一种HFC接入网带宽拍卖分配算法

针对HFC接入网单频点带宽合理分配以及频点组内负载均衡的问题,提出了一种基于多标拍卖的HFC接入网带宽分配算法.边缘资源管理器负责拍卖带宽资源,业务代理向其提交投标集合,采用改进的多标拍卖算法分配带宽资源.通过用户接纳控制和预留最低QoS带宽的方法保障多媒体业务的QoS.利用业务代理的用户接纳策略使频点组达到负载均衡.理论分析和实验结果表明,该算法通信开销小,时间复杂度低,能合理有效地分配带宽资源,并使频点组内达到负载均衡.

一种基于VCG拍卖的分布式网络资源分配机制

网络带宽资源分配的不合理是开放性网络环境中的一个突出问题.为抑制用户自私性行为,提出基于VCG(Vickrey-Clarke-Groves)机制的网络资源竞拍分配机制.该机制具有占优策略激励兼容特性,且仅需单维竞价信息.同时给出了指导用户进行策略选取的离散随机式学习算法,进一步分析了该算法的收敛性.仿真结果表明,本文所提出的分配机制通过有效的支付惩罚,使自私用户主动选择真实带宽需求策略,抑制说谎动机;离散随机式学习算法能够正确地引导用户选择出占优策略,合理分配带宽资源.

基于带宽优化分配和Shapley值的网络收益

针对多域联盟网络中的带宽分配和收益问题,提出了一种基于带宽优化分配的收益最大化算法和基于Shapley值激励的收益分享机制.利用在端到端的Qo S约束条件下与每个管道s相关联的效用函数Us(as),结合Qo S约束条件下的带宽分配模型,应用于多域网络联盟的带宽拍卖,从而实现联盟的收益最大化.将联盟博弈理论和Shapley值用于联盟收益分享,根据在全部AS之间按Shapley值的比例进行分享的机制来激励联盟中的ASs,从而为整个联盟提供更多容量.结果表明,提出的带宽优化分配算法和收益分享机制既能使整个联盟收益最大化,又能增加整个联盟的收益和其自身的收益分享.

基于歧视性的第二价格拍卖算法的激励机制

在基于对等网(P2P)的大数据实时应用中,针对如何遏制视频点播(VOD)系统中的节点搭便车行为,提出了基于歧视性的第二价格拍卖算法的激励机制。节点之间以分布式动态拍卖的方式获取各自所需视频数据块,拍卖中,拍卖节点首先根据歧视性原则判断竞标节点的预算是否足以参与竞标,并根据允许参与竞标的节点数目设置上传带宽;然后根据竞标节点的出价确定赢得竞标的节点;最后竞标节点在接收到数据块后根据第二价格方案支付拍卖节点仅次于拍卖最高价格的第二高价格的要价作为节点的收益。分析节点的收益、节点带宽的利用率以及贡献节点/自私节点的比例,表明该方案能有效地激励节点积极地参与视频数据块的共享,同时高效地利用节点的上传带宽。

基于广义第二价格拍卖的多级带宽定价模型

在差异化服务机制的基础上,研究了互联网的多级带宽定价问题.通过导入广义第二价格拍卖,构造了基于差异化服务的互联网多级带宽定价模型.该模型能够有效地解决Internet拥塞问题,促进网络资源的合理利用.

基于拍卖的P2P内容分发网络带宽分配机制

为了解决P2P内容分发网络中带宽资源稀缺且分配不合理这一突出问题,抑制节点的自私性行为,设计了一种基于拍卖的带宽分配机制。该机制通过上载带宽支付方式,迫使自私请求节点选择合适的带宽需求,使得整个P2P网络中的节点良性竞争带宽资源,避免了"公共地悲剧"的发生;且带宽分配算法在资源节点和请求节点并行执行,能很好适应P2P网络的分布式特性。仿真结果表明,该机制能够有效遏制搭便车行为,从而缩短P2P内容分发的平均完成时间,降低内容源服务器的上传数据比例。

