Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo de precificação dinâmica em tempo real a ser usado no controle preventivo de estados de congestionamento. Este modelo estabelece que, na detecção de congestionamento, sejam instituídas barreiras tarifárias aos usuários. O acesso a rede passa a ser restrito aqueles que pagarem as taxas seletivas que garantem o fim do congestionamento. A decisão de transmitir é totalmente explícita ao usuário. Também é proposto um sistema de incentivo que favorece as conexões com duração abreviada. Algumas das decisões de projeto exigiram a discussão de questões que abrangem aspectos técnicos e econômicos das redes de computadores. Após a definição de todos os mecanismos que compõem o modelo de precificação dinâmica em tempo real, iniciou-se a fase de validação. Foram utilizados dados reais de tráfego TCP-IP como entrada do simulador do modelo. A simulação considerou diferentes cenários de respostas dos usuários aos preços que restringem a admissão na rede. Os resultados obtidos demonstraram que este modelo pode ser utilizado no oferecimento de uma classe de serviço superior a de máximo empenho (best-effort) com algumas vantagens. Seus mecanismos são de implementação simples e não provocam mudanças na arquitetura da rede utilizada / This work presents the development of a real-time dynamic pricing model to be used in congestion control and avoidance. This model states that during congestion periods, pricing barriers should be imposed to the users. In these congestion periods, the access to the network is restricted to the users who pay the discriminatory fees, forcing the end of the congestion. The transmission decision is entirely explicit to the users. A system of incentives for short connections is also proposed. Some project decisions demanded the discussion of matters envolving technical and economical aspects of the networks. The validation phase of the real time dynamic pricing model was started after defining all the mechanisms included. The simulator\'s inputs carne from samples of the TCP/IP traffic observed in an academic sub-network. The simulation process took into account different kinds of users behaviors towards the discriminatory fees. The results of the simulation proved that this model can be used for the offering of a class of service superior to the one given by the best-effort paradigm, with some extra advantages. The model\'s mechanisms are easily implemented and do not cause changes in the network architecture

ARAGÃO, David Bôto Paz. Propostas para controle de congestionamento em rede LTE ocasionado pela comunicação máquina-a-máquina. 2015. 83 f. Dissertação (Mestrado em Ciências da Computação)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015. / Submitted by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-12-21T18:38:15Z No. of bitstreams: 1 2015_dis_dbparagao.pdf: 3605749 bytes, checksum: 9cc000dd2773ba3d5f2835984902f89a (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2016-12-21T18:39:32Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_dis_dbparagao.pdf: 3605749 bytes, checksum: 9cc000dd2773ba3d5f2835984902f89a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-21T18:39:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_dis_dbparagao.pdf: 3605749 bytes, checksum: 9cc000dd2773ba3d5f2835984902f89a (MD5) Previous issue date: 2015 / Machine-to-machine (M2M) is a communication model that will play an important role in vision of the Internet of Things (IoT). The Long-term Evolution (LTE) is expected to become a potential access networks for the M2M communication. A problem that arises from this scenario is the congestion caused by the huge number of M2M devices trying to access the network. Many solutions can be found in the literature that addresses this problem. However, only few mechanisms define priority among the different type of devices or present a dynamic approach to dynamically allocate resources of the random access channel. In this paper, we propose five mechanisms that aim to reduce the congestion caused by LTE network in the context of M2M devices. The first mechanism is centered in the devices and aim to control the access device to the network based in the congestion level presented by the network. The other four mechanisms model the scarcity of the time and preamble resources as a bankruptcy problem. For each resource, two approaches are proposed. The solutions presented to the bankruptcy problem follow from two an axiomatic approach and a cooperative game strategy. The impact over the H2H devices, the energy efficiency, and the prioritization among the different types of M2M devices are some of the main aspects analyzed by the proposed mechanisms. The result obtained through simulation show that the proposed mechanisms present advantages in one or more of the aspects analyzed. All approaches were simulated in the network simulator NS-3. / O modelo de comunicação máquina-a-máquina (M2M) desempenhará um papel importante na visão da Internet das Coisas (IoT - Internet of Things). As redes Long-term Evolution (LTE) apresentam-se como potenciais redes de acesso para o M2M. Um dos