T E L K O M N I K A ,   V o l . 1 0 ,   N o . 3 ,   S e p t e m b e r   2 0 1 2 ,   p p .   5 9 2 ~ 5 9 8   I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   a c c r e d i t e d   b y   D G H E   ( D I K T I ) ,   D e c r e e   N o :   5 1 / D i k t i / K e p / 2 0 1 0           5 9 2       R e c e i v e d   M a y   3 0 ,   2 0 1 2 ;   R e v i s e d   J u l y   3 ,   2 0 1 2 ;   A c c e p t e d   J u l y   1 6 ,   2 0 1 2   A n   I m p r o v e d   O p t i m i z a t i o n   M o d e l   o f   I n t e r n e t   C h a r g i n g   S c h e m e   i n   M u l t i   S e r v i c e   N e t w o r k s         K a m a r u z z a m a n   S e m a n * 1 ,   F i t r i   M a y a   P u s p i t a 2 ,   B a c h o k   M . T a i b 3 ,   Z u r i n a   S h a f i i 4   1 , 2 , 3 F a c u l t y   o f   Sc i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   I s l a m i c   S c i e n c e   U n i v e r s i t y   o f   M a l a y s i a ,   N i l a i ,   N e g e r i   Se m b i l a n ,   M a l a y s i a   7 1 8 0 0   4 F a c u l t y   o f   E c o n o m i c s   a n d   M u a m a l a t ,   I s l a m i c   Sc i e n c e   U n i v e r s i t y   o f   M a l a y s i a   N i l a i ,   N e g e r i   Se m b i l a n ,   M a l a y s i a   7 1 8 0 0   e m a i l :   d r k z a m a n @ u s i m . e d u . m y * 1       A b s t r a k   Pa d a   a r t i k e l   i n i   a k a n   d i a n a l i s a   s k e m a   b a r u   p e m b i a y a a n   y a n g   d i p e r b a i k i   y a n g   d i d a s a r k a n   a t a s   b i a y a   d a s a r ,   p r e m i u m   k u a l i t a s   d a n   j a r i n g a n   Q o S.   Sa i n   d a n   H e r p e r s   [ 5 ]   t e l a h   b e r u p a y a   m e n d a p a t k a n   m a k s i m i s a s i   p e n d a p a t a n   d e n g a n   m e m b e n t u k   s k e m a   p e m b i a y a a n   i n t e r n e t .   D a l a m   a r t i k e l   i n i ,   d i c o b a   m e n y e l e s a i k a n   s k e m a   j a r i n g a n   b a n y a k   l a y a n a n   s e b a g a i   m o d e l   o p t i m a s i   u n t u k   m e m p e r o l e h   m a k s i m i s a s i   p e n d a p a t a n   d e n g a n   m e n g g u n a k a n   m o d e l   p e r b a i k a n   y a n g   d i d a s a r k a n   a t a s   By u n   a n d   C h a t t e r j e e   [ 2 ]   d a n   Sa i n   d a n   H e r p e r s   [ 5 ] .   H a s i l   o p t i m a s i   m e n u n j u k k a n   b a h w a   m o d e l   y a n g   d i p e r b a i k i   d a p a t   d i s e l e s a i k a n   s e c a r a   o p t i m a l   d e n g a n   m e n g g u n a k a n   s o f t w a r e   a p l i k a s i   o p t i m a s i   L I N G O   u n t u k   m e n d a p a t k a n   m a k s i m i s a s i   p e n d a p a t a n   y a n g   l e b i h   b a i k .   H a s i l   y a n g   l e b i h   b a i k   d i p e r o l e h   j i k a   d i b a n d i n g k a n   d e n g a n   [ 5 ]   d a l a m   s e m u a   k a s u s   d e n g a n   h a r g a   b i a y a   d a s a r   d a n   p r e m i u m   k u a l i t a s   y a n g   b e r b e d a   s e s u a i   d e n g a n   k e h e n d a k   p e n y e d i a   l a y a n a n   i n t e r n e t   ( I SP) .   Ke l e b i h a n   m o d e l   y a n g   d i p e r b a i k i   i n i   a d a l a h   k e m u d a h a n   b a g i   I SP  u n t u k   m e n g a t u r   b i a y a   d a s a r   d a n   p r e m i u m   k u a l i t a s .   U n t u k   b e b e r a p a   k a s u s   y a n g   d i s e l e s a i k a n   u n t u k   m e m p e r o l e h   m a k s i m i s a s i   p e n d a p a t a n ,   t i d a k   d i t a w a r k a n   s e m u a   l a y a n a n   d a n   h a n y a   m e n a w a r k a n   b e b e r a p a   l a y a n a n   s a j a     K a t a   k u n c i :   j a r i n g a n   b a n y a k   l a y a n a n ,   m o d e l   o p t i m a s i ,   s k e m a   p e m b i a y a a n       A b s t r a c t     T h i s   a r t i c l e   w i l l   a n a l y z e   n e w   i m p r o v e d   c h a r g i n g   s c h e m e   w i t h   b a s e   p r i c e ,   q u a l i t y   p r e m i u m   a n d   Q o n e t w o r k s   i n v o l v e d .   Sa i n   a n d   H e r p e r s   [ 5 ]   a l r e a d y   a t t e m p t e d   t o   o b t a i n   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n   b y   c r e a t i n g   c h a r g i n g   s c h e m e   o f   i n t e r n e t .   T h e   p l a n   i s   a t t e m p t e d   t o   s o l v e   m u l t i   s e r v i c e   n e t w o r k s   s c h e m e   a s   a n   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   t o   o b t a i n   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n   u s i n g   o u r   i m p r o v e d   m o d e l   b a s e d   o n   B y u n   a n d   C h a t t e r j e e   [ 2 ]   a n d   Sa i n   a n d   H e r p e r s   [ 5 ] .   T h e   r e s u l t s   s h o w   t h a t   i m p r o v e d   m o d e l   c a n   b e   s o l v e d   o p t i m a l l y   u s i n g   o p t i m i z a t i o n   t o o l   L I N G O   t o   a c h i e v e   b e t t e r   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n .   Be t t e r   r e s u l t s   a r e   o b t a i n e d   i n   a l l   c a s e s   r a t h e r   t h a n   i n   [ 5 ] .   T h e   a d v a n t a g e   o f   o u r   n e w   m o d e l   i s   t h a t   I SP  a l s o   c a n   s e t   u p   t h e i r   b a s e   p r i c e   a n d   q u a l i t y   p r e m i u m   b a s e d   o n   I SP   p r e f e r e n c e s .   F o r   s o m e   c a s e s   f o r   g e t t i n g   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n ,   w e   d o   n o t   o f f e r   o n e   s e r v i c e   a n d   j u s t   u t i l i z e   s o m e   o f   t h e   s e r v i c e s .       K e y w o r d s :   c h a r g i n g   s c h e m e ,   m u l t i   s e r v i c e   n e t w o r k s ,   o p t i m i z a t i o n   m o d e l         1 .     I n t r o d u c t i o n   Y a n g   [ 1 ] ,   B y u n   a n d   C h a t t e r j e e   [ 2 ]   a n d   Y a n g   e t   a l .   [ 3 ,   4 ]   f o r m u l a t e   p r i c i n g   s t r a t e g y   f o r   d i f f e r e n t i a t e d   s e r v i c e   n e t w o r k s .   