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随着Internet的商业化发展及网络业务的多样化，以带宽为代表的网络资源已成为一种典型的稀缺资源。带宽资源的分配和控制对于提高用户对网络的满意度，优化网络的整体性能有十分重要的意义。由于用户与网络服务商对资源的使用都有各自的优化目标，因而引入经济学方法来对网络资源进行分配是十分必要的。本文通过将计算机网络控制的工程方法与微观经济学分析方法相结合，对网络资源分配的理论方法与实现技术进行了深入研究。
本文首先叙述了Internet高速发展中出现的新特点，针对这些特点，分析了目前Internet资源分配机制和计费机制的优缺点，并阐述了将经济学引入网络资源分配研究的必要性、合理性，以及国内外在这方面所做的工作。在比较了网络性能的研究方法后介绍了仿真平台——NS2，为后继工作提供了试验工具。
接着本文叙述了基于微观经济学进行网络资源分配的适用条件及一些相关的概念，以及对资源分配结果的经济性能进行评价的方法，在些基础上，提出了网络资源分配的经济学分析方法，为网络资源分配方案的优化与性能分析提供统一的经济工具。
分析了当前带宽资源分配的效率，证明了网络的“公地悲剧”是由于用户在发送分组时没有考虑到拥塞的外部效应。提出利用价格将拥塞的社会边际成本转化为收费，从而将外部效应内部化，使得系统的Nash均衡点与帕累托最优相重合，避免了用户对资源的过度使用。同时利用价格机制中价格与供求关系之间的相互作用，通过价格探索使价格收敛于资源的均衡价格，解决了最优价格的求解问题。
拥塞可以反映网络中带宽资源的供求关系，为资源的价格探索提供依据。在这一思想的指导下，本文讨论了相关的拥塞控制机制的优缺点并提出了基于ECN的带宽计费机制，其原理是通过标记的方法来显式地通知发送端网络拥塞状况并对ECN的标记收取一定的费用，从而促使用户做出合作的资源决策，提高网络的经济性能。同时提出了用户端流量控制的算法。接着分析了基于ECN的带宽计费机制中相关参数对网络性能的影响并通过仿真试验得出这些参数的最优设置。在此基础上，比较了其与TCP拥塞控制机制的网络性能，得出了相对于TCP拥塞控制机制，基于ECN的带宽计费机制具有一定的优越性的结论。
由于用户应用对网络服务质量(QoS)有着不同的需求，因而用户的QoS需求是多维的。在基于ECN的带宽计费机制的基础上，提出了以下改进：对用户包进行分类并对不同类别的包实行服务区分(缓存预留、分组调度)及价格区分策略。改进后，其能提供多维的QoS并能保证网络的使用效率及对不同类别用户的公平性，但必须在不同的OoS参数之间进行折衷。在基于ECN的带宽计费机制中，资源价格的动态更新是在一定的调价间隔内进行的，本文提出了价格与网络拥塞程度的相关系数的模型，利用相关系数来反映价格对拥塞的控制能力，经过理论分析及试验验证，得出了调价间隔尺度及网络流量的统计量与相关系数之间的关系，从而总结出在当前Internet中调价间隔的取值范围。