一种用于自私用户下M/M/1队列高效运行的丢包机制
计算机科学与博弈论
2016-11-17 v1 网络与互联网体系结构
最优化与控制
摘要
我们考虑一个基本的博弈论问题，涉及自私用户向M/M/1队列贡献数据包。在该博弈中，每个用户控制自己的输入速率以优化吞吐量和延迟之间的期望权衡。我们首先证明原始博弈存在一个低效的纳什均衡（NE），其无政府代价（PoA）随用户数量线性或更差地增长。为改善结果效率，我们提出一种易于实现的机制设计，服务器以依赖于总到达率的概率随机丢弃数据包。我们证明这导致了一个修正的M/M/1排队博弈，它是一个具有至少一个NE的序数势博弈。特别地，对于类似于互联网拥塞控制中使用的随机早期检测（RED）算法的线性丢包函数，我们证明存在唯一的NE。我们还证明简单的最佳响应动态收敛到这个唯一均衡。最后，对于此方案，我们证明均衡点的社会福利（表示为所有玩家效用之和，或所有玩家效用对数之和）可以任意接近全局最优点的社会福利，即PoA可以任意接近1。我们还通过仿真研究了到达率估计误差对PoA的影响。
引用
@article{arxiv.1106.3858,
title = {A Packet Dropping Mechanism for Efficient Operation of M/M/1 Queues with Selfish Users},
author = {Yi Gai and Hua Liu and Bhaskar Krishnamachari},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.3858},
year = {2016}
}
备注
This work is an extended version of the conference paper: Y. Gai, H. Liu and B. Krishnamachari, "A packet dropping-based incentive mechanism for M/M/1 queues with selfish users", the 30th IEEE International Conference on Computer Communications (IEEE INFOCOM 2011), China, April, 2011