I n   t h e i r   d i s c u s s i o n ,   [ 1 ,   3 ,   4 ]   t h e y   f o c u s   o n   a u c t i o n   a l g o r i t h m   t o   f i n d   t h e   o p t i m a l   s o l u t i o n .   B y u n   a n d   C h a t t e r j e e   [ 2 ]   d i s c u s s e d   a b o u t   d e s i g n i n g   p r i c i n g   m o d e l s   f o r   i n t e r n e t   s e r v i c e s   a t   v a r i o u s   l e v e l s   o f   q u a l i t y   w h i c h   f o c u s   o n   u s a g e   b a s e d   p r i c i n g   s c h e m e   s i n c e   t h a t   s c h e m e   r e f l e c t s   c o n g e s t i o n   l e v e l   i n   d e t a i l s .   T h e   p a r a m e t e r   i n v o l v e d   i s   b a s i c a l l y   b a s e d   o n   b a n d w i d t h   a n d   b y   c r e a t i n g   s u i t a b l e   f o r m u l a   t h e s e   p a r a m e t e r s   a r e   t o   b e   s e t   u p   t o   o b t a i n   p r i c i n g   f o r m u l a   t h a t   c a n   b e   u s e d   t o   d e v e l o p   r e s e a r c h   o n   p r i c i n g   m o d e l .   T h e   m o d e l   w a s   t e s t e d   o n   O P N E T   s i m u l a t i o n   p r o g r a m   a n d   t h e   r e s u l t s   s h o w   t h a t   b y   d e s i g n i n g   p r o p e r   p r i c i n g   s c h e m e   w i t h   q u a l i t y   i n d e x   i s   i n   p r i c i n g   f o r m u l a   y i e l d s   s i m p l e r   f o r m u l a   b u t   o f   c o u r s e   i t   i s   a l s o   d y n a m i c .   T h e   p o s s i b l e   c h a n g e s   i n   s e r v i c e   p r i c i n g   a n d   r e v e n u e   c h a n g e s   c a n   a l s o   b e   m a d e .   T h e   d i s a d v a n t a g e   o f   t h e i r   r e s u l t   i s   a c t u a l l y   o n l y   c a n   b e   a p p l i e d   i n   t h e o r e t i c a l   s i t u a t i o n s   s i n c e   t h e y   o n l y   c o n s i d e r   s i n g l e   r o u t e   f r o m   t h e   s o u r c e   a p p l i c a t i o n   w h e r e   i n   r e a l   s i t u a t i o n ,   w e   d e a l   w i t h   m u l t i p l e   r o u t e s   f r o m   s o u r c e   t o   r e a c h   d e s t i n a t i o n s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       A n   I m p r o v e d   O p t i m i z a t i o n   M o d e l   o f   I n t e r n e t   C h a r g i n g   S c h e m e   i n   .     ( K a m a r u z z a m a n   S e m a n )   5 9 3   S a i n   a n d   H e r p e r s   [ 5 ]   a l s o   t r y   t o   f o r m u l a t e   t h e   n e t w o r k   c h a r g i n g   s c h e m e   i n t o   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   a n d   s o l v e   i t   t o   o b t a i n   m a x i m u m   p r o f i t   b y   c o n s i d e r i n g   t h e   p r i c e ,   t o t a l   n e t w o r k   c a p a c i t y   t o   s e r v i c e s   o f f e r e d   a n d   Q o S   l e v e l s   f o r   e a c h   s e r v i c e   o f f e r e d .   I n   t h e i r   p a p e r ,   I S P   o b t a i n s   p r o f i t   w i t h   t w o   s e r v i c e s   o f f e r e d .   T h e   m o d e l   i s   p r o c e s s e d   b y   O P L   s t u d i o   b y   u s e   o f   C p l e x   s o l v e r .   W e   a t t e m p t   t o   c o m p a r e   [ 5 ]   w i t h   o u r   r e s u l t   a n d   o u r   n e w   i m p r o v e d   m o d e l   t o   s h o w   t h a t   w e   g a i n   b e t t e r   r e s u l t   w i t h   a d d i t i o n a l   p a r a m e t e r s ,   d e c i s i o n   v a r i a b l e s   a n d   c o n s t r a i n t s .   W e   i n t e n d   t o   m o d i f y   t h e i r   m o d e l   b y   a l s o   c o n s i d e r i n g   t h e   b a s e   p r i c e   a n d   q u a l i t y   p r e m i u m   o f   s e r v i c e .   T h e   p r i c i n g   s c h e m e s   o f   t h e   p a s t   a r e   m a i n l y   r e s p o n s i v e   p r i c i n g   t h a t   i s   o n l y   c h a r g i n g   e x t r a   w h e n   n e t w o r k   c o n g e s t i o n   i n d i c a t e s   t h a t   t h e   u s e r s   h a v e   Q o S   d e g r a d a t i o n ,   w i t h   s i z e   o f   c h a n g e s   r e l a t e d   t o   d e g r e e   o f   c o n g e s t i o n   b y   c o m p a r i n g   t h r e e   d i f f e r e n t   s c h e m e s   f o r   a l l o c a t i n g   a   s i m p l e   n e t w o r k   r e s o u r c e .   F i r s t l y   u s e   n o   f e e d b a c k   a n d   u s e r   a d a p t a t i o n   t o   t h e   n e t w o r k   s t a t e .   S e c o n d l y ,   u s e   o f   a   c l o s e d - l o o p   f o r m   o f   f e e d b a c k   a n d   a d a p t a t i o n   a n d   l a s t l y   i s   a   c l o s e d   l o o p   v a r i a t i o n   o r   t i g h t   l o o p   a s   i t   s h o r t e n s   t h e   d e l a y   i n   t h e   c o n t r o l   l o o p   [ 6 ] .   O t h e r   s c h e m e   i s   c o n g e s t i o n   a v o i d a n c e   a l g o r i t h m   p r o p o s e d   b y   [ 7 ]   a n d   a l s o   s c h e m e   t h a t   c o m b i n e s   c o n g e s t i o n   a v o i d a n c e   a l g o r i t h m   a n d   o n e   t y p e   o f   r e s p o n s i v e   p r i c i n g   s c h e m e   t h a t   i s   s m a r t   m a r k e t   m e c h a n i s m   b y   N e t w o r k   P r o t o c o l   p r o p o s e d   b y   [ 8 ,   9 ] .   K a r p   [ 1 0 ]   e x p l a i n s   p r o b l e m s   r e l a t e d   t o   c o n g e s t i o n   a n d   h o w   t o   c o n t r o l   i t .   I f ,   f o r   i n s t a n c e ,   t h e r e   i s   s i n g l e   f l o w   w h i c h   i s   s e n d i n g   p a c k e t s   f r o m   s o u r c e   t o   d e s t i n a t i o n ,   i f   i t   t r a n s m i t s   a t   c e r t a i n   r a t e ,   i t   g e t   d r o p p e d   p a c k e t ,   b u t   i f   i t   c h o o s e s   t o   s e n d   o t h e r   r a t e ,   i t   c a n   r e a c h   d e s t i n a t i o n .   I t   g e t s   a c k n o w l e d g m e n t   f r o m   d e s t i n a t i o n   a b o u t   t h e   r e c e i v e d   p a c k e t .   B u t   h o w   d o   w e   k n o w   h o w   m u c h   . H o w   c a n   g o   t h r o u g h ?   T h e   p r o b l e m   c a n   b e   f o r m u l a t e d   a s   f o l l o w s .   