有损网络中的分布式最优负载均衡决策
摘要：多用户在直接传输中共享一个公共链接时，由于同时到达源节点的流量，可能会出现数据包丢失和网络冲突。为了解决这个问题，用户可以采用间接路径：将数据包首先通过侧链转发到另一个源节点，然后再传输到目的地。这种行为带来了数据包路由或负载平衡的问题：（1）如何以合作的方式最大化总流量；（2）自私的用户如何选择路由策略以最小化他们个体的数据包丢失。在这项工作中，我们提出了一个通用的数学框架来解决丢包和负载平衡问题。在带有计划者的集中式场景中，我们提供了一个多项式时间算法来计算系统最优点，从而最大化总体流量。与之相反，在分散决策的自治用户的分散设置中，系统会收敛到一个均衡点，每个用户都无法通过单方面的偏离来降低数据包丢失的概率。因此，我们对Nash均衡进行了全面的刻画，并在理论和经验上对因自私行为而导致的效率损失进行了检验。总体而言，自私行为引起的性能下降并不是灾难性的；然而，这个差距并不是单调的，在某些特定情况下可以达到极端值。
作者：Qiong Liu, Chehao Wang, Ce Zheng
论文ID：2307.04506
分类：Signal Processing
分类简称：eess.SP
提交时间：2023-07-18