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[发明专利]一种适用于异构网络的系统编码分布式计算分配方法-CN202310661255.1在审
发明人： 顾术实;王玉;张智凯;覃凯;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）（哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院）
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H04L67/1008 文献下载
摘要：本发明提供了一种适用于异构网络的系统编码分布式计算分配方法，包括：步骤一，采用多消息通信模型将计算矩阵进行块划分，采用系统MDS码进行矩阵编码，根据编码和系统参数，设计最小化任务执行时延问题；步骤二，采用贪心二分搜索算法，解决第一步的执行时延最小化问题，由所述贪心二分搜索算法获得每个工作节点所分配的最佳块数量；步骤三，采用系统块的比例分配算法，获得每个工作节点所分配的最佳系统块数，以降低译码时延。本发明的有益效果是：1.本发明的一种适用于异构网络的系统编码分布式计算分配方法可以降低任务执行时延；2.本发明的一种适用于异构网络的系统编码分布式计算分配方法可降低译码时延，从而降低任务总完成时延。
一种适用于网络系统编码分布式计算分配方法

[发明专利]面向低轨卫星网络的分布式计算数据流调度与路由方法-CN202210793602.1有效
发明人： 顾术实;张智凯;李树茂;黄铸;张瑞;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H04B7/185 文献下载
摘要：本发明适用于信息通讯技术改进领域，提供了一种面向低轨卫星网络的分布式计算数据流调度与路由方法，包括：S1、基于SDN构建卫星分布式计算框架并利用卫星仿真软件仿真巨星座卫星轨道且获取卫星网络模型；S2、根据获取卫星网络模型利用Mininet建立起模拟卫星网络拓扑的虚拟化网络；S3、利用SDN控制器配置路由算法；S4、在卫星网络中的主机节点中配置分布式计算框架Hadoop并部署实际的计算任务，实现卫星分布式计算数据包级别的仿真。巨星座轨道的仿真获取低轨卫星网络模型，结合OpenFlow流表以及SDN控制器拓扑感知、集中控制的优势，提出网络拓扑的免泛洪路由建立机制，可以提高卫星网络信息的转发效率。
面向卫星网络分布式计算数据流调度路由方法

[发明专利]面向卫星存储网络的低延迟聚合编码数据修复方法及系统-CN202310748528.6在审
发明人： 顾术实;张智凯;李泽西;陈竑海;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）（哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院）
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： H04B7/185 文献下载
摘要：本发明提供了一种面向卫星存储网络的低延迟聚合编码数据修复方法及系统，该低延迟聚合编码数据修复方法包括以下步骤：步骤一，从n‑1个可用数据存储节点中选择k个具有最短路径的源节点；步骤二，构建编码路径树(Coding Path Tree,CPT)；步骤三，采用步骤二获得的编码路径树CPT对低轨卫星存储星座(LEO Storage Constellation,LSC)的数据进行修复。本发明的有益效果是：本发明低延迟聚合编码数据修复方法能够降低LSC存储节点修复过程中的能量开销以及修复时延。
面向卫星存储网络延迟聚合编码数据修复方法系统

[发明专利]星地网络中基于矩阵-向量乘法任务的编码计算分配方法-CN202210133505.X有效
发明人： 顾术实;逄博;张智凯;郭云开;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2022-02-14 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： H04B7/185 文献下载
摘要：本发明公开了一种星地网络中基于矩阵‑向量乘法任务的编码计算分配方法，包括构建星地网络系统，根据资源调度参数与任务分配大小形成星地网络系统动作空间；根据所述星地网络系统动作空间建立基于DDPG算法的任务调度方法，获取编码计算分配的决策。本发明提出了新的系统时变性指标，结合任务执行容忍时延定义并推导了系统折衷开销的表达式，进而利用DDPG深度强化学习算法，对星地间计算卸载的经验样本进行训练，仿真结果得到了收敛后的回报函数值，得到最优的时延与能量开销，另外，LT编码方案在避免straggler现象的负面影响时具有明显的优势。
网络基于矩阵向量乘法任务编码计算分配方法

[发明专利]一种热数据存储的自适应局部重构码设计方法及云存储系统-CN202010716814.0有效
发明人： 顾术实;孙先范;鲁万城;谭燕;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2020-07-23 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06F3/06 文献下载
摘要：本发明提供了一种热数据存储的自适应局部重构码设计方法及云存储系统，自适应局部重构码的码字组成包括数据块、局部校验块和全局校验块，能够根据不同热度的数据块读取到达率自适应调节编码参数，云存储系统使用本发明所述自适应局部重构码设计方法进行热点数据的存储。本发明的有益效果是：本发明相对于现有码字在相同的存储负载或重构代价时，根据码字参数的不同可以实现更大的局部最大吞吐量，达到百分之五十以上的性能提升，还具有更小的实现代价；本发明的自适应局部重构码更适合应用于云存储系统中。
一种数据存储自适应局部重构码设计方法存储系统

