A multi-period allocation mechanism for network resources

Abstract

Diese Dissertation befasst sich mit der Konstruktion eines multi-period Allokations Mechanismuses für Netzwerkresourcen, um das multi-period Allokationsproblem (dh: Qualitätsverlust, Verlust ganzer Sessions) zu lösen. Zu diesem Zweck wird der PRENORM Mechanismus diskutiert und mit einer normalen multi-period Auktion verglichen. Der PRENORM Mechanismus unterteilt die Allokation in eine normale und eine premium Qualität, die den usern mehr Schutz vor Qualitätsverlust und dem Verlust ganzer Session bietet. Theoretische Resultate zeigen verschiedene Beziehungen zwischen der Allokation des PRENORM Mechanismuses und einer normalen multi-period Auktion. Weiters kann gezeigt werden, dass der Stückpreis der normalen Qualität gleich und jener der premium Qualität höher ist als der Stückpreis einer multi-period Auktion. Darüber hinaus werden erwartete Stückpreise für verschiedene Gleichgewichtsstrategien (ehrliche und worst-case Strategie) berechnet. Daraus kann eine Obergrenze für den Protektionsparameter ableiten, welcher bestimmt wieviel der Resource als premium Qualität allokiert wird. Abschließend werden die theoretischen Resultate anhand von mehreren Simulationen validiert. Die Resulate zeigen, dass sich der PRENORM Mechanismus ähnlich zu einer multi-period Auktion verhält, wenn die Nachfrage relativ konstant ist. Bei stark variierender Nachfrage zeigt der PRENORM Mechanismus wichtige Vorteile.<br />

This dissertation is concerned with the construction of a multi-period allocation mechanisms for network resources in order to solve the multi-period allocation problem (i.e. quality loss, loss of whole sessions). For this purpose the PRENORM mechanism is discussed and compared with an ordinary multi-period auction. The PRENORM mechanism shares the allocation in normal and premium quality, which protectes the users from quality loss and the loss of whole sessions. Theoretical results show the relation between the allocation of the PRENORM mechanism and a multi-period auction. Moreover it can be shown that the unit charge for a unit of normal quality is equal and that for a unit of premium quality is higher than the unit charge of a multi-period auction. Further expected unit charges for two equilibrium strategies (i.e. truthful and worst-case strategy) are calculated. Then an upper bound of the protection parameter, which determines how much of the resource is allocated as premium quality, can be derived. Finally the theoretical results are validated in several simulation scenarios. The results show, that the PRENORM mechanism performs similar to the multi-period auction when the user demand is relatively stable.<br />Otherwise the PRENORM mechanism shows important advantages.