論文の概要: Latency-Aware Resource Allocation over Heterogeneous Networks: A Lorentz-Invariant Market Mechanism
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.03897v1
- Date: Sat, 04 Apr 2026 23:48:19 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-04-07 15:49:18.823191
- Title: Latency-Aware Resource Allocation over Heterogeneous Networks: A Lorentz-Invariant Market Mechanism
- Title（参考訳）: 不均一ネットワーク上のレイテンシを考慮したリソース割り当て:ローレンツ不変市場機構
- Abstract要約: Lorentz-Invariant Auction (LIA)は、入札を時空のイベントとして扱う。
市場規模 (10,20,30,40,50) の52,500のベースラインインスタンスに対して, STARlink-200, INTERNET-100, DSN-30上でのLIAを評価し, さらなるロバストネススイープを行う。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.28438857884398
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present a telecom-native auction mechanism for allocating bandwidth and time slots across heterogeneous-delay networks, ranging from low-Earth-orbit (LEO) satellite constellations to delay-tolerant deep-space relays. The Lorentz-Invariant Auction (LIA) treats bids as spacetime events and reweights reported values based on the \emph{horizon slack}, a causal quantity derived from the earliest-arrival times relative to a public clearing horizon. Unlike other delay-equalization rules, LIA combines a causal-ordering formulation, a uniquely exponential slack correction implied by a semigroup-style invariance axiom, and a critical-value implementation that ensures truthful reported values once slacks are fixed by trusted infrastructure. We analyze the incentive result in the exogenous-slack regime and separately examine bounded slack-estimation error and endogenous-delay limitations. Under fixed feasible slacks, LIA is individually rational and achieves welfare at least \(e^{-λΔ}\) relative to the optimal feasible allocation, where \(Δ\) is the slack spread. We evaluate LIA on STARLINK-200, INTERNET-100, and DSN-30 across 52,500 baseline instances with market sizes \(n\in\{10,20,30,40,50\}\) and conduct additional robustness sweeps. On Starlink and Internet, LIA maintains near-efficiency while eliminating measured timing rents. However, on DSN, welfare is lower in thin markets but improves with depth. We also distinguish winner-determination time from the background cost of maintaining slack estimates and study robustness beyond independent and identically distributed (iid) noise through error-spread bounds and structured (distance-biased and subnetwork-correlated) noise models. These results suggest that causal-consistent mechanism design offers a practical non-buffering alternative to synchronized delay equalization in heterogeneous telecom infrastructures.
- Abstract（参考訳）: 我々は、低地球軌道(LEO)衛星コンステレーションから遅延耐性の深宇宙中継まで、異種遅延ネットワークをまたいだ帯域と時間帯を割り当てるためのテレコムネイティブオークション機構を提案する。
Lorentz-Invariant Auction (LIA) は、入札を時空のイベントとして扱い、公共の掃討地平線に対して最も早い時期から派生した因果量である 'emph{horizon slack} に基づいて報告された値として扱う。
他の遅延等化規則とは異なり、IAは因果順序付けの定式化、半群型不変公理によって暗示される一意的に指数関数的なスラック補正、そして信頼できるインフラによってスラックが固定されたときに真に報告された値を保証する臨界値実装を組み合わせている。
本研究では,外因性スラック状態におけるインセンティブの結果を分析し,有界スラック推定誤差と内因性遅延限界を別々に検討した。
固定可能なスラックスの下では、IA は個々に有理であり、最適可能な割り当てに対して少なくとも \(e^{-λΔ}\) の福祉を達成する(ただし、 \(Δ\) はスラックス拡散である)。
市場規模が(n\in\{10,20,30,40,50\}\) の52,500のベースラインインスタンスに対して, STARLINK-200, INTERNET-100, DSN-30 上の LIA を評価し,さらなるロバストネススイープを行う。
スターリンクとインターネットでは、RIAは測定された時間レンタルを排除しながらほぼ効率を保っている。
しかし、DSNでは、福祉は薄い市場では低いが、深さで改善する。
また、スラック推定の背景コストと、誤差スプレッド境界と構造付き(距離バイアスおよびサブネットワーク関連)ノイズモデルによる独立および同一分布(iid)ノイズを超えるロバスト性の研究を区別する。
これらの結果は、異種通信インフラにおける同期遅延等化の代替として、因果一貫性機構の設計が実用的なノンバッファリングの代替となることを示唆している。
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