[发明专利]基于异构多址接入网络慢节点检测的编码计算优化方法-CN202210787157.8有效
发明人： 顾术实;孙昱;张智凯;吴松和;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2022-07-06 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： H04L43/0894 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于异构多址接入网络慢节点检测的编码计算优化方法，在信道传输速率未知情况下，在检测时间点对所有工作节点进行慢节点检测，当检测工作节点为慢节点时，在检测时间点将所有慢节点停止计算，慢节点通过多址接入信道依次回传计算结果，当检测工作节点为非慢节点时，非慢节点继续计算任务，直到计算任务数量满足任务，然后非慢节点等到信道空闲后依次回传计算结果。本发明方法不仅考虑到工作节点自身引起的计算异构，同时也考虑工作节点由于链路差异而引起的传输异构，在无速率编码原理的基础上，根据工作节点计算参数的异构性和传输参数的异构性，实现计算任务的最优分配。
基于异构多址接入网络节点检测编码计算优化方法

[发明专利]用于卫星集群存储网络的混合再生编码修复方法及系统-CN202110856458.7有效
发明人： 顾术实;王福刚;张智凯;张钦宇;孙新毅 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2021-07-28 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： G06F11/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于卫星集群存储网络的混合再生编码修复方法及系统，包括：将文件进行第一次编码和第二次编码；首先进行集群内部修复，包括在失效节点的主集群中，每个本地帮助节点向新生节点传输修复数据，在失效节点的辅助集群中，每个帮助节点向新生节点传输修复数据，再根据所述集群内修复数据量计算跨集群修复所需要的数据量；进行跨集群修复，通过再生码条带的各集群向新生节点传输所需要的数据量，完成失效节点数据的修复过程。本发明不仅考虑到卫星集群存储网络的异构性，同时也考虑不同集群之间由于链路差异而引起的传输带宽成本差异，在混合再生码修复原理的基础上，根据跨集群数据修复容错理论，实现跨集群非对称链路的数据修复。
用于卫星集群存储网络混合再生编码修复方法系统

[发明专利]异构网络中高能效编码缓存内容放置方案设计方法-CN202010573250.X有效
发明人： 顾术实;谭燕;孙先范;鲁万城;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）（哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院）
申请日： 2020-06-22 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H04W28/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种异构网络中高能效编码缓存内容放置方案设计方法，包括以下步骤：S1、建立网络模型；S2、缓存放置阶段和编码传输阶段的具体设计；S3、系统能耗性能分析；S4、建立优化问题并求解，包括小基站缓存放置矩阵优化和小基站缓存容量分配向量优化。本发明的有益效果是：针对异构无线网络，考虑了文件尺寸，文件流行度，小基站覆盖范围内的用户数等异构特征对系统能耗性能的影响，特点是在传输阶段根据用户实际需求情况和小基站的缓存放置情况执行编码传输操作，联合考虑了基站缓存放置和缓存容量分配问题，以实现最大化发挥编码传输在能量开销上的优势，解决异构网络的高能耗开销问题。
网络中高能效编码缓存内容放置方案设计方法

[发明专利]面向星地一体化协作共享网络的边缘缓存内容放置方法-CN202210634973.5有效
发明人： 顾术实;陈紫菡;左苗苗;余子超;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2022-06-07 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： H04L67/568 文献下载
摘要：本发明提供一种面向星地一体化协作共享网络的边缘缓存内容放置方法，包括执行以下步骤：步骤1：先将辅卫星的缓存矩阵置0，当SBS n与主卫星缓存编码包个数之和小于K时，启用地面共享链路，然后通过最大化总体传输流量获得SBSs的内容文件放置矩阵mi,n，再通过最小化总体传输能耗获得主卫星缓存放置矩阵；步骤2：得到SBSs和主卫星的缓存放置矩阵后，扩展至多卫星星地一体化协作共享网络，引入共享变量ɑi，共享变量ɑi取值为0时，表示仅启用地面共享链路，此时辅卫星中缓存放置矩阵清零，共享变量ɑi取值为1时，表示仅启用星间共享链路，此时SBSs中缓存放置矩阵清零。本发明的有益效果是：本发明实现了星地一体化协作共享网络的能效最大化。
面向一体化协作共享网络边缘缓存内容放置方法

[发明专利]一种面向移动存储系统的中继协作数据修复方法及系统-CN202010730214.X有效
发明人： 顾术实;鲁万城;谭燕;孙先范;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2020-07-27 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： H04W28/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种面向移动存储系统的中继协作数据修复方法及系统，该中继协作数据修复方法包括均匀数据分配方案和启发式数据分配方案，通过启发式算法以合理的数据分配方法将数据卸载到其他节点上，从而进一步减少了修复时延。本发明的有益效果是：本发明利用网络中未存储数据的移动设备作为中继节点，传输所需数据时，可以通过这些中继节点形成的多条路径协作传输数据到目的节点上，减少了原有的一对节点所需要接触传输的次数，有效的减少修复时延。
一种面向移动存储系统中继协作数据修复方法系统

