An Analysis of Coalition-Competition Pricing Strategies for Multi-Operator Mobile Traffic Offloading using Bi-objective Heuristics

In a competitive market relationships between telecommuni- cations operators serving simultaneously over a certain geographical area are diverse and motivated by very different business strategies and goals. Such relationships ultimately yield distinct pricing portfolios depending on the contractual affiliation of the user being served. Furthermore a key role in the last decade is the concept of tethering (connection sharing) which, when controlled by the operator, may help alleviating the con- sumption of network resources in densely populated scenarios. In this work we investigate the application of bi-objective heuristics for the de- sign of Pareto-optimal network topologies leading to an optimal Pareto between the revenue of the incumbent operators in the scenario and the quality of service degradation experienced by the end users as a result of tethering. Based on computer simulation this work unveils that such a Pareto-optimal set of topologies is strongly determined by the market relationships between such operators

Algoritmos evolutivos multiobjetivo con codificación Dandelion para el trazado de estrategias de descarga de tráfico oportunista en redes multioperador

Telekomunikazio operadoreen hazkuntzarekin, bai operadore handiak, azpiegitura, antena eta irrati espektro propioak dituztenak, bai operadore birtualak zerbitzuak aurrekoei baliabideak alokatuz eskaintzen dituztenak, gaur egun, operadore asko daude azalera geografiko berean zerbitzuak ematen. Bakoitzak bere politika eta estrategia propioekin, bezeroei zein prezioei dagokionez. Gaur egungo merkatuan, operadore guztiak elkarrekin lehiatzen dute ahalik eta bezero kopuru handiena lortzeko asmotan eduki dezaketen errekurtso muga kontuan hartu gabe. Bezero bat operadorearen estaldura eremuan sartzen denean, automatikoki beharrezko baliabideak erreserbatzen dira berarentzat eta konexioa uneoro mantentzen da nahiz eta erabilera konstantea ez izan. Proiektu honetan, dispositibo edo gailuen konexio modu berri bat aurkezten da: operadoreak hasitako tethering-a. Tethering-a, errekurtsoen banaketa estrategia bat da, zeinak dispositibo bat tarte nodo bezala funtzionatzea ahalbidetzen duen. Modu honetan, operadoreak kudeatuta gailu bakarrarentzat errekurtso erreserba egin daiteke nahiz eta gehiago zerbitzatu. Gainera, content catching mekanismoak gehituta, tarteko dispositiboak cache bezala erabiltzea ahalbidetu dezake sareko edukiak bezeroengana hurbilduz. Proiektu honetan operadoreek euren artean aplikatzen dituzten erlazio-politika ezberdinen efektua aztertzen da, operadoreak izango dituen irabazietan eta tethering konexioen eraginez erabiltzaileak jasandako kalitate murrizketan. Politika hauek sortutako sarea eta emaitzak baldintzatzen dituzte, aztertutako bi parametroetan. Koalizio eta konpetentzia erlazioak zehaztuko dira hauei zuzenean erlazionatutako eta optimizazio multiobjetibo algoritmo baten bidez, Harmony Search, lortutako pareto-optimoak diren sare topologia ezberdinak proposatuko dira.Con el aumento en el número de operadores de telecomunicaciones, tanto grandes operadores que cuentan con infraestructuras propias y espectro de radio con licencia, como operadores virtuales