光通信中一种准循环非二进制LDPC码的新颖构造方法

在对目前普遍采用的非二进制低密度奇偶校验(NB -LDPC)码校验矩阵的准循环构造方法进行深入研究的基础上,提出了一种基于有限域的NB -LDPC码的立体构造方法,在构建基于有限域的基础矩阵后,运用立体扩展的方式构成循环 子矩阵,最终构造出具备准循环特性的非二进制校验矩阵。 通过对采用立体构造法构造的NB-LDPC码的性能仿真发现,与基于GF(2⁹)的 RS(511,5)相比,本文 构造的NB-LDPC码在误比特率(BER)为10－7时可 以增加3.3 dB的净编码增益(NCG);在BER为 10－6时,本文构造的LDPC码与采用传统准循环方式构造的二 进制LDPC码、随机构造 的二进制LDPC码、基于有限域构造的32进制准循环LDPC码和基于欧式 几何构造的64进制的循 环LDPC码比较,分别多获得了0.56、0.56、0.03dB的NCG。通过对本文 构造的NB-LDPC码性能仿真发现,这类具有高度结构化的NB-LDPC码不仅具备 准循环特性,有利于硬件实现,同时在中短码长情况时展现出较好的纠错性能。     

低密度奇偶校验码构造及编译码研究进展

低密度奇偶校验(LDPC)码具有接近Shannon限的良好性能,能有效提高数据传输的可靠性.为提高LDPC码的性能,对码字的研究多集中于构造、编码和译码这几方面的基础研究.首先简要给出了LDPC码的基本描述,然后对二进制和多进制LDPC码的关键技术进行了系统归纳和全新分类,分别从构造、编码和译码3个方面进行了详细探讨,重点对最新的研究成果进行了全面分析和总结,对LDPC码今后的研究具有指导意义.     

基于II型H-ARQ系统速率可变低密度校验码的设计与研究

构造了一类用于II型H-ARQ系统、具有Z字形结构校验矩阵、性能优良的速率可变低密度校验码(RC-LDPC)。将渐进边增长(progressiveedgegrowth)算法推广应用到RC-LDPC码的构造中,扩大了码率动态变化范围,提高了码的性能。仿真结果表明将此类RC-LDPC码应用于II型H-ARQ系统,可获得较高的吞吐量,且其校验矩阵的Z字形结构极大地降低了系统实现的复杂度。     

光通信系统中基于伽罗华域乘群的QC-LDPC码的一种新颖构造方法

基于Galois域GF(q)乘群,提出了一种构造简单且编码容易实现的新颖准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码构造方法,可灵活地调整码长、码率,且编译码复杂度低。用本文方法构造了适用于光通信系统的非规则QC-LDPC(3843,3603)码,仿真表明,与已广泛用于光通信系统中的经典RS(255,239)码相比,用本文方法构造的码具有更好的纠错性能,且其性能优于用SCG方法构造的LDPC码和规则的QC-LDPC(4221,3956)码,适合用于高速长距离光通信系统。     

基于II型H-ARQ系统速率可变低密度校验码的设计与研究

构造了一类用于Ⅱ型H-ARQ系统、具有Z字形结构校验矩阵、性能优良的速率可变低密度校验码（RC-LDPC）。将渐进边增长（progressive edge growth）算法推广应用到RC-LDPC码的构造中，扩大了码率动态变化范围，提高了码的性能。仿真结果表明将此类RC-LDPC码应用于Ⅱ型H-ARQ系统，可获得较高的吞吐量，且其校验矩阵的Z字形结构极大地降低了系统实现的复杂度。     

RS regenerating codes for cloud storage fault-tolerant system

RS(Reed-Solomon) regenerating erasure codes was proposed for cloud storage fault-tolerant system,which not only inherited the reliability of the RS encoding,but also achieved the high efficiency of tolerance three faults.Hybrid recovery method of the single fault node based on RS regenerating erasure codes was introduced.And the theoretical lower bound of the number of accessing disks was computed.In theory,the performance evaluation of the storage overhead,decoding efficiency,and repair bandwidth of the RS regenerating erasure codes was carried out.Experiments results show that the repair performance of RS regenerating erasure codes is improved greatly than the similar erasure codes,and the total recovery time of the system is reduced by 20.8%~28.2% using hybrid recovery algorithm in the case of single fault.     

一种高速长距离光通信系统中QC-LDPC码的构造方法

提出了一种新的准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码的构造方法,给出了用该方法构造无环四QC-LDPC码的充分条件。并针对光通信系统的传输特点,用此方法构造了适用于高速长距离光通信系统的QC-LDPC(4 221,3 956)码。仿真结果分析表明:在码率为93.7%、误码率BER为10-6时,与广泛用于光通信系统中的经典RS(255,239)码相比,其净编码增益(NCG)提高了约1.8dB;比SCG-LDPC(3 969,3 720)码的NCG提高了约0.2dB,距离香农极限约1.4dB,且远低于PEG-LDPC(4 221,3 956)码的错误平层,这正满足光通信系统中低错误平层的要求。     

A secure regenerating code‐based cloud storage with efficient integrity verification

Cloud storage is gaining popularity as it relieves the data owners from the burden of data storage and maintenance cost. However, outsourcing data to third‐party cloud servers raise several concerns such as data availability, confidentiality, and integrity. Recently, regenerating codes have gained popularity because of their low repair bandwidth while ensuring data availability. In this paper, we propose a secure regenerating code‐based cloud storage (SRCCS) scheme, which utilizes the verifiable computation property of homomorphic encryption scheme to check the integrity of outsourced data. In this work, an error‐correcting code (ECC)–based homomorphic encryption scheme (HES) is employed to simultaneously provide data privacy as well as error correction while supporting efficient integrity verification. In SRCCS, server regeneration process is initiated on detection of data corruption events in order to ensure data availability. The ECC‐based HES significantly reduces the probability of server regeneration and minimizes the repair cost. Extensive theoretical analysis and simulation results validate the security, efficiency, and practicability of the proposed scheme.     