[发明专利]面向低轨星座存储网络的分布式编码数据下载与修复方法-CN202210961221.X有效
发明人： 顾术实;张智凯;张瑞;李树茂;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2022-08-11 - 公布日： 2023-06-20 - 主分类号： H04B7/185 文献下载
摘要：本发明涉及卫星数据处理领域，特别涉及一种面向低轨星座存储网络的分布式编码数据下载与修复方法。本发明根据已知的巨星座网络拓扑，结合Hadoop分布式文件系统和软件定义网络，建立卫星编码存储网络模型。然后分别对下载和修复任务的时延进行分析，建立任务完成时延公式并提出优化问题。在单个任务的情况下通过设计资源约束下的任务流量调度策略，结合路径选择策略和节点选择策略，平衡各卫星的路径传播时延和数据传输时延，避免由于部分卫星时延太大而使整个网络时延增加，有效降低网络整体的任务完成时延。同时执行多个任务时，通过构建二分图模型实现最大流算法，达到负载的近似均衡，再结合任务流量调度策略，有效降低卫星网络的任务完成时延。
面向星座存储网络分布式编码数据下载修复方法

[发明专利]一种基于地理信息场强预测的月面通信塔部署方法-CN202310024987.X在审
发明人： 顾术实;覃凯;张智凯;王玉;吴耀南;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2023-01-09 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： H04W16/18 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于地理信息场强预测的月面通信塔部署方法，包括以下步骤：步骤1，进行通信塔的场强预测；将覆盖区域的地型高程数据导入ITU‑RP.526模型中，结合地形障碍物类型进行通信链路预算，得到覆盖区域内的场强信息；步骤2，采用遗传算法，结合步骤1的场强预测方法进行迭代计算，寻找通信塔的部署位置，满足覆盖条件后输出最终的基站部署方案。本发明的有益效果是：本发明结合实际月表地形，在链路预算过程中考虑了障碍物类型与数量等因素，进行通信塔的场强预测并以此衡量通信塔的覆盖效果，判断通信指标是否满足网络覆盖的需求。
一种基于地理信息场强预测通信部署方法

[发明专利]一种基于SDN的低轨星座在轨大数据处理仿真平台-CN202211594106.X在审
发明人：张钦宇;张智凯;顾术实;张瑞;李树茂 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H04L41/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于SDN的低轨星座在轨大数据处理仿真平台，包括星座仿真层，网络仿真层和应用仿真层，星座仿真层为仿真平台提供了真实物理环境的仿真，包括卫星轨道，卫星可见性和星间链路参数，星座仿真层的仿真结果为网络仿真层提供网络拓扑构建和网络参数配置的依据；网络仿真层为仿真平台提供了动态的网络环境，包括网络拓扑的变化，卫星节点间带宽和时延的变化，网络仿真层通过网络控制提供API给应用仿真层；应用仿真层利用网络仿真层提供的API实现分布式大数据软件和测试工具。本发明将真实数据流和真实应用部署到仿真平台中，使传统的利用软件模型进行参数计算的网络仿真转变为实际应用和数据流的仿真。
一种基于 sdn 星座数据处理仿真平台

[发明专利]异构多跳网络拓扑下的编码计算负载均衡分配方法及系统-CN202210850878.9在审
发明人： 顾术实;吴松和;张智凯;孙昱;张钦宇 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2022-07-20 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： H04W28/08 文献下载
摘要：本发明提供一种异构多跳网络拓扑下的编码计算负载均衡分配方法及系统，该编码计算负载均衡分配方法包括如下步骤：放置步骤：矩阵乘法任务A根据编码计算策略分成N子矩阵任务，分配给N工作节点；计算步骤：一个子任务由其关联的消息指定，对于矩阵向量乘法，一个子任务由其对应的子矩阵指定，主工作节点收集足够的子任务结果来获得，计算任务的完成效率直接转化为对任意一个宕机工作节点影响的容忍度、工作节点与主节点之间的距离以及计算时延的减少；传输步骤：每个工作节点的计算数据必须通过它与主工作节点之间的工作节点传输到主工作节点。本发明的有益效果：该编码计算负载均衡分配方法实现了多跳网络系统对矩阵向量乘法任务的处理总时延最小化。
异构多跳网络拓扑编码计算负载均衡分配方法系统

[发明专利]一种降低带宽消耗的截短再生码构造方法-CN201810194923.3有效
发明人：何荣祥;顾术实;李月;李娟;张钦宇;王野 -专利权人：哈尔滨工业大学深圳研究生院
申请日： 2018-03-09 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： H03M7/30 文献下载
摘要：本发明涉及一种降低带宽消耗的截短再生码构造方法，该方法在参数为(n,k)母码基础上，删除t个信息位，得到(n‑t,k‑t)的截短子码，添加冗余令并将编码后t个节点保存数据均为0，求解出冗余量的数值；译码和修复时，对连接的节点所对应的系数向量构成的矩阵补充上t个截短节点的系数向量，构成新的k×d系数矩阵，将从节点中下载的数据所构成的编码矩阵补充t行零向量，形成新的编码矩阵，将补齐后系数矩阵和接受的数据矩阵按照MSR母码的进行译码或者修复。本发明降低了截短再生码的计算复杂度，解决了当网络节点和带宽资源受限时再生码参数选择的较少，适应能力较差的问题，从而实现了低复杂度、低带宽开销的再生码构造。
一种降低带宽消耗再生构造方法

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