On routing strategy with finite-capacity effect on scale-free networks

摘要

We propose a class of systems with finite-capacity effect to investigate routing-strategy optimization. The local topology and the variable capacity, two crucial elements for routing, are naturally coupled by considering the interactions among packets. We show how the combination of these two elements controls the normal and efficient functioning of routing in the frame of condensation and coverage, respectively. Specifically, it is shown that the dynamic behaviors of diffusing packets exhibit condensation, for which exact results of the stationary state and phase transition are given. Further, we explore the diffusion coverage of routed packets through simulation. Various alternatives for the strategy parameters are illustrated to apply standard techniques to alleviate condensation and accelerate coverage. Our results provide a practical way for the design of optimal routing strategies in complex networks by the manipulation of a few parameters.Nous proposons une classe de systèmes à capacité finie pour analyser l'optimisation des stratégies de routage. La topologie locale et la capacité variable sont deux éléments cruciaux pour le routage qui sont naturellement couplés quand nous considérons les interactions entre les paquets. Nous montrons comment la combinaison de ces deux éléments contrôle le fonctionnement normal et efficace du routage dans le cadre de la condensation et de la couverture respectivement. Spécifiquement, nous montrons que les comportements dynamiques des paquets diffusants montrent de la condensation, pour laquelle nous donnons des résultats exacts de l'état stationnaire et de la transition de phase. De plus, nous explorons par simulation la couverture de diffusion dans le routage des paquets. Nous présentons plusieurs alternatives pour les paramètres de stratégie afin d'appliquer des techniques habituelles qui permettent d'éviter la condensation et d'accélérer la couverture. Nos résultats fournissent une façon pratique pour élaborer des stratégies optimales de routage dans des réseaux complexes en ne manipulant que quelques paramètres.