Aplicación de la teoría de juegos en el balanceo de carga y asignación de precios en redes heterogéneas

Abstract

RESUMEN: El balanceo de carga es un problema de gran importancia dentro de los entornos de comunicaciones inalámbricas ya que es el proceso mediante el cual se administran correctamente los recursos disponibles, con el fin de ofrecer un servicio adecuado a los usuarios, y de que el reparto resulte eficiente para la red. En un entorno competitivo, en el que los operadores tienen que dedicar mayores esfuerzos para evitar que sus clientes abandonen la compañía (churn rate), la gestión de las políticas de precios es asimismo un problema importante. Unas políticas de precios adecuadas permitirán ofrecer precios más competitivos a los usuarios, además de hacer sostenibles a los operadores. Por otro lado, la Teoría de Juegos es una herramienta matemática en auge, y que también se está comenzando a aplicar en el entorno de las comunicaciones. El objetivo de este proyecto es el de estudiar, de forma analítica, cuáles son las mejores estrategias de asignación de recursos y de precios para, por un lado, cursar una mayor carga de tráfico y, además, obtener el máximo beneficio posible en redes inalámbricas heterogéneas. Para solventar estos problemas se hará uso de la Teoría de Juegos. Las estrategias óptimas obtenidas serán comparadas con soluciones menos inteligentes, para poder analizar el beneficio real de las mismas.

ABSTRACT: Load balancing is one of the key aspects in wireless communications systems. This is mostly because it defines how resources management is done, both in terms of user’s quality of service and network’s efficient resource distribution. On the other hand, in a competitive environment, in which all network operators need to make an effort in order to maintain a low customer churn rate, pricing policy management is a big problem as well. An adequate pricing policy will allow operators to offer better prices to its customers and, at the same time, will provide a good sustainability model to the operator itself. Besides, during the latest years, Game Theory has emerged as a very useful mathematic tool to be applied in the network communications field. The objective of this project is to study, in an analytical way, which are the best resource and price assignment strategies to ensure a better resource exploitation, maximizing traffic load and benefits in heterogeneous wireless networks. In order to ease the resolution of these problems, Game Theory will be used to derive different strategies. The obtained optimal ones will then be compared with some traditional less intelligent solutions to analyze the real benefits of this work.