H o w   c a n   t h e   s o u r c e   A ,   f o r   i n s t a n c e ,   k n o w   a n d   m a n a g e   i t s   f l o w   o v e r   c o n t i n u i n g   c e r t a i n   t i m e ,   m e a n i n g   t h a t   t i m e   i s   d i v i d e d   i n t o   d u r a t i o n   l e n g t h   o f   t i m e   l i k e   e x p l a i n e d   i n   [ 1 1 ]   a n d   [ 1 2 ] .     O t h e r s   d e a l i n g   w i t h   a n a l y s i s   o f   p r i c i n g   s t r a t e g y   a r e   t o   o p t i m i z e   p r o f i t s ,   d o   n o t   r a i s e   p r o f i t s   b y   g u i d i n g   u s   t o   e f f i c i e n t   p r i c i n g   s t r a t e g y   w h i c h   c a n   c o n t r o l   t h e   c o n g e s t i o n .     T u f f i n   [ 1 3 ] ,   R o s   a n d   T u f f i n   [ 1 4 ]   a n d   O d l y z k o   [ 1 5 ]   a l s o   p r o p o s e d   P a r i s   m e t r o   p r i c i n g   s c h e m e   f o r   c h a r g i n g   t h e   n e t w o r k .   I n   t h i s   c a s e ,   t h e   d i f f e r e n t   s e r v i c e   c l a s s   w i l l   h a v e   d i f f e r e n t   p r i c e .   T h e   u s e r   h a s   c h o i c e   t o   c h o o s e   c h a n n e l s   t o   t r a v e l   a n d   p r i c e   t o   p a y .   T h e   s c h e m e   b a s i c a l l y   m a k e s   u s e   o f   u s e r   t o   p a r t i t i o n   i n t o   c l a s s e s   a n d   m o v e   t o   o t h e r   c l a s s   i t   f o u n d   s a m e   s e r v i c e   f r o m   o t h e r   c l a s s   w i t h   l o w e r   u n i t   p r i c e .   B u t   s t i l l ,   t h e y   o n l y   c o n s i d e r   w i t h   t h e   c a s e   o f   s i n g l e   n e t w o r k   w h i c h   i s   n o t   s u i t a b l e   w i t h   c u r r e n t   i n t e r n e t .     M e a n w h i l e ,   A l t m a n n   a n d   C h u   [ 1 6 ]   o f f e r   n e w   p r i c i n g   p l a n   t h a t   g i v e s   b e n e f i t   t o   I S P   a n d   u s e r s .   T h i s   p l a n   i s   c o m b i n a t i o n   o f   f l a t   r a t e   a n d   u s a g e   b a s e d   p r i c i n g .   I n   t h i s   p l a n ,   u s e r   w i l l   g e t   b e n e f i t   f r o m   u n l i m i t e d   a c c e s s   b y   c h o o s i n g   h i g h e r   Q o S   a n d   a t   t h e   s a m e   t i m e   I S P   i s   a b l e   t o   r e d u c e   i t s   p e a k   l o a d .   T h e   d r a w b a c k   i s   s t i l l   d u e   t o   l a c k   o f   i n f o r m a t i o n   h o w   t h a t   p l a n s   c a n   b e   a d o p t e d   i n t o   m u l t i p l e   r o u t e   n e t w o r k s .     F o r   t h e   n e x t   g e n e r a t i o n   i n t e r n e t ,   t h e   a v a i l a b i l i t y   o f   f a s t   t r a n s p o r t a t i o n   o f   d a t a   i s   r e q u i r e d .   T h e   m u l t i c a s t   c o m m u n i c a t i o n   c a n   d e c r e a s e   d u e   t o   l i m i t a t i o n   o f   b a n d w i d t h .   S o   w e   n e e d   Q o S   s p e c i f i c a t i o n   a n d   c o m p u t e   o p t i m a l   r o u t e s   t o   a   m u l t i - c o n s t r a i n e d   p r o b l e m ,   b y   u s i n g   g r e e d y   a l g o r i t h m   s u c h   a s   m e t a - h e u r i s t i c s   a l g o r i t h m ,   l i k e   s u g g e s t e d   i n   [ 1 7 ] .   S o ,   b a s i c a l l y ,   w e   w o u l d   l i k e   t o   d e s c r i b e   t h a t   w e   w o u l d   l i k e   t o   m o d i f y   t h e   m o d e l   u s e d   i n   [ 5 ]   b y   g i v i n g   s o m e   a d d i t i o n a l   c o n s t r a i n t s   b a s e d   o n   [ 2 ] .   S e c o n d l y ,   w e   w o u l d   l i k e   t o   g i v e   o u r   p o i n t   o f   v i e w   i n   d e a l i n g   w i t h   r e s u l t   o f   [ 5 ] .       2 .     R e s e a r c h   M e h o d   W e   a t t e m p t   t o   a p p l y   o p t i m i z a t i o n   t e c h n i q u e s   i n   s o l v i n g   t h e   p r o b l e m   i n   t h i s   p a p e r .   L i k e   i n   [ 5 ] ,   w e   a l s o   c o n s i d e r   t h e   o p t i m i z a t i o n   p r o b l e m   a s   M i x e d   I n t e g e r   N o n l i n e a r   P r o g r a m m i n g   ( M I N L P )   t h a t   c a n   b e   s o l v e d   b y   u s i n g   o p t i m i z a t i o n   t o o l s .     W e   t r a n s f o r m   t h e   p r o b l e m   o f   p r i c i n g   t h e   i n t e r n e t   i n   m u l t i   s e r v i c e   n e t w o r k s   i n t o   o p t i m i z a t i o n   m o d e l   a n d   a t t e m p t   t o   s o l v e   i t   t o   g e t   o p t i m a l   s o l u t i o n .   T h i s   s o l u t i o n   w i l l   h e l p   u s   i n t e r p r e t i n g   t h e   c u r r e n t   i s s u e s   i n v o l v i n g   p r i c i n g ,   n e t w o r k   s h a r e ,   b a s e   p r i c e ,   q u a l i t y   p r e m i u m   a n d   a l s o   Q o S   l e v e l .       T h e   i d e a   b a s i c a l l y   g e n e r a t e s   [ 5 ]   a n d   [ 2 ]   a n d   w e   s e e k   t o   a n a l y z e   t h e i r   r e s u l t s   b y   c o m p a r i n g   w i t h   o u r   r e s u l t s .   W e   a l s o   f o c u s   o n   I S P s   p o i n t   o f   v i e w   t o   g e t   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n   b y   g a i n i n g   p r i c e s   f o r   s e r v i c e s   a v a i l a b l e ,   c a p a c i t y   a l l o c a t i o n   f o r   e a c h   s e r v i c e ,   d e t e r m i n a t i o n   o f   b a s e   p r i c e   a n d   q u a l i t y   p r e m i u m   f o r   e a c h   s e r v i c e   a n d   Q o S   l e v e l   f o r   s e r v i c e s   o f f e r e d .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                        I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o . 3 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 2   :     5 9 2     5 9 8   5 9 4 W e   c o n s i d e r   c a s e s   o f   α ,   b a s e   p r i c e   a n d   o r   β ,   t h e   q u a l i t y   p r e m i u m   t o   b e   f i x e d   o r   v a r y   d e p e n d s   o n   w h a t   t a r g e t   I S P   w o u l d   a c h i e v e .   