光通信系统中基于LDPC码的SFEC码型研究

基于光通信系统中低密度奇偶校验(LDPC)码型的构造原则和构造方法,构造了适用于光通信系统中冗余度为6.69%的新颖LDPC(3969,3720)和冗余度为4.56%的新颖LDPC(8281,7920)码。仿真分析表明:在10-12的误码率(BER)时,这两种新颖码型在迭代18次后的净编码增益(NCG)分别比ITU-TG.975中RS(255,236)码的NCG大1.63dB和1.49dB,并且LDPC码的译码可在硬件上并行实现;这两种新颖码型的译码速度相当快,与ITU-TG.975.1中级联码型相比,这两种LDPC码的实现复杂度要低得多,可在将来的硬件实现中节省存储空间和减少计算量。因而,所构造的这两种新颖LDPC码型都可作为超验前向纠错(SFEC)码的候选码型。     

可见光通信中一种围长为8的QC-LDPC码构造方法

为了提高可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统的性能,基于Hoey序列提出了一种围长为8的准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check,QC-LDPC)码的新颖构造方法。用该方法构造的QC-LDPC码不含4、6环,且可灵活选择不同码率。然后用所提出的构造方法构造了码率为0.5的Hoey-QC-LDPC(1536,8)码,并运用所搭建的VLC系统仿真模型对其进行了仿真性能分析。仿真结果表明,在误码率(Bit Error Rate,BER)为10-6时,该Hoey-QC-LDPC(1536,8)码与同码率的基于最大公约数(Greatest Common Divisor,GCD)算法构造的GCD-QC-LDPC(1540,0)码、采用滑动矩形窗口(Slide Rectangular Window,SRW)构造的SRW-QC-LDPC(1540,0)码以及基于卢卡斯数列(Lucas Sequences,LS)构造的LS-QC-LDPC(1536,8)码相比,其净编码增益(Net Coding Gain,NCG)分别提高了0.50、0.56与1.09dB。     

卫星激光通信中基于Fibonacci数列与GCD序列的非规则QC-LDPC码构造方法

为提高卫星激光通信系统的可靠性,节约其硬件资源,提出一种基于斐波那契(Fibonacci)数列与最大公约数(GCD)序列的非规则准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check, QC-LDPC)码构造方法。该方法通过由Fibonacci数列与GCD序列组合构造的循环移位矩阵扩展原模图基矩阵,从而得到校验矩阵。所构造的校验矩阵围长至少为6且码长码率可灵活选择,需存储元素少,利于硬件实现,较适用于卫星激光通信系统。仿真结果表明,采用该方法构造的非规则QC-LDPC码与相同码率码长的基于完备差集的非规则Type-I QC-LDPC码、基于消除陷阱集的有限长度非规则FL-QC-LDPC码、基于GCD可快速编译的非规则GL-QC-LDPC码以及基于矩阵扩展的非规则RC-LDPC码相比,其净编码增益均有一定提高。     

可见光通信中一种大围长可快速编码的QC-LDPC码构造方法

为了改善可见光通信(VLC)系统的性能,针对准循环低密度奇偶校验(QC-LDPC)码码字间最小距离不够大而导致纠错性能下降的问题,提出一种新颖的QC-LDPC码构造方法。该方法将最大公约数(GCD)算法和Lucas序列相结合构造QC-LDPC码的信息位;同时,为了降低编码复杂度,校验位采用了准双对角线的形式,在保证大围长的同时实现QC-LDPC码的快速编码。然后用所提出的构造方法构造了码率为0.5的GL-QC-LDPC(2650,1325)码,并运用所搭建的VLC系统仿真模型进行了仿真性能分析。仿真结果表明,在误码率为10-6时,该GL-QC-LDPC(2650,1325)码与基于阵列码(AC)构造的AC-QC-LDPC(2652,1326)码、直接使用GCD算法与修饰技术构造的GM-QC-LDPC(2650,1325)码,以及基于群可分设计(GDD)的GDD-QC-LDPC(2652,1326)码相比,其净编码增益(NCG)分别提高了0.10,0.14和0.25dB。     

云存储系统中数据副本服务的可靠性保障研究

以数据节点与网络链路的可靠性因素分析为基础,提出了云存储系统的数据副本服务可靠性模型。根据访问可靠性与数据副本数量、用户访问量之间的关系,设计数据服务可靠性、副本生成时机、存储节点选择的确定方法,实现了副本分布、删除算法,并在云存储系统ERS-Cloud上进行一系列实验,结果表明该方法能够有效保障数据服务的可靠性,进一步降低副本的冗余存储数量。