《廣義線性索引編碼研究》是依託深圳大學，由代明軍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：廣義線性索引編碼研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：代明軍
- 依託單位：深圳大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
線性索引編碼(LIC)研究傳送端線性網路編碼(LNC)的設計以達到用接收端快取數據換取通信效率的目的。伴隨LNC技術發展，通信系統中逐漸出現快取及請求數據是編碼的情況。然而LIC局限於非編碼快取和請求因而通信效率低(因不利用編碼快取)、且不適用以上系統。 本項目研究接收端快取且請求編碼數據、傳送端快取編碼數據(均為線性)的廣義LIC(GLIC)及其在數據交換套用中的設計。首先，提出GLIC框架/概念並數學建模。其次，針對GLIC設計低複雜度LNC編碼算法，理論分析該算法性能。最後，將GLIC的設計及分析擴展至實際擦除環境中的二個數據交換系統，包括中央控制下多用戶間(或無線分散式存儲系統中存儲節點間)數據交換和純分散式無線點對點數據交換，研究GLIC與其他技術的聯合設計以改善通信效率。 本項目將傳統LIC推廣到GLIC並深入研究，為提高數據交換系統的通信效率及拓寬套用場景奠定理論和技術基礎。
結題摘要
項目背景 線性索引編碼(LIC)研究傳送端線性網路編碼(LNC)的設計以達到用接收端快取數據換取高通信效率的目的，其中各接收端請求不同數據，因此一般套用場景為Wifi下行通信。主流LIC研究局限於非編碼快取和請求，其問題包括：低通信效率(因不利用編碼快取)、通信場景受限於非編碼快取和請求。 主要研究內容 將以上線性索引編碼(LIC)一般化成廣義線性索引編碼(GLIC)，即快取及請求均可以是編碼數據包。 首先進行GLIC建模，從而拓寬套用場景。這種拓寬保證了傳送端的編碼設計可直接套用於廣播中繼信道數據分發中的源節點和中繼節點，也可以套用到無線分散式存儲及P2P中的數據互動。 隨後，進行傳送端網路編碼的設計，目標是最低傳送次數以滿足所有用戶請求。我們將該問題經過一系列數學變換，變換為線性級複雜度求解問題，並給出求解算法。該算法大大降低了求解複雜度。該設計的算法將複雜度從指數級降低為多項式級別，即從NP難問題降低到可解級別。 再次，將以上設計的傳送端編碼套用到數據交換設計中。在分散式雲存儲設計中，在低複雜度解碼框架下，利用無線通信天然的物理層疊加技術設計了高通信效率的數據傳送機制。在P2P設計中，分二個層面即媒體訪問控制層面及信息層面進行傳送的算法設計以獲取高交換效率。 最後，對項目邊緣問題進行了研究。包括雲存儲雲計算卸載問題、可見光通信VLC網路用預編碼處理網路內的干擾問題、攜能通信中波束成型技術等問題。 重要結果 針對GLIC的低複雜度的編碼設計方案已找到。基於該碼套用到分散式無線雲存儲及P2P中的設計方案已完成。 關鍵數據及科學意義 該工作可明晰多用戶環境，包括無線雲存儲及P2P中網路編碼效率與可用存儲資源之間的相互作用機理，研究成果的輸出可助各類通信網路提升提升通信效率。本項目首次將傳統IC推廣到GLIC並深入研究，為提高數據交換系統的通信效率及拓寬套用場景奠定理論和技術基礎。