A c c o r d i n g   t o   [ 2 ] ,   I S P   w i l l   g a i n   b e n e f i t   f o r   c o n s i d e r i n g   t h e   v a l u e s   o f   α   a n d   β   a s   f o l l o w s .       3 .   R e s u l t s   a n d   D i s c u s s i o n   W e   p r o p o s e   o u r   n e w   i m p r o v e d   m o d e l .   F i r s t   c a s e   i s   w h e n   α   a n d   β   a r e   f i x e d .     M a x   R   =   ( + )   ( 1 )     S u b j e c t   t o     I d x a C ,   i   =   1 ,   2 , ,   S .   ( 2 )   I d x a C ,   i   =   1 ,   2 , ,   S .   ( 3 )   a = 1 ,   i   =   1 ,   2 , ,   S .   ( 4 )   0 a 1 ,   i   =   1 ,   2 , ,   S .   ( 5 )   m I 1 ,   i   =   1 ,   2 , ,   S .   ( 6 )   0 x n ,   i   =   1 ,   2 , ,   S .   ( 7 )   { x i }   i n t e g e r ,   i   =   1 ,   2 , ,   S .   ( 8 )     S e c o n d   c a s e   w h e n   α   i s   f i x e d   a n d   β   v a r y .     M a x   R   =   ( α + β I  ) p x   ( 9 )     w i t h   s u b j e c t   t o   c o n s t r a i n t   ( 2 ) - ( 8 ) .   W e   a l s o   a d d   n e w   c o n s t r a i n t s   a s   f o l l o w s .     β I β I ,   i   >   1 ,   i   =   1 ,   2 , ,   S .   ( 1 0 )   l β b ,   i = 1 ,   2 , ,   S .   ( 1 1 )     N e x t   c a s e   i s   f o r     α   a n d   β   v a r y .     M a x   R   =   ( α + β I  ) p x   ( 1 2 )     w i t h   s u b j e c t   t o   c o n s t r a i n t   ( 2 ) - ( 8 )   a n d   ( 1 0 ) - ( 1 1 ) .   W e   a l s o   a d d   n e w   c o n s t r a i n t s   a s   f o l l o w s .     α + β I α  + β  I  ,   i   >   1 ,   i   =   1 ,   2 , ,   S .   ( 1 3 )   c α g ,   i = 1 ,   2 , ,   S .   ( 1 4 )     L a s t   c a s e   i s   f o r   α   v a r y   a n d   β   f i x e d .     M a x   R   =   ( α + β I  ) p x   ( 1 5 )     w i t h   s u b j e c t   t o   c o n s t r a i n t   ( 2 ) - ( 8 )   a n d   ( 1 4 ) .   W e   a l s o   a d d   n e w   c o n s t r a i n t s   a s   f o l l o w s .     α + I α  + I  ,   i   >   1 ,   i   =   1 ,   2 , ,   S .   ( 1 6 )     F o l l o w i n g   a r e   t h e   d e s c r i p t i o n s   o f   t h e   m o d e l :   1 .   I S P   w a n t s   t o   g e t   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n   b y   s e t t i n g   u p   t h e   p r i c e s   c h a r g e a b l e   f o r   a   b a s e   p r i c e   a n d   q u a l i t y   p r e m i u m   a n d   Q o S   l e v e l   t o   r e c o v e r   c o s t   a n d   t o   e n a b l e   t h e   u s e r s   t o   c h o o s e   s e r v i c e s   b a s e d   o n   t h e i r   p r e f e r e n c e s   [ 2 ]   l i k e   s t a t e d   i n   o b j e c t i v e   f u n c t i o n   ( 1 ) .   F o r   c o n s t r a i n t   ( 2 ) - ( 7 )   b a s i c a l l y   w e   a d o p t   f r o m   [ 5 ] .   2 .   C o n s t r a i n t   ( 2 )   d e s c r i b e s   t h a t   t h e   r e q u i r e d   c a p a c i t y   o f   s e r v i c e   d o e s   n o t   e x c e e d   t h e   n e t w o r k   c a p a c i t y   r e s e r v e d .   3 .   C o n s t r a i n t   ( 3 )   e x p l a i n s   t h a t   r e q u i r e d   c a p a c i t y   i s   n o t   g r e a t e r   t h a n   t o t a l   n e t w o r k   c a p a c i t y   C .   4 .   C o n s t r a i n t   ( 4 )   g u a r a n t e e s   t h a t   n e t w o r k   c a p a c i t y   h a s   d i f f e r e n t   a l l o c a t i o n   f o r   e a c h   s e r v i c e   t h a t   l i e s   b e t w e e n   0   a n d   1   ( C o n s t r a i n t   ( 5 ) ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       A n   I m p r o v e d   O p t i m i z a t i o n   M o d e l   o f   I n t e r n e t   C h a r g i n g   S c h e m e   i n   .     ( K a m a r u z z a m a n   S e m a n )   5 9 5   5 .   C o n s t r a i n t   ( 6 )   s t a t e s   t h a t   Q o S   l e v e l   s h o u l d   l i e   b e t w e e n   d e t e r m i n e d   Q o S   l e v e l   f o r   e a c h   s e r v i c e .   6 .   C o n s t r a i n t   ( 7 )   t e l l s   u s   t h a t   u s e r s   a p p l y   t h e   s e r v i c e   i s   n o n n e g a t i v e   a n d   i s   n o t   g r e a t e r   t h a n   h i g h e s t   p o s s i b l e   u s e r s   d e t e r m i n e d   b y   s e r v i c e   p r o v i d e r .   7 .   C o n s t r a i n t   ( 8 )   t e l l s   u s   t h a t   t h e r e   i s   l i m i t a t i o n   i n   t h e   n u m b e r   o f   u s e r s   a n d   i t   s h o u l d   b e   p o s i t i v e   i n t e g e r s .   8 .   O b j e c t i v e   f u n c t i o n   ( 9 )   d e s c r i b e s   t h a t   I S P   s e t   u p   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n   t h e   p r i c e   c h a r g e a b l e   f o r   a   b a s e   p r i c e ,   q u a l i t y   p r e m i u m ,   a   Q o S   l e v e l   t o   r e c o v e r   c o s t   a n d   a l s o   p r o m o t e   c e r t a i n   s e r v i c e s   [ 2 ]   a n d   a l s o   t h e   n u m b e r   o f   u s e r s   o v e r   a l l   s e r v i c e .   9 .   C o n s t r a i n t   ( 1 0 )   e x p l a i n s   t h a t   q u a l i t y   p r e m i u m   h a s   d i f f e r e n t   l e v e l   f o r   e a c h   s e r v i c e   w h i c h   i s   a t   l e a s t   t h e   s a m e   l e v e l   o r   l o w e r   l e v e l .   1 0 .   C o n s t r a i n t   ( 1 1 )   t e l l s   u s   t h a t   t h e   q u a l i t y   p r e m i u m   d o e s   n o t   f a l l   o u t   o f   d e t e r m i n e d   q u a l i t y   p r e m i u m   s e t   u p   b y   I S P .   1 1 .   O b j e c t i v e   f u n c t i o n   ( 1 2 )   e x p l a i n s   t h a t   I S P   w a n t s   t o   o b t a i n   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n   b y   s e t t i n g   u p   t h e   p r i c e   c h a r g e a b l e   f o r   a   b a s e   p r i c e   a n d   q u a l i t y   p r e m i u m   t o   c o m p e t e   i n   m a r k e t   c o m p e t i t i o n   i f   t h e r e   i s   a   c h a n c e   t o   d o   t h a t   a n d   t h e   m e a n t i m e ,   I S P   c a n   a l s o   p r o m o t e   c e r t a i n   s e r v i c e s [ 2 ]   a n d   f o r   t h e   n u m b e r   o f   u s e r s   o v e r   a l l   s e r v i c e s .   