3、未来多服务IP网络中的收益感知资源分配

未来多服务IP网络中的收益感知资源分配

1. 引言

在多服务通信网络中，资源分配是未来多类互联网设计的重要问题。当前互联网主要提供“尽力而为”的单一服务，但随着新的实时应用（如视频会议、视频点播、远程教育等）的出现，对网络性能提出了更高要求，这些应用需要网络提供可靠的性能保证，并预留一定资源。

从服务提供商的角度来看，用户会根据服务级别协议（SLA）中的定价策略为使用的资源付费，因此，优化资源分配以满足多类流量的本地QoS要求并实现服务提供商的收益最大化是非常必要的。

此前，网络定价研究较为深入，但将定价策略与多服务类资源分配相结合的分析并不广泛。本文将资源分配方案与特定定价策略相结合，旨在给定资源量的情况下最大化服务提供商的收益。

2. 定价策略

常见的定价策略有线性、固定和分段线性三种。本文聚焦于线性定价策略下的收益最大化问题。

考虑一个支持多个服务类别的网络节点，进入的数据包在多队列系统中排队，每个队列对应一个服务类别，节点资源（如处理器容量和带宽）由这些服务类别共享。用 $m$ 表示服务类别数量，本文关注的QoS指标为数据包延迟，用 $\tau_i$ 表示第 $i$ 类数据包在网络节点中的延迟。

对于每个服务类别，定义定价函数 $p_i(\tau_i)$ 来规定提供给第 $i$ 类客户的QoS（此处为数据包延迟）与客户应支付价格之间的关系，该函数关于延迟 $\tau_i$ 非递增。线性定价策略的定义如下：
定义1：函数 $p_i(\tau_i)=a_i - b_i\tau_i$ 称为线性定价函数，其中 $a_i$ 和 $b_i$ 为正常数，通常当第 $i$ 类优先级高于第 $j$