Residual Data Usage in LDPC Codes

Abstract

In distributed storage systems/coded caching systems, padding operations should be performed when the encoded data cannot be divided by the number of storage nodes evenly. Thus, extra zero values are stored in one of the nodes to balance each node’s storage content. In this study, distribution of data to storage nodes with no padding was investigated for distributed caching context in which a base station and devices both store the coded data. In other words, no redundancy (no-padding) is included into the encoded data. This approach is named as residual data distribution. LDPC codes are selected as the erasure code due to their low complexity encode/decode operations. Moreover, performance comparisons were conducted between using traditional data distribution approach (with padding) and using residual data (use of no-padding) (standard) in terms of repair time. In our work, the effect of no-padding data usage on the repair time and the ratios of storage savings have been also demonstrated.

Dağıtık sistemlerde ve dağıtık ön-bellekleme sistemlerinde, kodlanmış veri boyutu depolama düğümü sayısına tam olarak bölünemediğinde genel olarak fazladan veri depolama işlemi gerçekleştirilmektedir. Bu çalışmada, baz istasyonunun ve düğümlerin kodlanmış veriyi depoladığı bir ön-bellekleme sistemi için, fazladan veri eklenmeden kodlanmış sembollerin depolama düğümlerine dağıtılması konusu incelenmiştir. Silinti kodları olarak zaman açısından yüksek kodlama verimliliğine sahip LDPC kodları kullanılmış olup düğüm tamir zamanı açısından fazladan verinin kaydedildiği kodlanmış veri paylaştırımı yaklaşımı ile fazladan verinin kullanılmadığı (artık veri paylaştırımı) kodlanmış veri paylaştırımı yaklaşımlarının performansı karşılaştırılmıştır. Bu kapsamda düğüm tamiri zamanı ile toplamda depolanması gereken verinin miktarı ile ilgili sonuçlar elde edilmiştir.