Mobile Data Traffic Modeling: Revealing Temporal Facets

Eduardo Mucelli Rezende Oliveira (1) , Aline Carneiro Viana (1) , Kolar Purushothama Naveen (1) , Carlos Sarraute (2)

1 INFINE - INFormation NEtworks
2 Grandata [Buenos Aires]

Using a large-scale dataset collected from a major 3G network in a dense metropolitan area, this paper presents the first detailed measurement-driven model of mobile data traffic usage of smartphone subscribers. Our main contribution is a synthetic, measurement-based, mobile data traffic generator capable of simulating traffic-related activity patterns for different categories of subscribers and time periods for a typical day in their lives. We first characterize individual subscribers routinary behaviour, followed by a detailed investigation of subscribers' temporal usage patterns (i.e., "when" and "how much" traffic is generated). We then classify the subscribers into six distinct profiles according to their usage patterns and model these profiles according to two daily time periods: peak and non-peak hours. We show that the synthetic trace generated by our data traffic model consistently replicates a subscriber's profiles for these two time periods when compared to the original dataset. Broadly, our observations bring important insights into network resource usage. We also discuss relevant issues in traffic demands and describe implications in network planning and privacy.

Comprendre la demande de trafic de données mobiles est essentielle pour l'évaluation des stratégies portant sur le problème de l'utilisation de bande passante élevée et l'évolutivité des ressources du réseau, apporté par l'ère "pervasive". Dans cet article, nous effectuons la première modélisation détaillée de l'utilisation du trafic mobile des smartphones dans un scénario métropolitain. Nous utilisons un ensemble de données à grande échelle recueillis au coeur d'un des majeurs réseaux 3G de la capitale du Mexique. Nous analysons d'abord le comportement individuel routinier et nous avons observé des modèle d'utilisation identiques pour les différents jours. Cela nous motive à choisir un jour pour étudier le mode d'utilisation des abonnés (c'est à dire, "quand" et "combien" de trafic est généré) en détail. Nous classons ensuite les abonnés en quatre profils distincts en fonction de leur mode d'utilisation. Nous modélisons enfin le mode d'utilisation de ces quatre profils d'abonnés selon deux périodes différents: de pointe et les heures creuses. Nous montrons que la trace synthétique produite par le modèle de trafic de données imite fidèlement les différents profils d'abonnés en deux périodes, par rapport à l'ensemble de données d'origine.

Mots clés: networks; traffic model; routine

Domaines: Réseaux et télécommunications [cs.NI]

Eduardo Mucelli Rezende Oliveira, Aline Carneiro Viana, Kolar Purushothama Naveen, Carlos Sarraute. Mobile Data Traffic Modeling: Revealing Temporal Facets. [Research Report] RR-8613, INRIA. 2014, pp.31. ⟨hal-01073129v5⟩