局部共情实现通信网络拥塞的全局最小化

我们提出了一种基于局部流量条件知识和路由器自协调动态行为能力的避免复杂网络拥塞的新机制。特别地，路由器利用关于流量条件的局部信息来决定拒绝或接受来自其邻居的信息包。我们证明，当节点仅知晓自身的拥塞状态时，它们会自组织成一个层级结构，显著延迟拥塞的发生，但会导致尖锐的一阶类拥塞相变。我们还考虑了节点知晓其邻居拥塞状态的情况。在这种情况下，我们证明节点间的共情对系统的整体性能非常有益，并且可以在平滑的二阶类相变下实现更大的临界负载值。最后，我们展示了局部共情如何像全局最小化一样将拥塞的影响降至最低。因此，我们在此提供了一个杰出的例子，说明局部动态规则如何能够将系统功能优化到使用全局知识所能达到的水平。