多播网络编码中线性可解性若干新问题研究

基本信息
批准号:61771045
项目类别:面上项目
资助金额:66.00
负责人:孙奇福
学科分类:
依托单位:北京科技大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:李硕彦,谭雪松,王曦元,唐汉琦,蒋茜,夏桂生,祝月兵,张竞文
关键词:
线性网络编码多播网络线性可解性确定性网络编码
结项摘要

In network coding theory, multicast network coding is the earliest and most fundamental research topic. According to a series of classical results, the size of a base field is a key factor that affects the linear solvability of multicast networks over this base field. However, we have recently revealed, by establishing explicit multicast networks, that the existence of a linear solution over a base field does not necessarily imply the existence of a linear solution over every larger base field. This result asserted, for the first time in the literature, that the size is not the only algebraic identity of a base field that affects the linear solvability of multicast networks, and unveiled that the algebraic structure of multiplicative subgroups of a base field is a new influencing factor. In this project, we aim at developing the theory of linear network coding (LNC) along this new research thread. First, we shall further elucidate the inherent role of the algebraic structure of multiplicative subgroups in a field on linear solvability of multicast networks. Next, we shall generalize the expected results in field-based scalar LNC to vector LNC based on vector spaces and convolutional network coding based on polynomial rings. Third, we shall re-examine and compare these three types of LNC from the perspective of required encoding alphabet size to yield a solution. Last, we shall propose a new algebraic structure to model a special class of LNC schemes based on circular-shift operations, which endow lower encoding and decoding complexities, and study the linear solvability of circular-shift LNC on multicast networks. We expect that the theoretical results to be delivered in this project can provide more comprehensive fundamental support to other research subareas in network coding theory.

多播网络编码是网络编码理论中最基础的研究方向。其中一系列经典成果均显示基域大小是影响多播网络线性可解性的一个重要因素。然而,项目组近期研究成果首次明确指出基域大小不是影响多播网络线性可解性的唯一代数结构参量,并论证了基域中乘法子群代数结构也是一个重要影响因素。本项目拟沿这条全新思路,对新衍生出的多播网络编码若干开问题展开研究。首先,拟进一步阐明基域的乘法子群与多播网络线性可解性的本质联系。其次,拟将基于有限域的标量网络编码中取得的新成果进一步扩展至基于向量空间的向量网络编码以及基于多项式环的卷积网络编码。再次,拟从多播网络线性解所需编码符号集大小的角度从新审视比较这三类网络编码、建立三者间新关联。最后,拟提出新型代数结构建模具有更低编译码复杂度的循环移位网络编码并研究其于多播网络的线性可解性。本项目以新视角预期取得的线性网络编码相关成果会为网络编码其它研究子领域提供更全面的基础理论支持。

项目摘要

在本项目资助下,项目组成员建立了一套以循环移位操作代替经典有限域操作的全新线性网络编码框架,在IEEE信息论汇刊(T-IT)等国际知名期刊中发表了一系列循环移位网络编码相关论文,并获授权多项相关发明专利。与传统基于有限域的标量网络编码相比,循环移位网络编码不但同样可以渐进达到多播网络的网络容量,其编译码复杂度还可大幅降低。循环移位网络编码可以潜在替代目前大部分已知的标量网络编码传输方案,从而降低应用网络编码所带来的额外编译码开销,具有重要的应用前景。以所建立的循环移位网络编码理论为基础,项目组成员已与华为建立紧密合作,进一步研发出高效率低能耗可落地的网络编码技术。目前,在存储编码领域,项目负责人基于循环移位网络编码理论提出的循环移位纠删码技术已被华为实际落地应用。在项目执行期间,项目组成员共发表项目相关SCI检索期刊论文10篇、EI检索国际会议论文4篇,并获授权编码相关发明专利8项;项目负责人联合培养的博士生唐汉琦的毕业论文《循环移位网络编码》被评为北京科技大学优秀博士论文;项目负责人于2018年在中国电子学会信息论学术年会中开展了循环移位网络编码为主题的特邀大会报告,并于2018年分别获得了北京市科学技术三等奖(排名第三)以及中国电子协会信息论青年新星奖。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

玉米叶向值的全基因组关联分析

玉米叶向值的全基因组关联分析

DOI:
发表时间:
2

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

DOI:
发表时间:2016
3

跨社交网络用户对齐技术综述

跨社交网络用户对齐技术综述

DOI:10.12198/j.issn.1673 − 159X.3895
发表时间:2021
4

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法

DOI:10.16285/j.rsm.2019.1280
发表时间:2019
5

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

宁南山区植被恢复模式对土壤主要酶活性、微生物多样性及土壤养分的影响

DOI:10.7606/j.issn.1000-7601.2022.03.25
发表时间:2022

孙奇福的其他基金

批准号:61201261
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61471034
批准年份:2014
资助金额:75.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

无线多跳网络中基于网络编码的新型汇播机制研究

批准号:61303210
批准年份:2013
负责人:唐震洲
学科分类:F0207
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
2

弹性光网络中多播结构与多播算法研究

批准号:61705190
批准年份:2017
负责人:邱杨
学科分类:F0503
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
3

多重非线性抛物组奇性解渐近分析的几个新问题

批准号:10771024
批准年份:2007
负责人:郑斯宁
学科分类:A0307
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
4

基于网络编码和多速率组播的多业务系统优化

批准号:61261017
批准年份:2012
负责人:王俊义
学科分类:F0104
资助金额:45.00
项目类别:地区科学基金项目