5、基于成对合作降低自私环路由的最大延迟

基于成对合作降低自私环路由的最大延迟

1. 引言

在现代大型网络中，路由往往缺乏集中控制，涉及大量不同的参与者。这些参与者不关心全局优化，只是自私地寻求最小化自己的成本。自私路由从博弈论的角度对网络路由进行建模，网络用户被视为参与竞争游戏的自利战略玩家。

每个玩家都有自己的源 - 目的地节点对，目标是建立一条延迟尽可能低的通信路径。系统的目标是最小化所有玩家路由中的最大延迟，但在缺乏中央权威的情况下，网络设计者通常关注纳什均衡（NE），即没有玩家有单方面偏离的动机的“稳定状态”。

自私环路由的无政府价格（PoA），即NE中的最大延迟与系统最优中的最大延迟的最坏情况比率，之前的上限为16。本文研究表明，当允许玩家成对合作时，PoA最多为10.16。这种合作要求两个玩家同时改变路线时，既不会使任何一方的延迟增加，又至少使一方的延迟减少。

2. 相关工作

在自私路由的大量文献中，对平等系统目标的研究落后于功利主义目标。当系统性能由最大延迟衡量时，单商品网络中具有线性延迟的原子拥塞游戏的PoA为2.5，但在多商品网络中会急剧增加。在一般网络中，自私路由的PoA可能是无界的。

当网络拓扑限制为环时，具有线性延迟的自私环路由具有良好的性质：对于任何实例，要么每个最优路由都是NE，要么该实例的PoA至多为4 + 2√2 < 6.83。最近，这种自私环路由的PoA已被证明上限为16。

3. 模型

我们采用自私环延迟与勾结（SRLC）模型，由四元组I = (R, l, (si, ti)m i=1, k)指定，通常称为SRLCk实例或SRLC实例。
- 网络结