Self-managed Inter-domain pricing: An overview and discussion of possible approaches

Telecommunication networks are now an interconnection of competitive operators that need to cooperate to ensure end-to-end delivery of traffic. Inter-domain agreements have to be performed, and pricing is seen as a relevant way to reward intermediate domains for forwarding the traffic of others and such that the network can be efficiently self-managed, in a way as decentralized as possible. In the devoted literature, Vickrey-Clark-Groves (VCG) auctions have been highly considered because they provide proper incentives, lead to an efficient use of the network and verify other relevant characteristics. On the other hand, it has been highlighted in this specific context that they are neither budget-balanced nor robust to collusion. After reviewing the list of properties that we ideally would like the Interdomain pricing to verify and the fact that no mechanism can ensure them all together, we discuss the properties that could be relaxed. Furthermore, we present related works on pricing and resource allocation not especially devoted to inter-domain pricing, and discuss how they can be applied to our specific problem and what are the corresponding results. Key-words: Internet pricing, game theory, auctions, network management, resource allocation ∗ [email protected] † [email protected] in ria -0 04 03 95 3, v er si on 5 27 N ov 2 00 9 Tarification inter-domaine auto-gérée : une vue d’ensemble et discussion des approches possibles Résumé : Les réseaux de télécommunication sont maintenant une interconnection d’opérateurs compétitifs ayant besoin de coopérer pour assurer la livraison pointà point de leur trafic. Des accords inter-domaines doivent être réalisés, et la tarification semble être une méthode pertinente de récompenser les domaines intermédiaires transférant le trafic des autres et telle que le réseau soit efficacement auto-géré, de manière aussi décentralisée que possible. Dans la littérature, les enchères Vickrey-Clark-Groves (VCG) ont fait l’objet d’une attention particulière car elles fournissent les bonnes incitations, conduisent à une utilisation efficace du réseau, et vérifient également d’autres propriétés intéressantes. Cependant il a été établi pour ce contexte spécifique qu’elles ne sont ni équilibrées sur la plan budgétaire, ni résistantes à la collusion entre opérateurs. Après avoir passé en revue la liste des propriétés qu’idéalement nous souhaiterions voir vérifiées par la tarification inter-domaine, nous établissons qu’elles ne peuvent être obtenues toutes en même temps. Nous discutons alors les propriétés qui peuvent être relachées. Nous présentons également des travaux proches sur la tarification et l’allocation de ressource non spécifiquement consacrés à la tarification interdomaine, et discutons leur application à ce problème. Mots-clés : Tarification, théorie des jeux, enchères, gestion des réseaux, allocation de ressources in ria -0 04 03 95 3, v er si on 5 27 N ov 2 00 9 Inter-domain pricing 3