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Energy-Efficient Content Placement With Coded Transmission in Cache-Enabled Hierarchical Industrial Internet of Things Networks

机译：通过高速缓存的分层工业Internover网络中的编码传输节能内容放置

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Industrial Internet of things (IIoT) is expected to improve efficiency and productivity by connecting massive devices, but it will cause potential congestions in backhual link and high energy consumptions. Caching with coded transmission is an effective method to reduce backhual load for content delivery. However, due to the hierarchy and heterogeneity in IIoT, it is very challenging to perform content placement with lower energy consumption. In this article, we propose an energy-efficient content placement strategy in cache-enabled hierarchical IIoT network with coded transmission. We derive a closed-form expression including the energy consumption for content placement and transmission by the macro base station and the small base stations. In addition, we establish an optimization problem to minimize the total energy consumption, whereby we find the optimal content placement matrix and optimal cache size allocation, respectively. Simulation results show that, the proposed content placement strategy can greatly improve energy efficiency in IIoT.
机译：工业互联网（IIOT）预计通过连接大规模设备来提高效率和生产力，但它将导致背部链路和高能消耗中的潜在拥堵。通过编码传输缓存是一种减少内容交付的后退负荷的有效方法。然而，由于IIOT中的层次和异质性，通过降低能量消耗来执行内容放置是非常具有挑战性的。在本文中，我们提出了一种具有编码传输的高速缓存的分层IIT网络中的节能内容放置策略。我们得出了一种封闭形式的表达，包括宏基站和小型基站的内容放置和传输的能量消耗。此外，我们建立了优化问题，以尽量减少总能量消耗，从而分别找到最佳内容放置矩阵和最佳高速缓存大小分配。仿真结果表明，拟议的内容放置策略可以大大提高IIOT中的能源效率。

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