problemas que emergem dessa integração é o congestionamento gerado pelo excesso de dispositivos M2M solicitando acesso a essas redes. Muitas são as soluções já apresentadas para este problema. Contudo, aspectos como priorização inter e intraclasses entre os dispositivos e estratégias para alocação dinâmica de recursos ainda são pouco explorados. Neste trabalho são propostos cinco mecanismos para controlar o congestionamento ocasionado pelos dispositivos M2M no contexto das redes LTE. O primeiro mecanismo proposto utiliza uma abordagem centrada nos dispositivos para controlar o uso dos recursos do canal de acesso aleatório. Os outros quatro mecanismos modelam a escassez dos recursos de tempo e preâmbulos para atender a demanda dos dispositivos como um problema de falência. Para cada tipo de recurso, tempo e preâmbulo, duas propostas são apresentadas. O problema da falência é abordado a partir de uma solução axiomática e usando uma estratégia utilizando jogos cooperativos. O impacto sobre os dispositivos H2H, a eficiência energética e a priorização entre as classes de dispositivos M2M são alguns dos principais aspectos analisados pelos mecanismos propostos. Com base nos resultados obtidos através de simulação, os mecanismos propostos apresentam vantagens em relação a um ou mais dos aspectos analisados. Todos os mecanismos foram simulados no simulador de rede NS-3.

BRAGA, A. R. Controle de congestionamento para voz sobre IP em HSDPA. 2006. 98 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T17:58:37Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_arbraga.pdf: 974057 bytes, checksum: 283818878c8d44ed883fa749a672d3d7 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-04-01T18:47:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_arbraga.pdf: 974057 bytes, checksum: 283818878c8d44ed883fa749a672d3d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-01T18:47:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_arbraga.pdf: 974057 bytes, checksum: 283818878c8d44ed883fa749a672d3d7 (MD5) Previous issue date: 2006-05-09 / The growth in the number of Voice over IP(VoIP) users on the internet makes it the service with the highest interest to be provided by cellular operators. On the other hand, it demands very strict Quality of Service (QoS) control, which becomes even more complicated in wireless networks, because packets can be lost due to radio link transmission erros, as well as networks congestion. Within this paradigm, congestion control strategies appear as a good solution to cope with QoS guarantees under high loads, where the resources are exhausted and the service quality is threatened. This works comprises the evaluation of congestion control algorithms aiming to improve system capacity and QoS guarantees for speech users. The evaluated alagorithms within this work are packet scheduling and admission control. The analysys in mixed services scenarios composed of VoIP and Web users is also provid in this works. The main focus of the framework is to control the packet delay, since it is a crucial requirement for real-time services. The results show thata suitable congestion control framework is able to provid perfomace improvements and mitigation of the the effects from overloaded conditions. In the mixed services scenario, the algorithms are capable to perform resource reservation depending on the priority defined to each service, leanding to an increase in the quality of more sensitive service by degrading the more robust service / O crescimento do número dos usuários do serviço de Voice over IP(VoIP) faz dele o serviço com o maior interesse de ser provido por operadoras de telefonia celular. Por outro lado, este demanda um controle de Quality of Service (QoS) bastante rígido, o que torna-se mais complicado em redes sem fio, porque além de congestionamentos na rede, os pacotes podem ser perdidos devido à erros nas transmissões no enlace de rádio. Dentro deste paradigma, estratégias de controle de congestionamento aparecem como uma boa solução para lidar com as garantias de QoS em situações de sobrecarga do sistema, onde os recursos se encontram exauridos e os requerimentos de qualidade se encontram ameaçados. Este trabalho consiste na avaliação de algoritmos de controle de congestionamento objetivando um aumento de capacidade e das garantias de QoS para serviços de voz. Os algoritmos avaliados neste trabalho são os escalonamentos de pacotes e os controles de admissão. A análise em cenários de serviços mistos composto por usuários VoIP e Web também está contida neste trabalho. O maior foco está no controle do atraso de pacote, já que este é um requerimento crucial para serviços de tempo-real, como o VoIP. Os resultados mostram que um arcabouço de controle de congestionamento projetado para este serviço é capaz de melhorar o desempenho do sistema e mitigar os efeitos de congestionamento da rede. No cenário de serviços mistos, os algoritmos são capazes de efetuar reserva de recursos dependendo da prioridade definida para cada serviço, levando a um aumento na qualidade percebida pelo serviço mais sensível através de uma leve degradação no serviço mais robusto.