que explotan las infraestructuras de los primeros para ofrecer servicios, actualmente varios ofrecen servicios simultáneamente en la misma área geográfica. Cada uno de ellos, con sus propias políticas y estrategias en cuanto a clientes y precios. En el mercado actual, todos los operadores compiten entre sí para conseguir el mayor número de clientes posible, sin tener en cuenta la limitación que puedan tener en los recursos disponibles, ya que cada usuario conectado a la red, supone reservar un ancho de banda específico y mantener esa conexión a pesar de que no esté en uso constante. En este proyecto, se plantea una nueva manera de conexión de dispositivos; tethering iniciado por el operador. El tethering es una estrategia de compartición de recursos, en la que se permite que un nodo se conecte a través de otro a la red, reservando así únicamente el ancho de banda necesario para uno de ellos. Además, añadiéndole el mecanismo content catching permite que el dispositivo intermedio pueda funcionar a modo de caché, acercando ciertos contenidos a los usuarios. En este proyecto, se estudia el efecto que las diferentes políticas relacionales de los operadores tienen tanto en los beneficios de los propios operadores como en la calidad de servicio recibida en los clientes. Estas políticas aplicadas, condicionarán los resultados obtenidos, tanto económicamente como en la degradación de la calidad de servicio debida al tethering. Se establecen relaciones de coalición y de competencia entre operadores y se proponen diferentes topologías Pareto-óptimas vinculadas a ellas, obtenidas mediante un algoritmo de optimización multiobjetivo: Harmony Seach.With the increase of the number of telecommunication operators, nowadays there are many operators offering services over the same geographical area, those operators can be big ones, who have physical infrastructure and spectrum license, or virtual operators who offer services exploiting the infrastructures of the big operators. Each one has its own politics and strategies regarding to clients and pricing. In the actual market, all the operators fight with each other for achieving the maximum number of clients as possible, without taking into account the physical resources limitations due to the maintenance of the connection of each user in spite of they aren’t using it constantly. In this Project a new connection way is laid out; operator started tethering connection. Tethering is a connection sharing strategy in which a node is allowed to reach the net thought other node’s connection saving this way the resources needed for one of the nodes. Besides, it allows the intermediate node work as a cache, bringing closer some contents to other users. In this work the application of bi-objective heuristics for the design of Pareto-optimal network topologies is studied depending of the different relational policies applied by the operators. This policies, will condition the obtained results, influencing the revenue of the incumbent operators in the scenario and the quality of service degradation experienced by the end users as a result of tethering Coalition and competition relationships are established between operators and different network topologies are proposed. These topologies will be obtained by the heuristic Harmony Search Algorithm

