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具有线性域大小且对任意数量辅助节点实现最小子包化的 MSR 码

信息论 2024-10-31 v3 math.IT

摘要

子包化 \ell 与域大小 qq 在 MSR 阵列码构造中至关重要。对于最优访问 MSR 码,Balaji 等人证明了 sn/s\ell\geq s^{\left\lceil n/s \right\rceil},其中 s=dk+1s = d-k+1。Rawat 等人表明,当域大小随 nn 指数增长时,该下界对所有可接受的 dd 值均可达。此后,大量工作致力于降低域大小。然而,迄今为止,降至线性域大小仅对 d{k+1,k+2,k+3}d\in\{k+1,k+2,k+3\}d=n1d=n-1 可行。本文中,我们构造了第一类显式最优访问 MSR 码,对所有介于 k+1k+1n1n-1 之间的 dd 具有最小子包化 =sn/s\ell = s^{\left\lceil n/s \right\rceil},解决了综述(Ramkumar 等人,Foundations and Trends in Communications and Information Theory: Vol. 19: No. 4)中的一个开放问题。我们进一步提出了另一类显式 MSR 码构造(非最优访问),对所有可接受 dd 值具有更小的子包化 sn/(s+1)s^{\left\lceil n/(s+1)\right\rceil },在该综述的另一个开放问题上取得显著进展。此前,具有 =sn/(s+1)\ell=s^{\left\lceil n/(s+1)\right\rceil }q=O(n)q=O(n) 的 MSR 码仅知于 d=k+1d=k+1d=n1d=n-1。我们构造中实现线性域大小的关键洞见是将非消失行列式的 (nr)\binom{n}{r} 个全局约束化简为 Os(n)O_s(n) 个局部约束,这通过精心设计的奇偶校验矩阵得以实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.10467,
  title  = {MSR Codes with Linear Field Size and Smallest Sub-packetization for Any Number of Helper Nodes},
  author = {Guodong Li and Ningning Wang and Sihuang Hu and Min Ye},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.10467},
  year   = {2024}
}

备注

This paper is reorganized to make it more readable. The lower bounds in Lemma 6 and Lemma 9 are improved