1 2 .   C o n s t r a i n t   ( 1 3 )   g u a r a n t e e s   t h a t   b a s e   p r i c e   a n d   q u a l i t y   p r e m i u m   h a s   a t   l e a s t   s a m e   l e v e l   o r   l o w e r   l e v e l   v a l u e   f o r   e a c h   s e r v i c e   a n d   a l s o   t h a t   b a s e   p r i c e   s h o u l d   l i e   b e t w e e n   p r e s c r i b e d   b a s e   p r i c e   s e t   u p   b y   I S P .   1 3 .   O b j e c t i v e   f u n c t i o n   ( 1 5 )   s t a t e s   t h a t   I S P   s e e k   t o   m a x i m i z e   t h e   p r i c e   c h a r g e a b l e   f o r   a   b a s e   p r i c e   a n d   q u a l i t y   p r e m i u m ,   Q o S   l e v e l   t o   h a v e   m a r k e t   c o m p e t i t i o n   i f   t h e r e   i s   a   c h a n c e   a n d   u s e r s   a r e   a b l e   t o   c h o o s e   t h e   s e r v i c e   a c c o r d i n g   t o   t h e i r   b u d g e t   a n d   p r e f e r e n c e   a n d   f o r   t h e   n u m b e r   o f   u s e r s   o v e r   a l l   s e r v i c e s .   1 4 .   C o n s t r a i n t   ( 1 6 )   s t a t e s   t h a t   b a s e   p r i c e   h a s   a t   l e a s t   t h e   s a m e   o r   l o w e r   l e v e l   f o r   e a c h   s e r v i c e   t h a t   l i e s   b e t w e e n   p r e s c r i b e d   I S P   b a s e   p r i c e .     F o r   d e c i s i o n   v a r i a b l e s   a n d   p a r a m e t e r s ,   w e   a d d   o u r s   i n   a d d i t i o n   t o   [ 5 ]   a s   f o l l o w s .   D e c i s i o n   v a r i a b l e s :   α i   :   B a s e   p r i c e   o f   n e t w o r k   s e r v i c e .   I S P   s e t   u p   d i f f e r e n t i a t i o n   o f   b a s e   p r i c e   t o   a l l o w   c o m p e t i t i o n   i n   t h e   m a r k e t   [ 2 ]   f o r   i = 1 ,   2 , ,   S .   β i   :   Q u a l i t y   p r e m i u m   o f   s e r v i c e   t h a t   h a s   I i ,     i = 1 ,   2 , ,   S   s e r v i c e   p e r f o r m a n c e .   I S P   s e t   u p   d i f f e r e n t i a t i o n   o f   q u a l i t y   p r e m i u m   t o   p r o m o t e   c e r t a i n   s e r v i c e s   [ 2 ] .   P a r a m e t e r s :   l i   :   M i n i m u m   b a s e   p r i c e   r e q u i r e d   f o r   s e r v i c e   i = 1 ,   2 , ,   S .   b i   :   M i n i m u m   b a s e   p r i c e   r e q u i r e d   f o r   s e r v i c e   i = 1 ,   2 , ,   S .   c i   :   M i n i m u m   q u a l i t y   p r e m i u m   n e e d e d   f o r   s e r v i c e   i = 1 ,   2 , ,   S .   g i   :   M a x i m u m   q u a l i t y   p r e m i u m   n e e d e d   f o r   s e r v i c e   i = 1 ,   2 , ,   S .   W e   a l s o   s e t   a d d i t i o n a l   p a r a m e t e r   v a l u e s ,   i n   a d d i t i o n   t o   p a r a m e t e r   s e t   b y   [ 5 ] .     T a b l e   1 .   T a r g e t   o f   I S P   i n   A d o p t i n g   t h e   P r i c i n g   S c h e m e   [ 2 ]   T a b l e   2 .   A d d i t i o n a l   P a r a m e t e r s   f o r   O u r   N e w   M o d i f i e d   M o d e l     T a r g e t   β   f i x e d   β   v a r i e s   α   f i x e d   R e c o v e r   c o s t   a n d   u s e r   c a n   s e l e c t   s e r v i c e   R e c o v e r   c o s t   a n d     c a n   p r o m o t e     c e r t a i n   s e r v i c e   α   v a r i e s   M a r k e t   c o m p e t i t i o n   a n d   u s e r   c a n   s e l e c t   s e r v i c e   M a r k e t   c o m p e t i t i o n     c a n   p r o m o t e     c e r t a i n   s e r v i c e     S e r v i c e   i = 1   i = 2   i = 3   α   f i x e d   0 . 5   0 . 5   0 . 5   β   f i x e d   0 . 4   0 . 4   0 . 4   l i   0 . 0 5   0 . 0 2   0 . 0 1   b i   0 . 8   0 . 5   0 . 3   c i   0   0   0   g i   0 . 5   0 . 7   0 . 6       W e   p u t   e x a m p l e   t o   s e e   t h e   s o l u t i o n   o f   o u r   M I N L P   m o d e l   a d o p t e d   i n   [ 5 ] .   B y   a p p l y i n g   e a c h   c a s e ,   w e   c a n   s e e   h o w   w e   c a n   g a i n   p r o f i t .   T h e   a n a l y s i s   p r e v i o u s l y   d e s c r i b e d   i n   [ 5 ]   c a n   a l s o   b e   a d o p t e d   i n   o u r   r e s u l t .   A l s o ,   I S P   c a n   s e e k   p o s s i b i l i t y   t o   a c h i e v e   t h e i r   t a r g e t   b y   c o n s i d e r i n g   e a c h   c a s e .     T a b l e   3   b a s i c a l l y   t e l l s   u s   t h e   s o l v e r   s t a t u s   f o r   4   o u r   c a s e s   u s i n g   L I N G O   1 3   [ 1 8 ] .   S o m e   c a s e s   t a k e   l o n g   t i m e   t o   f i n i s h   i t e r a t i o n s   a n d   w e   o b t a i n   l o c a l   o p t i m a l   f o r   t h e   s o l u t i o n s .   S o m e   c a s e s   a l s o   s h o w   a   v e r y   s m a l l   i n f e a s i b i l i t y   t h a t   w e   c a n   s a y   t h a t   z e r o   i n f e a s i b i l i t i e s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                        I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o . 3 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 2   :     5 9 2     5 9 8   5 9 6 T a b l e   3 .   S o l v e r   S t a t u s   o f   O u r   N e w   M o d i f i e d   M o d e l     α ,   β   f i x e d   α   f i x e d     β   v a r y   α ,   β   v a r y   α   v a r y   β   f i x e d   S o l v e r   S t a t u s   M o d e l   C l a s s   M I N L P   M I N L P   M I N L P   M I N L P   S t a t e   L o c a l   o p t   L o c a l   o p t   L o c a l   o p t   L o c a l   o p t   O b j e c t i v e   3 0 8 . 6 2 8   2 9 7 . 6   3 3 4 . 8   3 7 7 . 2 3   I n f e a s i b i l i t y   7   x   1 0 - 1 5   2   x 1 0 - 1 4   0   0   I t e r a t i o n s   5 2 8   1 5 0   1 2 8   1 4 7   E x t e n d e d   S o l v e r   s t a t u s   S o l v e r   T y p e   B   &   B   B   &   B   B   &   B   B   &   B   B e s t   O b j e c t i v e   3 0 8 . 6 2 8   2 9 7 . 6   3 3 4 . 8   3 7 7 . 2 3   O b j e c t i v e   b o u n d   3 0 8 . 6 2 8   2 9 7 . 6   3 3 4 . 8   3 7 7 . 