高性能、低复杂度的编码缓存关键技术研究

批准号:
61871331
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
唐小虎
依托单位:
学科分类:
F0101.信息论
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
曹汉坤、银帆、刘义、林兴、彭双容、邓春华、鹿腾
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中文摘要
随着通信、计算技术的进步,以及移动智能设备的蓬勃发展,视频业务呈指数增长,现有的可用带宽已不足以支撑这一趋势。2014年,贝尔实验室的Maddah-Ali 和 Niesen 利用网络编码思想,创造性地提出编码缓存技术:在业务空闲时,存储一部分视频内容在终端用户存储中;而在业务峰值阶段,基于用户的存储内容合作创造出的多播机会,通过多播发送各自用户请求视频内容的(线性组合)编码来实现视频分发,极大地降低通信开销。目前,编码缓存的研究方兴未艾,理论成果不断涌现,但是高复杂性阻碍了其实用化。本项目计划研究高性能、低复杂度的编码缓存技术,研究两个核心模型 — 中心化和去中心化模型的基础理论和重要应用场景 — D2D通信网络的实用化方案:1)高性能、低复杂度的中心化编码缓存研究;2)高性能、低复杂度的去中心化编码缓存研究;3)高性能、低复杂度的D2D通信网络编码缓存研究。
英文摘要
With the advances in communications, computing technology, and the proliferation of mobile smart devices, video services have grown exponentially. However, the available bandwidth is not sufficient to support this trend. In 2014, Maddah-Ali and Niesen from Bell Labs used the idea of network coding to creatively propose coded caching schemes: store a portion of video content in the storage of the end-user when the core network is idle; and during its peak phase, based on the multicast opportunities created by the cooperation of user- storage, deliver video by multicasting the (linear combination) encoding of the various video contents requested by the individual users, which dramatically reduces the communication overhead. Up to now, the research of coding cache is in the ascendant so that the theoretical results are constantly emerging, but the high complexity hinders its practical application. This project aims at coded caching techniques with high performance and low complexity: study the basic theory of the two core models, i.e., centralized model and decentralized model, and the practical solutions to one important application scenario, i.e., D2D communication networks: 1) Centralization coded caching with high performance and low complexity; 2) Decentralized coded caching with high performance and low complexity; 3) D2D coding caching with high performance and low complexity.
基于缓存的编码技术最近通信、分布式计算、分布式存储等系统中发挥了重要的作用,可以有效地降低通信开销、对抗错误节点等等。本项目对基于缓存的分布式编码技术进行了深入研究,取得一系列重要研究成果:1. 针对中心化、D2D等通信场景,设计了高性能、低复杂度的编码缓存方案;2. 针对分布式计算系统,基于缓存设计了具有低通信开销、隐私保护性质的计算编码方案;3. 针对分布式存储系统,基于缓存设计了低通信开销、低复杂度的实用存储编码方案,相关技术被华为公司评价为“全球领先”。该项目目前已发表论文24篇,其中:国外英文刊物发表论文23篇(含美国IEEE TIT 8篇、IEEE TCom 7篇、IEEE JSAC 1篇、IEEE TIFS 1篇、IEEE TIFS 1篇、IEEE/ACM TON 1篇),Sci收录24篇,Ei收录1篇。培养博士生3名,其中一位博士生获得中国电子学会信息论分会最佳博士学位论文奖。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1109/jsac.2022.3142352
发表时间:2021-10
期刊:IEEE Journal on Selected Areas in Communications
影响因子:16.4
作者:Jinbao Zhu;Qifa Yan;Xiaohu Tang
通讯作者:Xiaohu Tang
Reducing Search Complexity of Coded Caching by Shrinking Search Space
通过缩小搜索空间来降低编码缓存的搜索复杂性
DOI:10.1109/lcomm.2019.2900237
发表时间:2019-04-01
期刊:IEEE COMMUNICATIONS LETTERS
影响因子:--
作者:Cao, Hankun;Yan, Qifa;Tang, Xiaohu
通讯作者:Tang, Xiaohu
DOI:10.1109/tcomm.2021.3126751
发表时间:2019-01
期刊:IEEE Transactions on Communications
影响因子:8.3
作者:Jie Li;Xiaohu Tang;C. Hollanti
通讯作者:Jie Li;Xiaohu Tang;C. Hollanti
On Optimal Locally Repairable Codes With Super-Linear Length
具有超线性长度的最优局部可修复码
DOI:10.1109/tit.2020.2977647
发表时间:2020-03
期刊:IEEE Transactions on Information Theory
影响因子:2.5
作者:Han Cai;Ying Miao;Moshe Schwartz;Xiaohu Tang
通讯作者:Xiaohu Tang
On Optimal Locally Repairable Codes With Multiple Disjoint Repair Sets
具有多个不相交修复集的最优局部可修复代码
DOI:10.1109/tit.2019.2944397
发表时间:2020-04
期刊:IEEE Transactions on Information Theory
影响因子:2.5
作者:Han Cai;Ying Miao;Moshe Schwartz;Xiaohu Tang
通讯作者:Xiaohu Tang
确定性自适应梯度编码的关键技术研究
- 批准号:62371401
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:49万元
- 批准年份:2023
- 负责人:唐小虎
- 依托单位:
分布式机器学习中安全高效的梯度下降计算研究
- 批准号:62011530134
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
- 资助金额:40万元
- 批准年份:2020
- 负责人:唐小虎
- 依托单位:
空地一体化无线信息网络与通信融合信息理论研究
- 批准号:--
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:282万元
- 批准年份:2019
- 负责人:唐小虎
- 依托单位:
编码密码中的数学基础暑期班
- 批准号:11326019
- 项目类别:数学天元基金项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:唐小虎
- 依托单位:
新型差平衡函数构造及其相关编码设计
- 批准号:61171095
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:唐小虎
- 依托单位:
四相序列设计关键问题的研究
- 批准号:60772086
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:唐小虎
- 依托单位:
交织序列设计及其密码特性分析
- 批准号:60302015
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2003
- 负责人:唐小虎
- 依托单位:
国内基金
海外基金
