Durabilité du Streaming Multi-CDN : déterminants économiques et stratégies de pilotage

Sustainability in Multi-CDN streaming : economic drivers and Steering Strategies

• Auteur / Autrice : Burak Kara
• Direction : Bruno Tuffin, Gwendal Simon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 31/03/2026
• Etablissement(s) : Université de Rennes (2023-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, télécommunications, informatique, signal, systèmes, électronique (Rennes ; 2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut national de recherche en informatique et en automatique (France). Centre de recherche Rennes Bretagne - Atlantique (Rennes ; 1980-....) - ERMINE
• Jury : Président / Présidente : Géraldine Texier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : César Viho, Jean Le Feuvre, Christoph Neumann
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Chadi Barakat, Christian Timmerer
• DOI : 10.70675/4377c1f0za72fz438ez9244zc76830a4424b

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vidéos sur Internet

Théorie des jeux

Mots clés libres

Diffusion vidéo multi-CDN

Pilotage de contenu

Régulation du marché des CDN

Modélisation économique carbone

Théorie des jeux de Stackelberg

Multi-CDN video delivery

Content steering

CDN market regulation

Carbon-Aware economic modeling

Stackelberg Game Theory

Résumé

Cette thèse étudie comment les contraintes de durabilité transforment l’économie, les stratégies concurrentielles et les mécanismes opérationnels de la livraison vidéo multi-CDN. Elle développe des modèles fondés sur la théorie des jeux pour caractériser le comportement stratégique des CDNs, des fournisseurs de services et des régulateurs soumis à des politiques environnementales telles que la tarification carbone. Ces modèles quantifient l’impact de ces instruments sur les prix, les choix énergétiques et les investissements dans des infrastructures plus vertes, identifiant les conditions où des équilibres durables apparaissent ou nécessitent une intervention ciblée. Au-delà de cette analyse, la thèse propose des extensions protocolaires visant à améliorer l’adaptabilité, la résilience et la sensibilité énergétique des architectures multi-CDN. Elle introduit des primitives de négociation inter-CDN, une logique de bascule tenant compte du playhead et du buffer, une réaffectation dynamique des utilisateurs vers les serveurs de bordure, ainsi qu’une sélection sémantique des débits, intégrant en temps réel des attributs liés à la durabilité. Dans l’ensemble, ces contributions offrent une perspective rigoureuse sur les conditions d’une distribution vidéo durable et réellement opérationnelle à grande échelle.

This thesis examines how sustainability constraints reshape the economics, competitive strategies, and operational mechanisms of multi-CDN video delivery. It develops game-theoretic models that characterize the strategic behavior of CDNs, service providers, and regulators under environmental instruments such as carbon taxation. These models quantify how such regulations influence pricing decisions, energy sourcing, and investment in greener infrastructure, revealing when sustainable equilibria emerge, destabilize, or require targeted policy intervention.Beyond this analytical foundation, the thesis proposes protocol-level extensions that strengthen the adaptiveness, resilience, and energy awareness of multi-CDN architectures. It introduces inter-CDN negotiation primitives, playhead- and buffer-informed failover logic, dynamic user-to-edge reassignment, and semantic-aware bitrate ladder selection, enabling real-time integration of sustainability-related attributes into delivery decisions across heterogeneous infrastructures.Overall, these contributions provide a rigorous, technically grounded perspective on sustainable large-scale video distribution and its practical feasibility.