32、互联网拥塞控制与古诺寡头垄断低效性分析

互联网拥塞控制与古诺寡头垄断低效性分析

在当今的互联网环境中，拥塞控制和市场效率是两个至关重要的问题。一方面，互联网的稳定运行依赖于有效的拥塞控制机制，以应对自私用户的行为；另一方面，古诺寡头垄断市场通常无法实现社会福利的最大化，需要对其低效性进行量化分析。

互联网拥塞控制机制

在互联网中，拥塞是一个常见的问题，尤其是当用户表现出自私行为时，可能会导致网络性能下降。为了解决这个问题，研究人员提出了多种拥塞控制机制。

常见拥塞控制策略

• 随机早期检测（RED） ：RED 是一种经典的拥塞控制策略，它通过计算平均队列长度来决定是否丢弃数据包。具体来说，它使用低通滤波器和指数加权移动平均来计算平均队列长度，并将其与两个阈值（最小阈值 $T_l$ 和最大阈值 $T_h$）进行比较。当平均队列长度小于 $T_l$ 时，不丢弃数据包；当平均队列长度大于 $T_h$ 时，丢弃所有到达的数据包；当平均队列长度在两者之间时，以概率 $p$ 丢弃每个到达的数据包，其中 $p$ 是平均队列长度的函数。
• CHOKe 策略 ：CHOKe 是一种简单的数据包丢弃方案，旨在近似公平排队策略。当一个数据包到达拥塞的路由器时，CHOKe 从缓冲区中随机选择一个数据包，并将其与到达的数据包进行比较。如果它们属于同一流，则两者都被丢弃；否则，随机选择的数据包保持不变，到达的数据包以与 RED 相同的概率进入缓冲区。

然而，CHOKe 在惩罚行为不当的流方面不够激进，因为非响应用户的缓冲区使用率降低的概率与队列长度成反比。为了解决这个问题，研究人员提出