Performance analysis of user cooperation in wireless peer-to-peer networks

Abstract

Günümüzde görevdeş ağlar bir taraftan İnternet trafiğinin önemli bir kısmını teşkil ederken diğer taraftan da yeni ağ uygulamalarının tasarımını etkiliyor. Görevdeş ağlardaki ana fikir kullanıcıların bilgi arayabilecekleri ve bilgi alışverişinde bulunabilecekleri bir ağa dahil edilmeleridir. Bir kullanıcı bir dosyayı paylaşıma açtığında dosya transferini olanaklı kılacak bağlantılar oluşturulur. En önemli amaç ağa iştirak eden kullanıcıları alıcı olmanın yanı sıra sunucu da olabilecekleri şekilde dosya paylaşmaya teşvik etmektir.Son zamanlarda telsiz görevdeş ağlar araştırma dünyasının bir hayli ilgisini çekti. Görevdeş ağın telsiz ortamda olması ise ekstra tasarım zorlukları getirmektedir; telsiz kanal zamanla değişkendir ve sistem kaynakları -bant genişliği ve güç açısından- oldukça kısıtlıdır. Bu çalışmada, kullanıcı işbirlikli ağlar üzerine yakın zamanda yapılan çalışmaları baz alarak çeşitli protokollerin performanslarını karşılaştıracağımız bilgi kuramsal bir analiz yapıyoruz. Üzerinde çalıştığımız çeşitli tasarım kriterlerini şu şekilde sıralayabiliriz; sistem sığasının enbüyültülmesi, ortalama dosya indirme zamanının enküçültülmesi, kullanıcılar arasında enerji tüketimi açısından en adil olunması ve ölçeklenebilir video iletiminde gönderim hızının katmanlara en iyi şekilde tahsis edilmesi.

Peer-to-peer (P2P) architectures for file sharing among ad hoc, possibly dynamic, collections of hosts are generating an increasing fraction of the traffic on today's Internet and are reshaping the way new network applications are designed. The idea is to have hosts participate in an overlay network, enabling signaling, routing, and searching among participating hosts. Once a host locates the document(s) of interest, direct connections are established to mediate their transfer. The key principle is to allow, and in fact encourage, participating hosts to play dual roles as servers and clients - thus hosts are considered peers.Recently, wireless peer-to-peer networking has gained attention in the research community, where the peers are distributed over the geography and are capable of cooperation in a wireless fashion. The wireless scenario introduces specific design challenges; the wireless channel is time-varying and hostile, and the system resources, in terms of available transmission power and bandwidth, are scarce. In this study, building on the recent body of work on cooperative networks, we aim to develop an information theoretic framework to assess the performances of various peer-to-peer protocols that may be considered in the wireless regime. Various design criteria will be studied: maximization of the system capacity, minimization of the average download time, fairness among peers in energy utilization, optimal rate allocation to the layers when scalable video transmission is considered.