2 3   S t e p s   1 2   5   5   4   A c t i v e   0   1   0   3   U p d a t e   i n t e r v a l   2   2   2   2   G M U ( K )   2 5   2 7   2 8   2 6   E R ( s e c )   1   0   0   0         T a b l e   4 - 7   s h o w   t h e   s o l u t i o n s   f o r   c a s e s .   I n   T a b l e   4   b e l o w ,   s e r v i c e   1   h a s   o p t i m a l   Q o S   l e v e l   o f   0 . 8 ,   1 ,   u s e r   a l l o w s   a p p l y i n g   t h e   s e r v i c e   a n d   o n l y   0 . 9 %   o f   n e t w o r k   i s   r e s e r v e d   o f   4 8   i s   u s e d .   S e r v i c e   2   o b t a i n   o p t i m a l   Q o S   l e v e l   o f   0 . 8 0 7 ,   t h e r e   a r e   6   u s e r s   a p p l y   t h e   s e r v i c e   a n d   7 2 . 6 4 %   o f   n e t w o r k   i s   r e s e r v e d   o f   3 6 3 1 . 5   i s   u s e d .     F o r   s e r v i c e   3 ,   a   Q o S   l e v e l   o f   5 0 %   i s   o b t a i n e d ,   g i v i n g   t h e   c h a n c e   f o r   8   u s e r s   a p p l y   t h e   s e r v i c e   a n d   2 6 . 4 %   n e t w o r k   i s   r e s e r v e d   a n d   i t   u s e   1 3 2 0 .   I S P   i s   t a r g e t i n g   t o   b e   a b l e   t o   r e c o v e r   t h e i r   c o s t   o f   s e r v i c e   a n d   a l s o   c a n   e n a b l e   t h e   u s e r s   t o   s e l e c t   t h e   s e r v i c e s   b a s e d   o n   t h e i r   b u d g e t   a n d   p r e f e r e n c e s .   I f ,   w e   s u m   u p   a l l   s e r v i c e   w e   w i l l   g e t   t o t a l   r e v e n u e   o f   3 0 8 . 6 1 6   a n d   u s e   c a p a c i t y   o f   4 9 9 9 . 5   o r   h a v i n g   d e g r e e   o f   u t i l i z a t i o n   o f   9 9 . 9 9 % .   W e   c a n   s a y   t h a t   f o r   t h i s   c a s e ,   t h e r e   o n l y   0 . 5   i d l e   c a p a c i t y   t h a t   c a n n o t   b e   u t i l i z e d   f o r   o t h e r   s e r v i c e s .       T a b l e   4 .   S o l u t i o n   f o r   α = 0 . 5   a n d   β = 0 . 4   ( F i x e d )   S e r v i c e   i = 1   i = 2   i = 3   S h a r e   o f   t o t a l   n e t w o r k   c a p a c i t y ( a i )   0 . 0 0 9 6   0 . 7 2 6 4   0 . 2 6 4   Q o S   l e v e l ( I i )   0 . 8   0 . 8 0 7   0 . 5   N o .   o f   c o n c u r r e n t   u s e r s ( x i )   1   6   8   U s e d   c a p a c i t y   p e r   s e r v i c e   ( I i * d i * x i )   4 8   3 6 3 1 . 5   1 3 2 0   T o t a l   c a p a c i t y   u s e d (   I i * d i * x i )   4 9 9 9 . 5   P r o f i t   p e r   s e r v i c e ( ( α + β * I i ) * p i * x i )   2 . 4 6   2 2 2 . 1 5 6   8 4   T o t a l   p r o f i t   (   ( α + β * I i ) * p i * x i )   3 0 8 . 6 1 6           F o r   c a s e   t h a t   α = 0 . 5   ( f i x e d )   a n d   β   v a r i e s   l i k e   s h o w n   i n   T a b l e   5 ,   w e   c o m e   u p   w i t h   d i f f e r e n t   s o l u t i o n .   F o r   r e a s o n   o f   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n ,   I S P   d o e s   n o t   o f f e r   t h e   s e r v i c e   3 .   S e r v i c e   1 ,   a   Q o S   l e v e l   o f   8 0 %   i s   o b t a i n e d   w i t h   4   u s e r s   a p p l y   t h e   s e r v i c e   a n d   3 . 8 4 %   n e t w o r k   i s   r e s e r v e d   o f   1 9 2   i s   u s e d .   F o r   s e r v i c e   2 ,   a   Q o S   l e v e l   o f   8 0 %   i s   o b t a i n e d   w i t h   8   u s e r s   a p p l y   t h e   s e r v i c e   a n d   9 6 . 1 6 %   n e t w o r k   i s   r e s e r v e d   w i t h   8   c u s t o m e r s   a p p l y   t h e   s e r v i c e .   S i n c e   w e   s e t   u p   α   t o   b e   f i x e d   a n d   β   v a r i e s ,   I S P   c a n   t a r g e t   t o   r e c o v e r   c o s t   o f   s e r v i c e   a n d   p r o m o t e   c e r t a i n   s e r v i c e s   w h i c h   i s   s e r v i c e   1   a n d   s e r v i c e   2   b y   n o   p r o m o t i n g   f o r   s e r v i c e   3 . B y   s u m m i n g   u p   a l l   r e v e n u e s ,   w e   o b t a i n   r e v e n u e   o f   2 9 7 . 6   a n d   u t i l i z a t i o n   d e g r e e   o f   9 9 . 8 4 % .   I n   T a b l e   6 ,   T h e   I S P   t a r g e t s   o n   g e t t i n g   m a r k e t   c o m p e t i t i o n   a n d   p r o m o t e   c e r t a i n   s e r v i c e s   w h i c h   a r e   s e r v i c e   1   a n d   2   t o   g a i n   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n .   T h i s   i s   t h e   r e a s o n   w h y   I S P   c h o o s e   t o   d i f f e r e n t i a t e   t h e   v a l u e   o f   α   a n d   β .   F o r   r e v e n u e   r e a s o n ,   I S P   d o e s   n o t   o f f e r   s e r v i c e   3 .   I n   s e r v i c e   1 ,   a   Q o S   l e v e l   o f   8 0 %   i s   o f f e r e d   w i t h   4   u s e r s   a p p l y   t h e   s e r v i c e   a n d   3 . 8 4 %   n e t w o r k   i s   r e s e r v e d   o f   1 9 2   i s   u s e d .   S e r v i c e   2   o b t a i n   a   Q o S   l e v e l   o f   8 0 %   w i t h   8   u s e r s   a p p l y   t h e   s e r v i c e   a n d   9 6 . 1 6   %   o f   n e t w o r k   i s   r e s e r v e d   w i t h   4 8 0 0   i s   u s e d .   T o t a l   o f   r e v e n u e   o f   3 3 4 . 8   i s   o b t a i n e d   w i t h   u t i l i z a t i o n   d e g r e e   o f   9 9 . 8 4 % .   S o ,   t h e r e   i s   t h e   i d l e   c a p a c i t y   o f   8   o n l y   n o t   t o   b e   u s e d   b y   o t h e r   s e r v i c e s .   L a s t   c a s e   ( T a b l e   7 )   i s   w h e n   α   v a r i e s ,   β = 0 . 4   ( f i x e d )     I S P   c a n   g a i n   m a r k e t   c o m p e t i t i o n   w h e n   t h e r e   i s   c h a n c e   m e a n w h i l e   i t   c a n   a l l o w   u s e r s   t o   c h o o s e   t h e   s e r v i c e   t h a t   s u i t a b l e   w i t h   t h e i r   n e e d s   a n d   b u d g e t s .   F o r   r e v e n u e   r e a s o n ,   I S P   d o e s   n o t   o f f e r   s e r v i c e   3 .   S e r v i c e   1   o b t a i n s   a   Q o S   l e v e l s   o f   8 0 % ,   w i t h   4   u s e r s   a p p l y   t h e   s e r v i c e ,   3 . 