多维度防策略性云带宽预留拍卖机制设计

带宽预留正成为云计算中的增值服务.然而,不同于传统的CPU或存储资源,数据中心网络的带宽资源还没有被高效地分配与利用.现有云带宽资源大都采用现用现付(pay-as-you-go)的形式进行售卖,云带宽用户通过竞争来使用带宽资源,导致数据传输没有性能保证.带宽预留服务还未在现有云计算产业中得到部署.在该论文中,作者考虑在开放拍卖市场中,云服务提供商和云带宽用户之间的带宽交易问题.设计一个贴近实际的云带宽预留拍卖需要克服三大难点:理性(自私)用户的多维度策略行为、多样化云带需求模型和最优社会效益求解的复杂性.在云带宽市场中,云用户拥有多个维度私有信息,比如带宽资源估值、带宽资源需求量和感兴趣的数据中心.这使得云用户具有更强大的市场操控能力.在多样的云应用中,为了支持时延敏感的数据传输或是严格时限的数据传输,云带宽用户会有不同的带宽预留需求.云带宽预留分配问题可以建模成多种不同的组合优化问题.这些组合优化问题通常是NP-难的,因此无法在有效的时间内求得最优解.综合考虑这些设计难点,作者提出首个防策略性云带宽预留拍卖机制,称为SPAR(Strategy-Proof Auction mechanisms for cloud bandwidth Reservation)机制.SPAR机制包括三个拍卖机制SPAR-VCG,SPAR-APX和SPAR-GDY,以支持不同带宽需求模型下的带宽分配.当云带宽用户能够接受被分配到的部分带宽资源,可以采用作者提出SPAR-VCG机制来实现防策略性,并在多项式时间内达到最优社会福利.SPAR-VCG机制的设计结合了线性规划求解模型和传统的VCG机制设计方法.当云带宽用户对于每个感兴趣的数据中心有严格的带宽需求,考虑到最优带宽分配方法求解的复杂性,作者设计了SPAR-APX机制,同样能够实现防策略性并达到近似最优社会福利.理论分析指出SPAR-APX机制的近似比是■,其中B代表数据中心的总带宽.作者还证明了该近似比是所有贪心分配算法所能达到的最优近似比.针对于另外一个更普适的带宽需求场景:用户对于感兴趣数据中心有总的带宽需求但是对于每个感兴趣的数据中心却没有严格带宽需求,作者设计了基于贪心策略的带宽分配方案:SPAR-GDY机制.SPAR-GDY机制能够保证两个维度的防策略性,并且在实际环境中都能达到较好社会福利.作者同时还说明了在该灵活带宽需求模型下要保证三个维度的防策略性和近似比保证的困难性.作者实现了这三个带宽拍卖预留机制,并且用大规模仿真实验来衡量机制性能.相比于现有的工作,SPAR机制在社会福利、收益、满意度和带宽利用率上都能够达到更优的系统性能,并且在小规模的云带宽市场中接近最优解.该论文中所提出的拍卖机制也能够用于分配其他类型的云带宽资源,比如处理器运行时间和存储空间等.

一种基于拍卖的无线网络资源分配方法的研究

随着Internet应用的迅猛发展,网络资源相对匮乏的问题日渐突出,如何合理分配有限的资源为不同服务质量需求的应用提供服务,提高资源使用效率是亟待解决的问题。分析了目前网络资源分配的特点,给出了采用拍卖作为利用市场机制实现网络资源有效配置的首选方案的原因,提出了一种基于累进第二价格模型(PSP)拍卖机制的分配方法,采用可变的保留价格(reserve price),同时定义最小效用和最小数据需求,实现了两个目的:一是最大用户群体中的满意用户的数量,其次最大化系统的吞吐量。

基于定价机制的无线网络带宽分配的研究

基于已有的市场模型下的带宽分配算法,从系统收益和用户平均满意度出发,提出一种改进后的基于定价机制的带宽分配算法。该算法根据用户的需求和网络系统带宽的使用状况,计算出网络带宽的价格,并采用集中竞拍的方式,通过用户的价格参数进行带宽资源的协商与分配。仿真分析表明,该方法可以达到提高用户满意度和优化系统效益的目标。

自私网络中带宽与路由的联合分配机制

为了激励自私网络中的中间节点参与业务的转发,实现带宽和路由的联合分配,首先利用拍卖理论分析了自私网络中节点的理性行为,并将带宽与路由联合分配建模为拍卖模型.然后进行机制设计,并对其最优性和策略一致性进行理论分析.最后针对此模型提出了2种带宽与路由联合分配方案,一个较复杂,基于凸优化的分配方案;另一个计算速度较快,基于最小代价路径(LCP)的分配方案.理论分析证明,本文机制解决了节点如何参与合作的问题,仿真结果表明,本文机制能有效促进节点参与合作.