Dans les villes intelligentes, des millions de choses, de systèmes et de personnes sont interconnectés et communiquent entre eux via des réseaux de capteurs sans fil, l'Internet des objets (IoT) et des réseaux 5G. Une énorme quantité de trafic de données, qui est fréquemment générée par les choses dans les réseaux de capteurs multimédia sans fil (WMSN) et/ou IoT, est accessible par un nombre massif d'utilisateurs mobiles (MU). Ces MU sont toutes en concurrence pour accéder au réseau 5G pour les données ainsi que pour les applications et services urbains. Cela peut à son tour entraîner l'épuisement du réseau 5G. Dans de tels cas, les utilisateurs peuvent connaître une faible livraison de données et des congestions de trafic via des liaisons terrestres par des stations de base macro (MBS). Dans cet article, nous proposons un cadre commun d'optimisation de la mise en cache et du partage des ressources en liaison descendante (CSF) dans les réseaux 5G pour aider les WMSN à fournir efficacement des contenus multimédias aux MU. Le CSF permet aux MBS de décider de manière optimale du nombre de répliques de chaque contenu multimédia à mettre en cache dans quelle fem vers les stations de base pour un taux de succès élevé du contenu multimédia. Il exploite également de manière optimale les MU qui sont disposées à partager leurs ressources de liaison descendante et qui ont récupéré des contenus multimédias, pour les décharger avec des communications d'appareil à appareil. L'objectif est de maximiser à terme la capacité de livraison du système. Les résultats de la simulation démontrent que le CSF offre les meilleures performances en termes de taux de réussite et de capacité de livraison du système.

En las ciudades inteligentes, millones de cosas, sistemas y personas están interconectados y se comunican entre sí a través de redes de sensores inalámbricos, Internet de las cosas (IoT) y redes 5G. Una enorme cantidad de tráfico de datos, que con frecuencia es generado por las cosas en las redes inalámbricas de sensores multimedia (WMSN) y/o IoT, es accedido por un número masivo de usuarios móviles (MU). Todas estas MU compiten por acceder a la red 5G para datos, así como para aplicaciones y servicios urbanos. Esto a su vez puede causar agotamiento a la red 5G. En tales casos, los usuarios pueden experimentar una baja entrega de datos y congestiones de tráfico a través de enlaces de retorno por macroestaciones base (MBS). En este documento, proponemos un marco de optimización de uso compartido de recursos (CSF) de almacenamiento en caché y enlace descendente conjunto en redes 5G para ayudar a las WMSN a entregar de manera eficiente contenidos multimedia a las MU. El CSF permite a los MBS decidir de manera óptima cuántas réplicas de cada contenido multimedia almacenar en caché en qué fem a las estaciones base para una alta tasa de aciertos de contenido multimedia. También explota de manera óptima las MU que están dispuestas a compartir sus recursos de enlace descendente y que han recuperado contenidos multimedia, para descargar con comunicaciones de dispositivo a dispositivo. El objetivo es maximizar eventualmente la capacidad de entrega del sistema. Los resultados de la simulación demuestran que el CSF proporciona el mejor rendimiento en términos de tasa de aciertos y capacidad de entrega del sistema.

In smart cities, millions of things, systems, and people are interconnected and communicate with each other over wireless sensor networks, Internet of Things (IoT), and 5G networks. A tremendous amount of data traffic, which is frequently generated by the things in wireless multimedia sensor networks (WMSNs) and/or IoT, is accessed by a massive number of mobile users (MUs). These MUs are all competing to access the 5G network for data as well as urban applications and services. This can in turn cause exhaustion to the 5G network. In such cases, users can experience low data delivery and traffic congestions through backhaul links by macro base stations (MBSs). In this paper, we propose a joint caching and downlink resource sharing optimization framework (CSF) in 5G networks to assist WMSNs to efficiently deliver multimedia contents to the MUs. The CSF enables the MBSs to optimally decide how many replicas of each multimedia content to cache in which fem to base stations for high multimedia content hit rate. It also optimally exploits the MUs that are willing to share their downlink resources and that have retrieved multimedia contents, for offloading with device-to-device communications. The objective is to eventually maximize the system delivery capacity. Simulation results demonstrate that the CSF provides the best performance in terms of hit rate and system delivery capacity.

في المدن الذكية، تترابط ملايين الأشياء والأنظمة والأشخاص ويتواصلون مع بعضهم البعض عبر شبكات الاستشعار اللاسلكية وإنترنت الأشياء (IoT) وشبكات الجيل الخامس (5G). يتم الوصول إلى كمية هائلة من حركة مرور البيانات، والتي يتم إنشاؤها بشكل متكرر بواسطة الأشياء الموجودة في شبكات مستشعرات الوسائط المتعددة اللاسلكية (WMSNs) و/أو إنترنت الأشياء (IoT)، من قبل عدد هائل من مستخدمي الهواتف المحمولة (MUs). تتنافس جميع وحدات الإدارة هذه للوصول إلى شبكة الجيل الخامس للبيانات بالإضافة إلى التطبيقات والخدمات الحضرية. وهذا بدوره يمكن أن يسبب الإرهاق لشبكة الجيل الخامس. في مثل هذه الحالات، يمكن للمستخدمين تجربة انخفاض تسليم البيانات والازدحام المروري من خلال وصلات الربط بواسطة المحطات الأساسية الكلية (MBSs). في هذه الورقة، نقترح إطارًا مشتركًا للتخزين المؤقت ومشاركة موارد الوصلة الهابطة (CSF) في شبكات الجيل الخامس لمساعدة WMSNs على تقديم محتويات الوسائط المتعددة بكفاءة إلى MUs. يمكّن CSF MBSs من تحديد عدد النسخ المتماثلة لكل محتوى وسائط متعددة على النحو الأمثل للتخزين المؤقت في أي FEM إلى المحطات الأساسية لمعدل نجاح محتوى الوسائط المتعددة العالي. كما أنه يستغل على النحو الأمثل الوحدات الرئيسية الراغبة في مشاركة موارد الوصلة الهابطة الخاصة بها والتي استردت محتويات الوسائط المتعددة، للتفريغ مع الاتصالات من جهاز إلى جهاز. الهدف هو تحقيق أقصى قدر من قدرة تسليم النظام في نهاية المطاف. تُظهر نتائج المحاكاة أن السائل النخاعي يوفر أفضل أداء من حيث معدل الضرب وقدرة تسليم النظام.