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um modelo de precificação dinâmica em tempo real a ser usado no controle preventivo de estados de congestionamento. Este modelo estabelece que, na detecção de congestionamento, sejam instituídas barreiras tarifárias aos usuários. O acesso a rede passa a ser restrito aqueles que pagarem as taxas seletivas que garantem o fim do congestionamento. A decisão de transmitir é totalmente explícita ao usuário. Também é proposto um sistema de incentivo que favorece as conexões com duração abreviada. Algumas das decisões de projeto exigiram a discussão de questões que abrangem aspectos técnicos e econômicos das redes de computadores. Após a definição de todos os mecanismos que compõem o modelo de precificação dinâmica em tempo real, iniciou-se a fase de validação. Foram utilizados dados reais de tráfego TCP-IP como entrada do simulador do modelo. A simulação considerou diferentes cenários de respostas dos usuários aos preços que restringem a admissão na rede. Os resultados obtidos demonstraram que este modelo pode ser utilizado no oferecimento de uma classe de serviço superior a de máximo empenho (best-effort) com algumas vantagens. Seus mecanismos são de implementação simples e não provocam mudanças na arquitetura da rede utilizada / This work presents the development of a real-time dynamic pricing model to be used in congestion control and avoidance. This model states that during congestion periods, pricing barriers should be imposed to the users. In these congestion periods, the access to the network is restricted to the users who pay the discriminatory fees, forcing the end of the congestion. The transmission decision is entirely explicit to the users. A system of incentives for short connections is also proposed. Some project decisions demanded the discussion of matters envolving technical and economical aspects of the networks. The validation phase of the real time dynamic pricing model was started after defining all the mechanisms included. The simulator\'s inputs carne from samples of the TCP/IP traffic observed in an academic sub-network. The simulation process took into account different kinds of users behaviors towards the discriminatory fees. The results of the simulation proved that this model can be used for the offering of a class of service superior to the one given by the best-effort paradigm, with some extra advantages. The model\'s mechanisms are easily implemented and do not cause changes in the network architecture

Esta dissertação apresenta a construção de um protótipo de servidor Web distribuído, baseado no modelo de servidor Web com diferenciação de serviços (SWDS) e a implementação e avaliação de algoritmos de seleção, utilizando o conceito de controle de congestionamento para requisições HTTP. Com isso, além de implementar uma plataforma de testes, este trabalho também avalia o comportamento de dois algoritmos de controle de congestionamento. Os dois algoritmos estudados são chamados de Drop Tail e RED (Random Early Detection), no qual são bastante difundidos na literatura científica e aplicados em redes de computadores. Os resultados obtidos demostram que, apesar das particularidades de cada algoritmo, existe uma grande relação entre tempo de resposta e a quantidade de requisições aceitas / This MSc dissertation presents the implementation of a prototype for a distributed web server based on the SWDS, a model for a web server with service differentiation, and the implementation and evaluation of selection algorithms adopting the concept of congestion control for HTTP requests. Thus, besides implementing a test platform this work also evaluates the behavior of two congestion control algorithms. The two algorithms studied are the Drop Tail and the RED (Random Early Detection), which are frequently discussed in the scientific literature and widely applied in computer networks. The results obtained show that, although the particularities of each algorithm, there is a strong relation between the response times and the amount of requests accepted in the server

Made available in DSpace on 2015-03-05T13:53:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 3 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Aplicações como a World-Wide Web, correio eletrônico e transferência de arquivos são a principal fonte de tráfego em redes de comunicação entre computadores hoje em dia. A tecnologia IP, base da Internet, não dispõe de reservas de recursos, e a divisão justa da capacidade da rede entre os fluxos que competem se dá através de mecanismos que devem estar presentes nos protocolos executados nas estações fim (hosts). Tal é denominado controle de congestionamento fim a fim. O tráfego na Internet é predominantemente composto por fluxos TCP, que é dotado de controle de congestionamento. Para o bom funcionamento da Internet, novos protocolos de transporte ou de aplicação devem incluir mecanismos de controle de congestionamento que sejam "amigáveis" ao TCP, ou seja, que não ocupem mais recursos do que deveriam. O surgimento de IP multicast viabilizou, no final nos anos 90, novas aplicações na Internet, como aplicações de trabalho em grupo, bancos de dados distribuídos, vídeo-conferência, etc. Muitas dessas aplicações