8 4   %   n e t w o r k s   i s   r e s e r v e d   a n d   1 9 2   i s   u s e d .   I n   s e r v i c e   2 ,   Q o S   l e v e l   o f   8 0 . 1 3 %   i s   o f f e r e d   a n d   u s e r s   o f   4   i s   a l l o w i n g   t o   u s e   t h e   s e r v i c e s ,   w i t h   8   u s e r s   u s e   t h e   s e r v i c e   a n d   9 6 . 1 6 %   n e t w o r k s   i s   r e s e r v e d   a n d   4 8 0 8   i s   u s e d .   T o t a l   r e v e n u e   i s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L K O M N I K A     I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0       A n   I m p r o v e d   O p t i m i z a t i o n   M o d e l   o f   I n t e r n e t   C h a r g i n g   S c h e m e   i n   .     ( K a m a r u z z a m a n   S e m a n )   5 9 7   7 7 . 2 3 2   w h i c h   u s e   o f   4 9 9 9 . 9 9   5 0 0 0   o f   t o t a l   c a p a c i t y .   I t   m e a n s   t h a t   t h e r e   i s   a l m o s t   n o   i d l e   c a p a c i t y   t o   w a s t e .       T a b l e   5 .   S o l u t i o n   f o r   α = 0 . 5 ( F i x e d ) ,   β   V a r y   S e r v i c e   i = 1   i = 2   i = 3   P r e m i u m   q u a l i t y   ( β i )   0 . 3 7 5   0 . 3 7 5   0 . 3   S h a r e   o f   t o t a l   n e t w o r k   c a p a c i t y ( a i )   0 . 0 3 8 4   0 . 9 6 1 6   0   Q o S   l e v e l ( I i )   0 . 8   0 . 8   1   N o .   o f   c o n c u r r e n t   u s e r s ( x i )   4   8   0   U s e d   c a p a c i t y   p e r   s e r v i c e   ( I i * d i * x i )   1 9 2   4 8 0 0   0   T o t a l   c a p a c i t y   u s e d (   I i * d i * x i )   4 9 9 2   P r o f i t   p e r   s e r v i c e   ( ( α + β i * I i ) * p i * x i )   9 . 6   2 8 8   0   T o t a l   p r o f i t   (   ( α + β i * I i ) * p i * x i )   2 9 7 . 6       T a b l e   6 .   S o l u t i o n   f o r   α   a n d   β   V a r y   S e r v i c e   i = 1   i = 2   i = 3   B a s e   p r i c e ( α i )   0 . 2 6   0 . 6 3 0 1 9 5 1   0 . 6   P r e m i u m   q u a l i t y   ( β i )   0 . 8   0 . 3 3 7 2 5 6 2   0 . 3   S h a r e   o f   t o t a l   n e t w o r k   c a p a c i t y ( a i )   0 . 0 3 8 4   0 . 9 6 1 6   0   Q o S   l e v e l ( I i )   0 . 8   0 . 8   1   N o .   o f   c o n c u r r e n t   u s e r s ( x i )   4   8   0   U s e d   c a p a c i t y   p e r   s e r v i c e   ( I i * d i * x i )   1 9 2   4 8 0 0   0   T o t a l   c a p a c i t y   u s e d (   I i * d i * x i )   4 9 9 2   P r o f i t   p e r   s e r v i c e   ( ( α i + β i * I i ) * p i * x i )   1 0 . 8     0   T o t a l   p r o f i t   (   ( α i + β i * I i ) * p i * x i   3 3 4 . 8       T a b l e   7 .   S o l u t i o n   f o r   α   V a r y ,   β = 0 . 4   ( F i x e d )   S e r v i c e   i = 1   i = 2   i = 3   B a s e   p r i c e ( α i )   0 . 5   0 . 7   0 . 6   S h a r e   o f   t o t a l   n e t w o r k   c a p a c i t y ( a i )   0 . 0 3 8 4   0 . 9 6 1 6   0   Q o S   l e v e l ( I i )   0 . 8   0 . 8 0 1 3   0 . 9 0 1 3   N o .   o f   c o n c u r r e n t   u s e r s ( x i )   4   8   0   U s e d   c a p a c i t y   p e r   s e r v i c e   ( I i * d i * x i )   1 9 2   4 8 0 7 . 9 9 9   0   T o t a l   c a p a c i t y   u s e d (   I i * d i * x i )   4 9 9 9 . 9 9 9   P r o f i t   p e r   s e r v i c e   ( ( α + β i * I i ) * p i * x i )   7 . 9 2   3 6 7 . 3 9 1   0   T o t a l   p r o f i t   (   ( α + β i * I i ) * p i * x i )   3 7 7 . 2 3 2       T a b l e   8 .   C o m p a r i s o n   b e t w e e n   O u r   R e s u l t s   a n d   [ 5 ]   R e s u l t   C o m p a r i s o n   [ 5 ]   m o d e l   O u r   m o d e l   C a s e   1   C a s e   2   C a s e   3   C a s e   4   T o t a l   c a p a c i t y   u s e d (   I i * d i * x i )   4 9 8 0   4 9 9 9 . 5   4 9 9 2   4 9 9 2   4 9 9 2   T o t a l   p r o f i t   2 9 4   3 0 8 . 6 1 6   2 9 7 . 6   2 9 7 . 6   3 3 4 . 8         S o   t o   s u m   u p ,   w e   o b t a i n   b e t t e r   r e s u l t s   i n   a l l   c a s e s   r a t h e r   t h a n   i n   [ 5 ]   i f   w e   c o m p a r e   t h e   r e s u l t s   l i k e   i n   T a b l e   8   a l t h o u g h   i t   t a k e s   m o r e   t i m e   t o   f i n i s h   t h e   i t e r a t i o n   l i k e   s h o w n   i n   T a b l e   3 .   T h e   a d v a n t a g e   o f   o u r   n e w   m o d e l   i s   t h a t   I S P   a l s o   c a n   s e t   u p   t h e i r   b a s e   p r i c e   a n d   q u a l i t y   p r e m i u m   b a s e d   o n   I S P   p r e f e r e n c e s .   F o r   s o m e   c a s e s   ( l i k e   i n   T a b l e   5 ,   6 ,   a n d   7 ) ,   f o r   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n ,   w e   d o   n o t   o f f e r   a l l   s e r v i c e s   b u t   o n l y   s o m e   s e r v i c e s .         4 .     C o n c l u s i o n   W e   h a v e   s h o w n   t h a t   b y   c o n s i d e r i n g   n e w   p a r a m e t e r s ,   m o r e   d e c i s i o n   v a r i a b l e s   a n d   c o n s t r a i n t s ,   w e   o b t a i n   b e t t e r   r e v e n u e   m a x i m i z a t i o n .   T h e   c a s e s   s h o w n   a b o v e   b a s i c a l l y   a r e   I S P   s t r a t e g y   t o   v a r y   i t s   p r e f e r e n c e   t o   a c h i e v e   t h e i r   g o a l s .   I S P   i s   a b l e   t o   a d o p t   t h e   c a s e s   t o   s u i t   t h e i r   g o a l s .   B u t   a g a i n ,   l i k e   s t a t e d   i n   [ 2 ,   5 ] ,   s i n c e   i t   i s   m o r e   t h e o r e t i c a l   p o i n t   o f   v i e w   a n d   a s s u m p t i o n s ,   w e   l i m i t   o u r   r e s u l t   o n l y   s t a t i c   r e s u l t   i n   d a t a   c h a n g e s ,   a n d   c o s t   p r e f e r e n c e   i s   j u s t   b a s e d   o n   o u r   d i s c r e t e   d a t a .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                        I S S N :   1 6 9 3 - 6 9 3 0   T E L K O M N I K A     V o l .   1 0 ,   N o . 