非均匀故障保护的分组修复码构造

考虑到实际分布式存储系统中存在热度不同的文件,构造了一种基于非均匀故障保护的分组修复码（GRC-NFP）,可对热文件和高故障概率节点提供更高等级保护,并降低多故障节点修复的磁盘读取开销.在文件冷热分组后,用所存目标节点故障概率表征数据块故障概率,并排序,存入长度依次递增的多个数据分组,并生成组编码块.性能分析和实际系统部署结果表明,与里德-所罗门码和分组修复码相比,GRC-NFP可在存储开销较小的条件下拥有较高的容错能力和较低的修复局部性,并且使热文件能够受到更有效地保护.系统部署下较少的编码和故障修复时间进一步证明了GRC-NFP的可行性.     

云存储系统中基于MSR码的局部性修复编码

为了提高分布式云存储系统的存储可靠性和故障节点修复效率,提出一种基于最小存储再生码的局部性修复编码方案. 具体地,构造适用于云存储的系统最小存储再生码,以此码为局部码构造局部性修复编码,确保最大距离可分性质和简单修复特性. 性能分析和仿真结果表明,该局部性修复编码方案可实现云存储系统中多个故障节点的快速修复,具有较低的修复局部性,相对于三副本复制方式和简单再生码,该局部性修复编码方案在存储开销和修复带宽开销方面的性能更优.     

基于循环矢量构造的精确修复MDS编码

为解决分布式存储系统节点精确修复的问题,构造了一类最小存储再生编码,该编码属于最大距离可分(MDS)删除码. 利用循环矢量构造生成矩阵,将冗余数据与系统数据混合存储,编码过程中所有的运算都属于伽罗华2域. 采用该编码的存储系统,在发生单节点故障时,精确修复的最小带宽为理论最小值,在系统正常工作时,能为单用户提供最大理论值的可用带宽. 与最小存储再生码和最小带宽再生码相比,编码矩阵简单,解码计算量较小,能提供较高的可用带宽.     

基于Hadamard矩阵构造部分重复码

针对分布式存储系统故障节点修复问题,提出一种部分重复(FR)码的构造算法.由Hadamard矩阵经过简单变换直接构造FR码.随后引入了分组思想,由8阶Hadamard矩阵构造分组FR码(HGFR),构造更加简洁直观,实现多故障节点在局部修复组内进行精确无编码修复.理论分析发现,与RS码和SRC简单再生码相比,设计的HG...     

基于拉丁方的最优局部修复码构造

使用构造的具有(r,t)-局部性的局部修复码(LRCs)难以同时实现最小距离最优和码率最优。对此,提出一种基于拉丁方的LRCs构造算法,将拉丁方中的数字元素按照一定规律转换为二进制元素,再结合矩阵的克罗内克积构造所需的校验矩阵,从而构造具有(r,2)-局部性的单校验二元局部修复码(BLRCs)。进一步提出了基于正交拉丁方的LRCs构造算法,并用于构造具有任意可用性t的BLRCs。理论分析结果表明,构造的这2种LRCs的最小距离均达到了最优的最小距离界。与基于直积码和基于阵列低密度奇偶校验码构造的LRCs相比,所提算法实现了更优的码率。     

基于RBIBD的最优局部修复码构造

随着数据量的迅速增长,对存储海量数据的分布式存储系统的可靠性和有效性的要求日益增加。局部修复码(LRCs)具有良好的修复局部性,能够有效实现海量数据在分布式存储系统中的可靠高效存储,构造具有(r,t)局部性的局部修复码已经成为当前研究的热点。为此,提出了一种基于可分解均衡不完全区组设计(RBIBD)的最优局部修复码的构造方法,构造信息位具有(r,t)局部性的二元最优单校验LRCs。性能分析表明,构造的LRCs达到了最小距离最优边界,且在码率上表现得更优。     

基于Hadamard矩阵的最优局部修复码构造

现有的局部修复码大多能满足最小距离最优的边界条件,但是在满足最小距离最优情况下构造维度最优的局部修复码还比较困难。针对上述问题,提出一种基于Hadamard矩阵的最优局部修复码的构造方法,通过对Hadamard矩阵进行扩展,构造局部修复码的校验矩阵,进而通过此校验矩阵构造最优局部修复码。首先,基于Hadamard矩阵构造局部修复码的校验矩阵,通过校验矩阵构造的局部修复码的最小距离可以达到最优最小距离界,但是其维度没有达到最优维度边界条件;为进一步提高维度,将校验矩阵中的关联矩阵0和1元素互换得到新的关联矩阵,通过和新的关联矩阵级联进行扩展,构造的扩展局部修复码不仅可以达到最小距离最优,且能达到维度最优的边界条件。与现有局部修复码相比,该构造的局部修复码是最小距离和维度最优的局部修复码,且其码率也更逼近局部修复码最优码率的边界。     