Esta dissertação apresenta a construção de um protótipo de servidor Web distribuído, baseado no modelo de servidor Web com diferenciação de serviços (SWDS) e a implementação e avaliação de algoritmos de seleção, utilizando o conceito de controle de congestionamento para requisições HTTP. Com isso, além de implementar uma plataforma de testes, este trabalho também avalia o comportamento de dois algoritmos de controle de congestionamento. Os dois algoritmos estudados são chamados de Drop Tail e RED (Random Early Detection), no qual são bastante difundidos na literatura científica e aplicados em redes de computadores. Os resultados obtidos demostram que, apesar das particularidades de cada algoritmo, existe uma grande relação entre tempo de resposta e a quantidade de requisições aceitas / This MSc dissertation presents the implementation of a prototype for a distributed web server based on the SWDS, a model for a web server with service differentiation, and the implementation and evaluation of selection algorithms adopting the concept of congestion control for HTTP requests. Thus, besides implementing a test platform this work also evaluates the behavior of two congestion control algorithms. The two algorithms studied are the Drop Tail and the RED (Random Early Detection), which are frequently discussed in the scientific literature and widely applied in computer networks. The results obtained show that, although the particularities of each algorithm, there is a strong relation between the response times and the amount of requests accepted in the server

nÃo hà / O crescimento do nÃmero dos usuÃrios do serviÃo de Voice over IP(VoIP) faz dele o serviÃo com o maior interesse de ser provido por operadoras de telefonia celular. Por outro lado, este demanda um controle de Quality of Service (QoS) bastante rÃgido, o que torna-se mais complicado em redes sem fio, porque alÃm de congestionamentos na rede, os pacotes podem ser perdidos devido à erros nas transmissÃes no enlace de rÃdio. Dentro deste paradigma, estratÃgias de controle de congestionamento aparecem como uma boa soluÃÃo para lidar com as garantias de QoS em situaÃÃes de sobrecarga do sistema, onde os recursos se encontram exauridos e os requerimentos de qualidade se encontram ameaÃados. Este trabalho consiste na avaliaÃÃo de algoritmos de controle de congestionamento objetivando um aumento de capacidade e das garantias de QoS para serviÃos de voz. Os algoritmos avaliados neste trabalho sÃo os escalonamentos de pacotes e os controles de admissÃo. A anÃlise em cenÃrios de serviÃos mistos composto por usuÃrios VoIP e Web tambÃm està contida neste trabalho. O maior foco està no controle do atraso de pacote, jà que este à um requerimento crucial para serviÃos de tempo-real, como o VoIP. Os resultados mostram que um arcabouÃo de controle de congestionamento projetado para este serviÃo à capaz de melhorar o desempenho do sistema e mitigar os efeitos de congestionamento da rede. No cenÃrio de serviÃos mistos, os algoritmos sÃo capazes de efetuar reserva de recursos dependendo da prioridade definida para cada serviÃo, levando a um aumento na qualidade percebida pelo serviÃo mais sensÃvel atravÃs de uma leve degradaÃÃo no serviÃo mais robusto. / The growth in the number of Voice over IP(VoIP) users on the internet makes it the service with the highest interest to be provided by cellular operators. On the other hand, it demands very strict Quality of Service (QoS) control, which becomes even more complicated in wireless networks, because packets can be lost due to radio link transmission erros, as well as networks congestion. Within this paradigm, congestion control strategies appear as a good solution to cope with QoS guarantees under high loads, where the resources are exhausted and the service quality is threatened. This works comprises the evaluation of congestion control algorithms aiming to improve system capacity and QoS guarantees for speech users. The evaluated alagorithms within this work are packet scheduling and admission control. The analysys in mixed services scenarios composed of VoIP and Web users is also provid in this works. The main focus of the framework is to control the packet delay, since it is a crucial requirement for real-time services. The results show thata suitable congestion control framework is able to provid perfomace improvements and mitigation of the the effects from overloaded conditions. In the mixed services scenario, the algorithms are capable to perform resource reservation depending on the priority defined to each service, leanding to an increase in the quality of more sensitive service by degrading the more robust service