3 ,     S e p t e m b e r   2 0 1 2   :     5 9 2     5 9 8   5 9 8 F u r t h e r ,   r e s e a r c h   s h o u l d   a d d r e s s   m o r e   g e n e r a l i z a t i o n   o f   t h e   m o d e l   t o   a l s o   c o n s i d e r   n u m e r o u s   s e r v i c e s   o f f e r e d   o r   g e n e r a l i z a t i o n   o f   m o r e   s e r v i c e s .       R e f e r e n c e s   [ 1 ]     Y a n g   W .   Pr i c i n g   N e t w o r k   R e s o u r c e s   i n   D i f f e r e n t i a t e d   Se r v i c e   N e t w o r k s .   Ph . D   T h e s i s .   Sc h o o l   o f   e l e c t r i c a l   a n d   C o m p u t e r   En g i n e e r i n g .   G e o r g i a   I n s t i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ;   2 0 0 4 .   [ 2 ]     By u n   J ,   C h a t t e r j e e   S.   St r a t e g i c   Pr i c i n g   f o r   Q u a l i t y   o f   S e r v i c e   ( Q o S)   N e t w o r k   Bu s i n e s s .   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   T e n t h   Am e r i c a s   C o n f e r e n c e   o n   I n f o r m a t i o n   Sy s t e m s .   N e w   Y o r k .   2 0 0 4 .   [ 3 ]     Y a n g   W ,   O w e n   H ,   Bl o u g h   D M ,   G u a n   Y .     An   Au c t i o n   Pr i c i n g   S t r a t e g y   f o r   D i f f e r e n t i a t e d   Se r v i c e   N e t w o r k .   Pa p e r   p r e s e n t e d   a t   t h e   I EEE    Pr o c e e d i n g s   o f   G L O BEC O M .   2 0 0 3 :   4 1 4 8 - 4 1 5 2 .   [ 4 ]       Y a n g   W ,   O w e n   H ,   Bl o u g h   D M .   A   C o m p a r i s o n   o f   A u c t i o n   a n d   F l a t   Pr i c i n g   f o r   D i f f e r e n t i a t e d   Se r v i c e   N e t w o r k s .   I EEE  C o m m u n i c a t i o n s   So c i e t y .     2 0 0 4 :   2 0 8 6 - 2 0 9 1 .   [ 5 ]     Sa i n   S,   H e r p e r s   S.   Pr o f i t   M a x i m i s a t i o n   i n   M u l t i   Se r v i c e   N e t w o r k s   -   An   O p t i m i s a t i o n   M o d e l .   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   1 1 t h   Eu r o p e a n   C o n f e r e n c e   o n   I n f o r m a t i o n   Sy s t e m s ,   EC I 2 0 0 3 .   N a p l e s ,   I t a l y .   2 0 0 3 :   1 6 5 3 - 1 6 6 9 .   [ 6 ]     M a c k i e - M a s o n   J K ,   M u r p h y   L ,   M u r p h y   J .   T h e   R o l e   o f   R e s p o n s i v e   Pr i c i n g   i n   t h e   I n t e r n e t .   I n t e r n e t   Ec o n o m i c s .   C a m b r i d g e .   M I T   P r e s s ,   1 9 9 6 :   2 7 9 - 3 0 4 .   [ 7 ]     J a c o b s o n   V.   C o n g e s t i o n   Av o i d a n c e   a n d   C o n t r o l .   Pr o c .   AC M   SI G - C O M M . 8 8   Sy m p .   St a n f o r d   C A .   1 9 8 8 .   [ 8 ]     Ke l l y   F P ,   M a u l l o o   AK ,   T a n   D KH .   R a t e   C o n t r o l   f o r   C o m m u n i c a t i o n   N e t w o r k s :   Sh a d o w   Pr i c e s .   Pr o p o r t i o n a l   F a i r n e s s   a n d   St a b i l i t y .   J o u r n a l   o f   O p e r a t i o n s   R e s e a r c h   S o c i e t y .   1 9 8 8 ;   4 9 :   2 3 7 - 2 5 2 .   [ 9 ]     H e n d e r s o n   T ,   C r o w c r o f t   J ,   Bh a t t i   S.   C o n g e s t i o n   Pr i c i n g   Pa y i n g   Y o u r   W a y   i n   C o m m u n i c a t i o n   N e t w o r k s .   I EEE  I n t e r n e t   C o m p u t i n g .   2 0 0 1 ;   5 : 8 5 - 8 9 .   [ 1 0 ]     Ka r p   R .   O p t i m i z a t i o n   Pr o b l e m s   R e l a t e d   t o   I n t e r n e t   C o n g e s t i o n   C o n t r o l .   I n :   M .   C .   G o l u m b i c   a n d   I .   B .   H a r t m a n .   Ed i t o r s .   G r a p h   T h e o r y ,   C o m b i n a t o r i c s   a n d   Al g o r i t h m s   I n t e r d i s c i p l i n a r y   Ap p l i c a t i o n s .   N e w   Y o r k .   Sp r i n g e r   Sc i e n c e .   2 0 0 5 .   [ 1 1 ]     F u l p   E W ,   R e e v e s   D S.   T h e   Ec o n o m i c   I m p a c t   o f   N e t w o r k   Pr i c i n g   I n t e r v a l s .   Pr o c e e d i n g s   o f   t h e   W o r k s h o p   Ad v a n c e d   I n t e r n e t   C h a r g i n g   a n d   Q o T e c h n o l o g y   ( I C Q T ) .   Z u r i c h ,   Sw i t z e r l a n d .   2 0 0 2 .   [ 1 2 ]     Y u k s e l   M ,   Ka l y a n a r a m a n   S,   Si k d a r   B.   Ef f e c t   o f   Pr i c i n g   I n t e r v a l s   o n   t h e   C o n g e s t i o n - Se n s i t i v i t y   N e t w o r k   Se r v i c e   Pr i c e s .   T r o y ,   N e w   Y o r k ,   R e n s s e l a e r   Po l y t e c h n i c   I n s t i t u t e   T r o y ,   N e w   Yo r k   EC SE  N e t s   L a b .   T e c h .   R e p .   EC SE - N ET - 2 0 0 2 - 1 .   2 0 0 2 .   [ 1 3 ]     T u f f i n   B.   C h a r g i n g   t h e   I n t e r n e t   w i t h o u t   Ba n d w i d t h   R e s e r v a t i o n :   An   O v e r v i e w   a n d   Bi b l i o g r a p h y   o f   M a t h e m a t i c a l   Ap p r o a c h e s .   J o u r n a l   o f   I n f o r m a t i o n   Sc i e n c e   a n d   En g i n e e r i n g .   2 0 0 3 ; 1 9 .   [ 1 4 ]     R o s   D ,   T u f f i n   B.   M a t h e m a t i c a l   M o d e l   o f   t h e   Pa r i s   M e t r o   Pr i c i n g   Sc h e m e   f o r   C h a r g i n g   Pa c k e t   N e t w o r k s .   El s e v i e r   S c i e n c e .   2 0 0 4 .   [ 1 5 ]     O d l y z k o   A.   Pa r i s   M e t r o   Pr i c i n g   f o r   t h e   I n t e r n e t .   AC M   C o n f e r e n c e   o n   El e c t r o n i c   C o m m e r c e   ( EC . 9 9 ) . 1 9 9 8 .   [ 1 6 ]     Al t m a n n   J ,   C h u   K.   H o w   t o   C h a r g e   f o r   N e t w o r k   Se r v i c e - F l a t - R a t e   o r   U s a g e - Ba s e d ?   El s e v i e r   Sc i e n c e .   2 0 0 1 .   [ 1 7 ]     Al i   N B,   M o l n á r   M ,   Be l g h i t h   A.   M u l t i - C o n s t r a i n e d   Q o M u l t i c a s t   R o u t i n g   O p t i m i z a t i o n .   R e n n e s   C e d e x .   I n s t i t u t   D e   R e c h e r c h e   En   I n f o r m a t i q u e   Et   Sy s t è m e s A l é a t o i r e s .   2 0 0 8 .   [ 1 8 ]   L I N G O   1 3 . 0 . 2 . 1 4 ,   C h i c a g o :   L I N D O   Sy s t e m s ,   I n c .   2 0 1 1     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.