分布式存储中新型分组piggybacking框架

随着互联网技术的快速发展,全球数据量爆炸式增长对分布式存储系统的可靠性和可用性提出了严峻的挑战。Piggybacking框架作为一种高效的数据容错技术成为近年来研究的热点。目前,绝大多数piggybacking框架均以牺牲子条带数和修复度的方式来降低修复带宽,导致修复失效节点过程中所节省的数据量通常无法有效地提升磁盘读取效率。针对上述情况,提出一种新型分组piggybacking框架,在保证较低修复带宽的同时,进一步降低了子条带数和信息节点修复度,从而提升分布式存储系统的输入/输出性能。该框架将校验节点分为两个部分,信息符号和校验符号分别按照一定规则分组后依次嵌入到对应的校验节点中,设计简单。通过这种设计,可以同时有效修复信息节点和校验节点,既减少了子条带数,又使其在校验节点个数较多时拥有较强的综合修复能力。与其他piggybacking框架相比,新型分组piggybacking框架能更好地权衡修复带宽、修复度与子条带数,适合在实际系统中应用。     

哈夫曼树的异构部分重复码构造

针对分布式存储系统中数据被访问频率的不同,提出一种基于哈夫曼树的可变重复度的异构部分重复(HVFR)码,将不同访问频率的数据块作为哈夫曼树带有确定权值的叶子节点,构造哈夫曼树并确定数据块的重复度,利用成对平衡设计构造异构部分的重复码,能够提高热数据的并行访问速度和系统存储效率. 性能分析和实验结果表明,与里所码以及简单再生码相比,HVFR码可以显著减少故障节点的修复时间及修复局部性,提高热数据的并行访问速度,达到负载均衡,且计算复杂度低.     

基于网络编码的多播网络码字构造

针对网络编码技术,提出了一种存在链路故障多播网络的码字构造方法。该方法通过对接收节点搜索大于信源发送速率 的 条离散路径,确保接收节点任意 条输入链路的全局编码向量线性无关,接收节点收到 个正确符号,避免链路故障,恢复信源信息。利用最大距离可分码已有的成果,给出不同发送速率下信源所需的最小有限域,构造最大距离可分码 生成矩阵,将其列向量作为接收节点输入链路的全局编码向量,设计网络码字,实现网络编码。     

基于光正交码构造的准循环LDPC码

基于光正交码的特性,该文提出了一种准循环LDPC码的构造方法.首先由光正交码构造满足参数要求的初始矩阵,然后再根据该文提出的公式和准循环LDPC码的特性来确定移位参数矩阵,最后用全零矩阵、循环移位矩阵填充移位参数矩阵,这样就可以得到一个不含长度为4和6的环路的校验矩阵.仿真表明,该方法构造的准循环LDPC码在加性高斯通...     

基于GABBA码的分布式空时编码改进方案

放大转发中继网络中,传统的基于广义ABBA(GABBA)码的分布式空时编码方案没有利用传输过程中的信道状态信息(CSI),针对此问题提出了一种基于GABBA码的分布式空时编码改进方案. 在该方案中,接收端由CSI得到本次传输的反馈信息,1个中继节点根据此反馈信息对该支路原发送信号进行预处理,从而减小了信道相关性,提高了系统的可靠性. 理论分析和仿真结果显示,与已有结果相比,所提方案只需要以1个比特的反馈量为代价,就能使系统的误比特率性能获得显著改善.     

准循环码和双环循环码的研究

文章首先简述了准循环码的概念,然后较为深入地研究了准循环码生成方法,最后讨论了双环循环码与准循环码的关系及其编码的电路实现。     

准循环码和双环循环码的研究

文章首先简述了准循环码的概念,然后较为深入地研究了准循环码生成方法,最后讨论了双环循环码与准循环码的关系及其编码的电路实现。     

基于循环差集的准循环LDPC码设计

该文将完备循环差集和准循环码的特性相结合,提出一种基于循环差集的准循环LDPC码构造方法,首先由完备循环差集得到行列较小的满足权重要求的初始矩阵,然后再将初始矩阵中的零元素、非零元素分别用全零矩阵、循环移位矩阵代替,得到最终的校验矩阵.在移位系数的确定上,采用计算机搜索方法去除了长度为6的短环.仿真表明,该方法构造的准...     

基于拉丁方阵的准循环LDPC码构造

针对环长分布对LDPC码性能的影响,该文提出了一种基于拉丁方阵的QC-LDPC码构造方法.该方法借鉴了Steiner三元系与拉丁方阵的性质,在消除短环的同时,还改进了原算法构造码字时码率不灵活的缺点.仿真结果表明,所提方法构造的短码性能优于PEG算法的短码;在构造中长码时,也有与PEG相近的性能,且具有QC-LDPC码...