This is an old revision of the document!
Laborator 09 - Echitate
Bibliografie recomandată
Echitate(Fairness)
În calculatoare și comunicații sunt folosite diverse metrici ale echității pentru a determina împărțirea “echitabilă” a resurselor. Am folosit ghilimelele deoarece există mai multe modele conceptuale de echitate, cu alte cuvinte, dreptatea nu este numai una! Problema echității se modelează diferit în funcție de următoarele aspecte:
utilizatorii cer părți egale, diferite, sau maximul disponibil
utilizatorii pot utiliza efectiv părți egale sau diferite (e.g: wireless aproape/departe de BS)
dependența între resursa primită și QoE nu e liniară (e.g: MPEG frames)
eficiența globală nu este sacrificată prea mult pentru o echitate dorită (e.g: comunism)
echitatea se obține doar pe termen lung (e.g: WiFi)
Jain's Fairness Index
În cazul în care toate cererile sunt egale, iar $x_i$ este cantitatea obținută de participantul $i$:
\[ Jain(x_i)=\frac{(\sum_{i=1}^{n}{x_i})^2}{n \sum_{i=1}^{n}{x_i^2}} \]
\[ Jain(x_i) \in [0,1] \]
Proprietăți:
$x_i$ egale $ => Jain(x_i)=1$ echitate perfectă
$x_1..x_k$ egale și $x_{k+1}..x_n=0 =>$ $Jain(x_i)=\frac{k}{n}$
$x_1$ ia totul, iar ceilalți nimic '$ => Jain(x_i)=\frac{1}{n}$ - inechitatea cea mai gravă
independentă de populație
independentă de dimensiunea $x_i$
continuă în [0..1]
Echitatea ε
capturează inechitatea cea mai gravă
$ \varepsilon(x) = \frac{\min_i x_i}{\max_i x_i} $
0 = starving, 1 = echitate perfectă
Simularea în ns-3
Descărcați simularea
lab8.cc. Copiați-l în
ns3/scratch
După ce a fost buildat ns-3
se rulează astfel (e.g. 4 noduri, CW minim 15, CW maxim 1023 - parametrii de 802.11g, fără PCAP tracing, durata simulării de 10 secunde):
./waf --run "scratch/lab8 --minCw=15 --maxCw=1023 --nn=4 --pcap=false --simulationTime=10"
Sarcini
pentru 10 noduri, estimați rulând manual echitatea cu ferestre CW fixe de 7 vs 4095. Comentați rezultatul
comparați echitatea pe termen scurt (1s), mediu(5s), lung (50s). Simularea primește parametrul simulationTime
pe care îl puteți ajusta.
pentru ferestre fixe CW = 7, 31, 511 realizați trei grafice care indică echitatea în funcție de numărul de clienți 2..20
. Fiecare grafic conține 3 curbe pentru duratele pe care se face medierea (1s, 5s, 50s)
cum explicați tendințele de creștere/scădere a echității cu: numărul de clienți, dimensiunea ferestrei, scara de timp considerată?
1)
Pentru 802.11 standard, calculați echitatea pe termen scurt (5s) și pe termen lung (50s). Realizați grafice care să ilustreze variația echității cu numărul de clienți.
Ce se schimbă atunci când în loc de N fluxuri upstream, avem de exemplu 2 fluxuri downstream și N-2 upstream?
4)
Rezultate
Echitatea Jain pentru CW = 31
Echitatea Jain pentru CW = 511
Echitatea Jain pentru 802.11(CW=31..1023)
Echitatea Jain pentru 802.11 cu RTS