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Telekomunikazio operadoreen hazkuntzarekin, bai operadore handiak, azpiegitura, antena eta irrati espektro propioak dituztenak, bai operadore birtualak zerbitzuak aurrekoei baliabideak alokatuz eskaintzen dituztenak, gaur egun, operadore asko daude azalera geografiko berean zerbitzuak ematen. Bakoitzak bere politika eta estrategia propioekin, bezeroei zein prezioei dagokionez. Gaur egungo merkatuan, operadore guztiak elkarrekin lehiatzen dute ahalik eta bezero kopuru handiena lortzeko asmotan eduki dezaketen errekurtso muga kontuan hartu gabe. Bezero bat operadorearen estaldura eremuan sartzen denean, automatikoki beharrezko baliabideak erreserbatzen dira berarentzat eta konexioa uneoro mantentzen da nahiz eta erabilera konstantea ez izan. Proiektu honetan, dispositibo edo gailuen konexio modu berri bat aurkezten da: operadoreak hasitako tethering-a. Tethering-a, errekurtsoen banaketa estrategia bat da, zeinak dispositibo bat tarte nodo bezala funtzionatzea ahalbidetzen duen. Modu honetan, operadoreak kudeatuta gailu bakarrarentzat errekurtso erreserba egin daiteke nahiz eta gehiago zerbitzatu. Gainera, content catching mekanismoak gehituta, tarteko dispositiboak cache bezala erabiltzea ahalbidetu dezake sareko edukiak bezeroengana hurbilduz. Proiektu honetan operadoreek euren artean aplikatzen dituzten erlazio-politika ezberdinen efektua aztertzen da, operadoreak izango dituen irabazietan eta tethering konexioen eraginez erabiltzaileak jasandako kalitate murrizketan. Politika hauek sortutako sarea eta emaitzak baldintzatzen dituzte, aztertutako bi parametroetan. Koalizio eta konpetentzia erlazioak zehaztuko dira hauei zuzenean erlazionatutako eta optimizazio multiobjetibo algoritmo baten bidez, Harmony Search, lortutako pareto-optimoak diren sare topologia ezberdinak proposatuko dira.Con el aumento en el número de operadores de telecomunicaciones, tanto grandes operadores que cuentan con infraestructuras propias y espectro de radio con licencia, como operadores virtuales que explotan las infraestructuras de los primeros para ofrecer servicios, actualmente varios ofrecen servicios simultáneamente en la misma área geográfica. Cada uno de ellos, con sus propias políticas y estrategias en cuanto a clientes y precios. En el mercado actual, todos los operadores compiten entre sí para conseguir el mayor número de clientes posible, sin tener en cuenta la limitación que puedan tener en los recursos disponibles, ya que cada usuario conectado a la red, supone reservar un ancho de banda específico y mantener esa conexión a pesar de que no esté en uso constante. En este proyecto, se plantea una nueva manera de conexión de dispositivos; tethering iniciado por el operador. El tethering es una estrategia de compartición de recursos, en la que se permite que un nodo se conecte a través de otro a la red, reservando así únicamente el ancho de banda necesario para uno de ellos. Además, añadiéndole el mecanismo content catching permite que el dispositivo intermedio pueda funcionar a modo de caché, acercando ciertos contenidos a los usuarios. En este proyecto, se estudia el efecto que las diferentes políticas relacionales de los operadores tienen tanto en los beneficios de los propios operadores como en la calidad de servicio recibida en los clientes. Estas políticas aplicadas, condicionarán los resultados obtenidos, tanto económicamente como en la degradación de la calidad de servicio debida al tethering. Se establecen relaciones de coalición y de competencia entre operadores y se proponen diferentes topologías Pareto-óptimas vinculadas a ellas, obtenidas mediante un algoritmo de optimización multiobjetivo: Harmony Seach.With the increase of the number of telecommunication operators, nowadays there are many operators offering services over the same geographical area, those operators can be big ones, who have physical infrastructure and spectrum license, or virtual operators who offer services exploiting the infrastructures of the big operators. Each one has its own politics and strategies regarding to clients and pricing. In the actual market, all the operators fight with each other for achieving the maximum number of clients as possible, without taking into account the physical resources limitations due to the maintenance of the connection of each user in spite of they aren’t using it constantly. In this Project a new connection way is laid out; operator started tethering connection. Tethering is a connection sharing strategy in which a node is allowed to reach the net thought other node’s connection saving this way the resources needed for one of the nodes. Besides, it allows the intermediate node work as a cache, bringing closer some contents to other users. In this work the application of bi-objective heuristics for the design of Pareto-optimal network topologies is studied depending of the different relational policies applied by the operators. This policies, will condition the obtained results, influencing the revenue of the incumbent operators in the scenario and the quality of service degradation experienced by the end users as a result of tethering Coalition and competition relationships are established between operators and different network topologies are proposed. These topologies will be obtained by the heuristic Harmony Search Algorithm

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En este proyecto, se estudia el efecto que las diferentes políticas relacionales de los operadores tienen tanto en los beneficios de los propios operadores como en la calidad de servicio recibida en los clientes. Estas políticas aplicadas, condicionarán los resultados obtenidos, tanto económicamente como en la degradación de la calidad de servicio debida al tethering. Se establecen relaciones de coalición y de competencia entre operadores y se proponen diferentes topologías Pareto-óptimas vinculadas a ellas, obtenidas mediante un algoritmo de optimización multiobjetivo: Harmony Seach.With the increase of the number of telecommunication operators, nowadays there are many operators offering services over the same geographical area, those operators can be big ones, who have physical infrastructure and spectrum license, or virtual operators who offer services exploiting the infrastructures of the big operators. Each one has its own politics and strategies regarding to clients and pricing. 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