【摘 要】
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局部修复码(Locally Repairable Codes,LRCs)是一种广泛应用于分布式存储系统中的纠错编码。局部修复码的任意一个编码符号发生错误时,都可以通过访问其他最多r个符号进行恢复,正因为拥有这种特性,局部修复码在分布式存储系统中拥有广阔的前景。本文主要研究了LRC码的维度限和构造方法,主要有以下两方面内容:从LRC码的维度限出发,将C-M界作为基础,第一,推广了文献中已有的维度限,
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局部修复码(Locally Repairable Codes,LRCs)是一种广泛应用于分布式存储系统中的纠错编码。局部修复码的任意一个编码符号发生错误时,都可以通过访问其他最多r个符号进行恢复,正因为拥有这种特性,局部修复码在分布式存储系统中拥有广阔的前景。本文主要研究了LRC码的维度限和构造方法,主要有以下两方面内容:从LRC码的维度限出发,将C-M界作为基础,第一,推广了文献中已有的维度限,得到了在最小距离d(?)2t(10)2时适用于具有不相交修复集的不等局部度LRC码的维度限。第二,本文利用最优化方法对得到的维度限进行分析,在给定码长n、最小距离d和局部向量长s的条件下,提出了一个可以使维度限达到最大值的充分条件。第三,通过仿真分析,在给定码长n,最小距离d的条件下,得到了维度限最大值随局部向量长s的变化情况。第四,仿真分析提出的维度限,将提出的维度限和文献中已有的维度限进行对比,得出本文提出的限的优势。从LRC码的构造方法出发,结合第三章中提出的维度限,构造维度达到第三章中提出的维度限的具有不相交修复集的不等局部度LRC码。第一,提出并证明了具有不相交修复集的不等局部度LRC码的最小距离d(?)2t(10)2时,其校验矩阵结构需要满足的充要条件。该结论推广了文献[17]中的定理。第二,将文献[42]中的构造算法稍加修改,并利用修改后的构造算法构造给定参数的维度最优LRC码。第三,设计新的构造算法来构造给定参数的具有不相交修复集的不等局部度LRC码,该码维度达到上一章中给出的维度限。仅在给定局部参数向量和最小距离的基础上,通过计算就可以得到码长n、局部向量长s和维度k的最优值的大小,进而可以通过新的构造算法构造出我们需要的码。经过分析,对比修改后的文献[42]中的构造算法,本文新设计的构造算法在复杂度上有明显的降低。第四,通过软件仿真分析我们构造的码的修复特性和误码性能,在码长、维度、最小距离都相等的前提下,我们选择了和我们构造的码拥有相同广义局部参数的具有不相交修复集的LRC码进行对比,该码每一个变量节点都拥有相等的局部度。经过对比发现,我们构造的具有不等局部度的LRC码虽然在维度上稍有损失,但在恢复多个故障的过程中,无论采用文献[53]中的删除译码算法还是并行分布式译码算法,我们构造的码都有更少的平均访问节点数;BEC信道下,我们构造的码也拥有更好的误码性能。
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