EVALUATION OF CONSIDERED SCHEDULING ALGORITHMS .... 114 3.5 LESSONS L E A RN E D ......................................................................... 125 4 RESOURCE DIMENSIONING AND MANAGEMENT SCHEMES IN CLOUDS 129 4.1 BACKGROUND AND RELATED W O R K .................................................. 131 4.1.1 ENERGY-EFFICIENCY IN DATA C E N TRE S............................ 131 4.1.2 MOBILE NETWORK TRAFFIC C HARACTERISTICS................... 133 4.1.3 MODELING CROWDSOURCING P LATFORM S ........................ 133 4.2 DATA C E N TRE S............................................................................... 135 4.2.1 CONSIDERED DATA CENTRE ARCHITECTURES...................... 135 4.2.2 MODEL FOR ENERGY-EFFICIENT DATA CENTRES ............... .. . 139 4.2.3 ANALYSIS OF PROPOSED DATA CENTRE M ODELS................ 143 4.2.4 EVALUATION OF ENERGY SAVING POTENTIAL...................... 148 4.3 VIRTUALISED NETWORK FUNCTIONS IN 30 CORE N ETW ORKS ............... 153 4.3.1 MODELS OF GGSN IMPLEMENTATIONS ........................... 153 4.3.2 MOBILE NETWORK TRAFFIC C HARACTERISTICS................... 156 4.3.3 COMPARISON OF TRADITIONAL AND VIRTUALISED APPROACH . . 161 4.4 DIMENSIONING CROWDSOURCING PLATFORM S ................................... 168 4.4.1 CONSIDERED CROWDSOURCING PLATFORM M ODEL .................. 168 4.4.2 MEASUREMENT OF PLATFORM C HARACTERISTICS..................... 173 4.4.3 EVALUATION OF PLATFORM CHARACTERISTICS ON CONSIDERED M ETRICS ............................................................................ 179 4.5 LESSONS L EA RN E D ......................................................................... 185 5 CONCLUSION 189 BIBLIOGRAPHY AND REFERENCES 199
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