Internet traffic volume is increasing, and this causes scalability issues in content delivery. Information-centric network has been introduced to support this increase in Internet traffic through caching. While collaborative caching in information-centric network is a crucial feature to improve network performance and reduce delivery costs in content distribution, the current pricing strategies on the Internet are not incentive compatible with information-centric network interconnection. In this paper, we focus on the economic incentive interactions in caching deployment between several types of information-centric network providers (content provider and Internet service provider). In particular, we develop game-theoretic models to study the interaction between providers in an information-centric network model where the providers are motivated to cache and share content. We use a generalized Zipf distribution to model content popularity. We formulate the interactions between the Internet service providers and between the content providers as a noncooperative game. We use a Stackelberg game model to capture the interactions between the content provider and Internet service providers. Through mathematical analysis, we prove the existence and uniqueness of the Nash equilibrium under some conditions. An iterative and distributed algorithm based on best response dynamics is proposed to achieve the equilibrium point. The numerical simulations illustrate that our proposed game models result in a win-win solution.

中文翻译：

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缓存对信息中心网络中CP和ISP策略的影响

Internet流量不断增加，这导致内容交付中的可伸缩性问题。引入了以信息为中心的网络以通过缓存支持Internet流量的这种增长。尽管以信息为中心的网络中的协作缓存是提高网络性能和降低内容分发中的交付成本的关键功能，但是Internet上当前的定价策略并不能与以信息为中心的网络互连兼容。在本文中，我们集中于几种类型的以信息为中心的网络提供者（内容提供者和Internet服务提供者）之间的缓存部署中的经济激励相互作用。尤其是，我们开发了博弈论模型，以信息为中心的网络模型研究提供商之间的交互，其中提供商被激励来缓存和共享内容。我们使用广义Zipf分布对内容受欢迎程度进行建模。我们将互联网服务提供商之间以及内容提供商之间的交互关系描述为一种非合作游戏。我们使用Stackelberg游戏模型来捕获内容提供商和Internet服务提供商之间的交互。通过数学分析，我们证明了在某些条件下纳什均衡的存在性和唯一性。提出了一种基于最佳响应动力学的迭代分布式算法来达到平衡点。数值模拟表明，我们提出的博弈模型导致了双赢的解决方案。我们使用广义Zipf分布对内容受欢迎程度进行建模。我们将互联网服务提供商之间以及内容提供商之间的交互关系描述为一种非合作游戏。我们使用Stackelberg游戏模型来捕获内容提供商和Internet服务提供商之间的交互。通过数学分析，我们证明了在某些条件下纳什均衡的存在性和唯一性。提出了一种基于最佳响应动力学的迭代分布式算法来达到平衡点。数值模拟表明，我们提出的博弈模型导致了双赢的解决方案。我们使用广义Zipf分布对内容受欢迎程度进行建模。我们将互联网服务提供商之间以及内容提供商之间的交互关系描述为一种非合作游戏。我们使用Stackelberg游戏模型来捕获内容提供商和Internet服务提供商之间的交互。通过数学分析，我们证明了在某些条件下纳什均衡的存在性和唯一性。提出了一种基于最佳响应动力学的迭代分布式算法来达到平衡点。数值模拟表明，我们提出的博弈模型导致了双赢的解决方案。我们使用Stackelberg游戏模型来捕获内容提供商和Internet服务提供商之间的交互。通过数学分析，我们证明了在某些条件下纳什均衡的存在性和唯一性。提出了一种基于最佳响应动力学的迭代分布式算法来达到平衡点。数值模拟表明，我们提出的博弈模型导致了双赢的解决方案。我们使用Stackelberg游戏模型来捕获内容提供商和Internet服务提供商之间的交互。通过数学分析，我们证明了在某些条件下纳什均衡的存在性和唯一性。提出了一种基于最佳响应动力学的迭代分布式算法来达到平衡点。数值模拟表明，我们提出的博弈模型导致了双赢的解决方案。