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    重庆时时彩胆码论坛: 一种最小带宽再生码的编码和存储节点修复方法.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201380001964.1

    申请日:

    2013.03.26

    公开号:

    CN103688515A

    公开日:

    2014.03.26

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04L 29/08申请日:20130326|||公开
    IPC分类号: H04L29/08; G06F11/14 主分类号: H04L29/08
    申请人: 北京大学深圳研究生院; 李挥
    发明人: 李挥; 侯韩旭; 朱兵
    地址: 518055 中国广东省深圳市南山区西丽镇丽水路深圳大学城北大校区
    优先权:
    专利代理机构: 深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙) 44248 代理人: 胡玉
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201380001964.1

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2016.10.05|||2014.04.23|||2014.03.26

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种最小带宽再生码的编码方法,包括如下步骤:将大小为B的原始数据平均分为k(k+1)/2个数据块,得到第一数据包;使用第一数据包构建尺寸为k×k的、对称的系统矩阵S;构建k个编码标识码,每个编码标识码包括k个元素;分别将所述系统矩阵的一列与编码标识码运算得到的编码数据包;分别选择n-k个不同的系统矩阵的列重复上述步骤,得到n-k个编码数据包集;以所述编码数据包集Pg的编码标识码编号g为其列号,构建大小为(n-k)×k的校验矩阵P;分别将所述系统矩阵和编码矩阵的每行存储到一个存储节点。本发明还涉及一种上述存储节点的修复方法。实施本发明的最小带宽再生码的编码和存储节点修复方法,具有以下有益效果:运算简单、开销小、修复带宽较小。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种最小带宽再生码的编码方法,其特征在于,包括如下步骤:
    A)将大小为B的原始数据平均分为k(k+1)/2个数据块,每个数据块大小为L比特,得到第一数据包;所述第一数据包表示为ci=bi,1bi,2...bi,L,i=1,2,...,k(k+1)/2;
    B)使用所述第一数据包构建尺寸为k×k的、对称的系统矩阵S;其中,按照其编号依次取得第一数据包,并将取得的第一数据包按照所述系统矩阵中元素所在列的顺序、逐行依次填入所述系统矩阵S的上三角中,得到所述系统矩阵S的上三角;
    C)构建k个编码标识码,每个编码标识码包括k个元素;分别将所述系统矩阵的一列中的第一数据包按照一个标识编码中对应于该第一数据包编号的元素的值在该第一数据包的数据头或尾部加入设定数量的比特0,得到k个第二数据包,运算所述k个第二数据包得到一个编码数据包;对所述系统矩阵中的该列使用不同的编码标识码重复上述步骤得到k个编码数据包;所述k个编码数据包按使用的编码数据包的编号排列而得到一个编码数据包集Pg=pg,1pg,2...pg,k,其中,g=1,2,..,n-k,pg,k是由所述第g个编码标识码和所述系统矩阵的第k列得到的编码数据包;分别选择n-k个不同的系统矩阵的列重复上述步骤,得到n-k个编码数据包集;
    D)以所述编码数据包集Pg的编码标识码编号g为其列号,构建大小为(n-k)×k的校验矩阵P;
    E)分别将所述系统矩阵中的每一行包括的第一数据包存储到一个存储节点,得到k个系统节点;分别将所述校验矩阵中的每一行存储到一个存储节点,得到n-k个校验节点,所述n是存储节点总数。

    2.  根据权利要求1所述的最小带宽再生码的编码方法,其特征在于,所述步骤C)进一步包括如下步骤:
    C1)得到k个编码标识码;
    C2)取得一个编码标识码,选择所述系统矩阵的一列,对所选择的列的k个第一数据包分别依据该编码标识码中元素的最大值和该列中第一数据包所在行数对应的编码标识码元素值在该列第一数据包的数据头部或尾部分别添加设定数量的比特0,得到k个第二数据包;对所述k个第二数据包进行运算,得到一个编码数据包;
    C3)依次使用不同的编码标识码依次分别对所选择的系统矩阵的列重复步骤C2),直到得到n-k个编码数据包;将得到的编码数据包依次排列得到一个编码数据包集;
    C4)分别依次选择所述系统矩阵中k个不同的列并使用所述编码标识码重复步骤C2)和C3),得到n-k个编码数据包集。

    3.  根据权利要求2所述的最小带宽再生码的编码方法,其特征在于,所述步骤C1)进一步包括:
    C11)判断k是否素数,如是,执行步骤C12);否则,执行步骤C13);
    C12)按照(r1a,r2a,...,rka)=(0,a,2a,...,(k-1)a)modk,a=1,2,...,n-k,分别将a=1,2,...,n-k带入数列(0,a,2a,...,(k-1)a),并对得到的数列中的元素分别取k的模,得到n-k个编码标识码;
    C13)取大于k的最小素数p,并按照(r1a,r2a,...,rka)=(a-1,2a-1,...,ka-1)modp,a=1,2,...,n-k,分别将a=1,2,...,n-k带入数列(a-1,2a-1,2a,...,ka-1),并对得到的数列中的元素分别取p的模,得到n-k个编码标识码。

