多跳无线网络中一类通用的吞吐量最优路由策略

本文考虑具有随机连通性的多跳受限排队网络中的吞吐量最优路由/调度问题，其特例包括机会多跳无线网络和输入排队交换结构。设计吞吐量最优路由策略的主要挑战与识别具有负期望漂移的适当且通用的李雅普诺夫函数密切相关。文献中少数已知的吞吐量最优策略是使用队列积压的简单二次型或指数型李雅普诺夫函数构建的，因此它们旨在平衡网络中与拓扑无关的队列积压。通过考虑一类连续、可微且分段二次型的李雅普诺夫函数，本文提供了一大类吞吐量最优路由策略。所提出的李雅普诺夫函数类允许路由策略在状态空间的大部分区域沿短路径控制流量，同时确保负期望漂移。这种结构使得能够设计一大类路由策略。特别地，除了恢复著名的背压路由策略的吞吐量最优性之外，一种具有拥塞多样性的机会路由策略被证明是吞吐量最优的。