Orientador: Nelson Luis Saldanha da Fonseca / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-13T10:35:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santi_Julianade_M.pdf: 1658984 bytes, checksum: 8a9f078587406a06815484e4fe057f7d (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A utilização eficiente da banda passante em redes de alta velocidade e grandes atrasos, denominadas redes com produto banda-atraso elevado (PBA), tornou-se um grande desafio. Isto ocorre devido aos ajustes do protocolo Transmission Control Protocol (TCP). O High Speed TCP (HSTCP), uma variante do TCP para redes com PBA elevado, emprega ajustes mais agressivos permitindo, assim, que a utilização da banda seja escalável. As políticas de Gerenciamento Ativo de Filas ou Active Queue Management (AQM), monitoram o nível de ocupação das filas nos roteadores e notificam o congestionamento incipiente aos emissores TCP através do descarte/marcação de pacotes. O sistema de controle de congestionamento apresenta natureza de retroalimentação, na qual a taxa de transmissão dos nós fontes é ajustada em função do nível de ocupação da fila. Os controladores AQM determinam a probabilidade de descarte/marcação para maximizar a vazão e minimizar perdas, garantindo, assim, a estabilidade do tamanho da fila independentemente das variações das condições da rede. Neste trabalho, define-se a política de gerenciamento ativo de filas HSTCP-H2 para redes com PBA elevado que utilizam o protocolo HSTCP. Para a derivação de HSTCP­H2: são utilizadas técnicas de Teoria de Controle Ótimo. A principal característica desta política é considerar o atraso do sistema o que permite melhor utilização dos recursos disponíveis. A estabilidade e os objetivos de desempenho do sistema são expressos e solu­cionados através de Desigualdades Matriciais Lineares, permitindo que os parâmetros do controlador possam ser calculados através da solução de um problema convexo simples. Diferentes controladores foram derivados considerando-se diferentes objetivos de de­sempenho, os quais consideram as características de redes com produto banda-atraso elevado. Através de simulações, os desempenhos dos controladores derivados são avalia­dos e a eficácia do controlador que apresentou o melhor desempenho foi comparado com o desempenho da política de AQM RED. São considerados cenários com enlace gargalo único e com múltiplos gargalos. / Abstract: The efficient utilization of bandwidth in high speed and large delay networks, called high bandwidth-delay product networks (BDP), has become a major challenge. This is due to adjustments of the Transmission Control Protocol (TCP). The High Speed TCP HSTCP): a TCP variant to high BDP networks, employs more aggressive adjustments, allowing scalable bandwidth utilization. The Active Queue Management (AQM) policies monitor the queue length in the routers and notify incipient congestion to TCP source by marking or dropping packets. The congestion control system presents intrinsic feedback nature, where the transmission rates of the sources are adjusted according to the level of congestion inferred by the queue occupancy. The AQM controllers determine the dropping marking probability values to maximize throughput and minimize losses, giving guarantees to stabilize the queue length independent of network conditions. In this work, it is defined HSTCP-H2, an active queue management policy to high BDP networks, which adopt the HSTCP as their transport protocol. Optimal control theory is used to conceive HSTCP-H2. The novelty of the proposed approach lies in consider the delay of the system which allows better use of available resources. Furthermore, in the proposed approach, stability and performance objectives are completely expressed as Linear Matrix Inequalities (LMIs), thus requiring the solution of a single convex problem for the computation of the controller parameters. Different controllers are derived considering different design goals, which take into ac­count the characteristics of the high bandwidth-delay product networks. The performance produced by different optimal controllers was investigated. The efficacy of the control­ler with the best performance was then compared to the performance of RED policy. The simulation experiments were carried out using topologies with single and multiple bottleneck. / Mestrado / Redes de Computadores / Mestre em Ciência da Computação