    4.  根据权利要求3所述的最小带宽再生码的编码方法,其特征在于,所述步骤C2)进一步包括:
    C21)取得所述编码标识码中的最大值,即rmax=max(r1a,r2a,...,rka);
    C22)在该系统矩阵被选择的列的第y个第一数据包的数据头部添加等于当前使用的编码标识码中第y个元素值的比特0,而在该第一数据包的数据尾部添加rmax-rya个比特0,得到一个第二数据包,其中,y=1,2,...,k;依次分别对该列的k-1个第一数据包按照其在该列的行数取相同的y值并重复上述步骤,得到k个第二数据包;g是被选择的系统矩阵的列,g是1,2,..,n-k中的一 个;
    C23)将得到的k个第二数据包相加,得到由当前编码标识码产生的一个编码数据包pg,j,表示通过系统矩阵的第g列数据和第j编码标识码运算得到的编码数据包。

    5.  根据权利要求4所述的最小带宽再生码的编码方法,其特征在于,所述步骤C4)中进一步包括:
    C41)选择所述步骤C2)中编码标识码的相邻的下一个编码标识码;
    C42)将所述取得的编码标识码作为当前使用的编码标识码,并重复步骤C2)和C3),直到所有的编码标识码均已使用。

    6.  根据权利要求5所述的最小带宽再生码的编码方法,其特征在于,所述步骤B)中进一步包括:
    B1)将得到的第一数据包按照其编号取出,并按照所述系统矩阵S中元素所在列的顺序、逐行依次填入所述系统矩阵S的上三角部分,得到系统矩阵的上三角c1c2...ckck+1...c2k-1......cB;]]>其中,B=k(k+1)/2;
    B2)将上述步骤中得到上三角部分沿其对角线对折而得到该系统矩阵的下三角部分,系统矩阵表示为:S=c1c2...ckc2ck+1...c2k-1............ckc2k-1...cB;]]>
    所述校验矩阵表示为:P=P1P2...Pn-k=p1,1p1,2...p1,kp2,1p2,2...p2,k............pn-k,1pn-k,2...pn-k,k;]]>其中,P1到Pn-k是上述步骤中每次重复步骤C3)时分别得到的编码数据包集;所述步骤D)中,还包括如下步骤:将所述系统矩阵和所述校验矩阵排列为一个数据矩阵, 并将该数据矩阵的每一行分别存储在各存储节点中;所述数据矩阵表示为:M=SP.]]>

    7.  一种修复如权利要求1所述的编码方法中存储节点的存储节点修复方法,其特征在于,包括如下步骤:
    I)确认存储节点失效,判断失效存储节点的类型是否系统节点,如是,执行下一步骤;否则,执行步骤K);
    J)由剩余的每个正常的系统节点中下载该存储节点存储的第f个数据,即该系统节点位于系统矩阵第f列的数据,得到该失效节点中存储的k-1个数据,所述f是失效的系统节点位于系统矩阵的行数;f=1,2,...,k;选择该列数据对应的校验节点下载其存储的数据,使用所述由校验节点下载的数据和编码标识码运算,并结合所得到所述失效系统节点中存储的系统矩阵中一列的数据;得到所述失效系统节点中的全部数据;将得到的数据存储在新的存储节点并使存储节点取代失效的系统节点;
    K)取得产生失效校验节点所存储编码数据包集对应的系统矩阵的列号,由所有系统节点中分别下载一个数据,所述下载的数据是系统矩阵中一个完整的、对应于所述取得列号的列;使用所有编码标识码对所述下载的数据进行编码,得到所述失效校验节点存储的数据,将其存储到新的存储节点并使其取代失效的校验节点。

    8.  根据权利要求7所述的存储节点修复方法,其特征在于,所述步骤J)进一步包括:
    J1)取得失效系统节点在系统矩阵中的行数f,对于剩余正常的每个系统节点,分别下载其位于系统矩阵的第f列的第一数据包;
    J2)选择存储由所述系统矩阵第f列产生编码数据包集的校验节点下载其存储的编码数据包,使用下载的编码数据包和编码标识码进行编码运算的逆运算,得到所述系统矩阵第f列的第一数据包;
    J3)由所述系统矩阵的行、列间的对应关系得到所述失效的系统节点存储的第一数据包。

    9.  根据权利要求8所述的存储节点修复方法,其特征在于,所述步骤K)进一步包括:
    K1)确定失效的校验节点在编码矩阵中行数e,e=1,2,..,n-k;取得k个编码标识码;
    K2)分别下载k个系统节点的第e个第一数据包,得到所述系统矩阵的第e列数据;取得编码标识码中的最大值,即rmax=max(r1a,r2a,...,rna);
    K3)对于得到的系统矩阵第e列数据,分别使用取得的编码标识码对其进行编码处理,得到存储在所述失效节点的数据。

    10.  根据权利要求9所述的存储节点修复方法,其特征在于,所述步骤K3)进一步包括:
    K31)取得所述编码标识码中的最大值,即rmax=max(r1a,r2a,...,rka);
    K32)在该系统矩阵被选择的列的第y个第一数据包的数据头部添加等于当前使用的编码标识码中第y个元素值的比特0,而在该第一数据包的数据尾部添加rmax-rya个比特0,得到一个第二数据包,其中,y=1,2,...,k;依次分别对该列的k-1个第一数据包按照其在该列的行数取相同的y值并重复上述步骤,得到k个第二数据包;g是被选择的系统矩阵的列,g是1,2,..,n-k中的一个;
    K33)将得到的k个第二数据包相加,得到由当前编码标识码产生的一个编码数据包pg,j,表示通过系统矩阵的第g列数据和第j编码标识码运算得到的编码数据包。

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    一种 最小 带宽 再生 编码 存储 节点 修复 方法
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