JP6075582B2 - 複合符号を使用する部分逆連結を使用してデータを記憶するデータ・ストレージ・システム及びそのデータを記憶する方法 - Google Patents

Description

本発明は、データ・ストレージに関し、より詳細には、積符号および連接符号などの複合符号を使用する部分逆連結を使用してデータを記憶することに関する。

複合符号化方式の効率的な逆連結（ｒｅｖｅｒｓｅ ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）は、実現することが難しい。概して、逆連結方式は、その他のデータ・ストレージ技術に優るいくつかの利点を有する。逆連結方式は、高符号化率を実現し、フォーマットの効率を改善するために変調符号化（ＭＣ：ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ）に大きなブロック・サイズを使用するが、変調復号（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｃｏｄｉｎｇ）が誤り訂正符号化（ＥＣＣ）の復号の後に実行されるので誤りの伝搬を被らない。さらに、逆連結方式は、検出器から復号器に軟情報（ｓｏｆｔ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を渡すことを可能にし、それによって、誤り率の性能を改善するための軟復号（ｓｏｆｔ−ｄｅｃｏｄｉｎｇ）技術または繰り返し復号技術の使用を可能にする。

積符号のための１つの逆連結のアーキテクチャは、ＥＣＣおよびＭＣの順序を逆にするという意味で通常の逆連結を実行する。この手法の変調符号のレートは、０．９９５１であり、一方、リニア・テープ・オープン（ＬＴＯ）規格ＬＴＯ−５の変調符号化率は３２／３３＝０．９６９７である。したがって、ＥＣＣおよびＭＣの順序を逆にすることは、変調符号化率をＬＴＯ−５規格よりも２．６％向上させ、それによって、より高いテープ・フォーマットの効率をもたらす。上記の手法で使用される変調符号は、ＬＴＯ−２からＬＴＯ−５までのテープ・ドライブ規格で満たされるインターリーブされた（Ｉ＝１１）変調の制約を維持する。しかし、変調の制約を弱める列符号によるパリティ・シンボルの挿入が原因で、Ｇ制約（Ｇ−ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ）は、ＬＴＯ−５のＧ＝１４からＧ＝２２に弱められる。上記の手法の逆連結方式の別の重大な欠点は、実際に実施する際に積符号のためのこの逆連結のアーキテクチャの使用を悪化させる高い実装の複雑性である。積符号のための既存の逆連結のアーキテクチャは、後方互換性が提供されなければならないときに手に負えないほど複雑になる、既存のデータ・フローのアーキテクチャの完全な見直しおよび再設計を必要とする。実装の複雑性に加えて、上記の手法の別の欠点は、ＭＣの後のＣ２シンボルの挿入が実現可能な変調の制約を弱めることである。さらに、この特定の逆連結方式は、一様でない制約を満たすように設計されていない。したがって、この逆連結方式によって満たされる全体的な変調の制約は、望まれているほど厳しくない。

米国特許第７，４８６，２０８号 米国特許第７，６７９，５３５号

これらの理由のいずれかのために、積符号化方式の従来の逆連結に関連する問題を緩和するシステムおよび技術が強く望まれている。

一実施形態においては、データ・ストレージ・システムが、ストレージ媒体にデータを書き込むための書き込みチャネルを含み、書き込みチャネルは、部分逆連結された変調符号を利用するように構成される。

別の実施形態においては、データ・ストレージ・システムが、１つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するように適合された論理と、Ｃ２符号化方式を使用して１つまたは複数のデータ・セットを符号化するように適合された論理と、Ｃ２符号化方式を使用して１つまたは複数のデータ・セットを符号化した後、１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するように適合された論理と、１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットのそれぞれにヘッダを追加した後、第１の変調符号化方式によって１つまたは複数のデータ・セットのヘッダを符号化するように適合された論理と、１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットのそれぞれにヘッダを追加した後、第２の変調符号化方式によって１つまたは複数のデータ・セットのデータの部分を符号化するように適合された論理と、第２の変調符号化方式によって１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの部分を符号化した後、Ｃ１符号化方式を使用して１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの一部を符号化するように適合された論理と、Ｃ１符号化された部分を、マルチプレクサを使用して１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの変調符号化されたヘッダと組み合わせるように適合された論理と、１つまたは複数の組み合わされたＣ１符号化されたデータ・セットおよびＣ２符号化されたデータ・セットをリニア・テープ・オープン（ＬＴＯ）フォーマットの磁気テープのデータ・トラックに書き込むように適合された論理とを含み、１つまたは複数のデータ・セットのいずれかの部分が第１の変調符号化方式、第２の変調符号化方式、およびＣ１符号化方式を用いて符号化されるよりも前に１つまたは複数のデータ・セットがＣ２符号化方式を用いて符号化される。

これらの実施形態のいずれも、磁気ヘッドと、磁気ヘッド上に磁気媒体（例えば、記憶テープ）を通すための駆動メカニズムと、磁気ヘッドに電気的に結合されたコントローラとを含む可能性があるテープ・ドライブ・システムなどのデータ・ストレージ・システムで実装され得る。

本発明のその他の態様および実施形態は、図面に関連して理解されるときに本発明の原理を例を用いて示す以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

一実施形態によるネットワーク・ストレージ・システムを示す図である。 一実施形態によるテープに基づくデータ・ストレージ・システムの単純化されたテープ・ドライブを示す図である。 従来技術による順連結（ｆｏｒｗａｒｄ ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）方式の図である。 従来技術による２つの変調符号器の使用に基づく逆連結方式の図である。 従来技術による代替的な逆連結（ＲＣ）のアーキテクチャの図である。 一実施形態による複合符号のための符号化方式を図式的に示す図である。 一実施形態による、同時に書き込まれるトラックを有するテープ・ドライブ内の概念的なデータ・フローの図である。 一実施形態によるＬＴＯテープ・ドライブのためのアーキテクチャのデータ・フローの図である。 一実施形態による一部のエンタープライズ・テープ・ドライブのためのアーキテクチャのデータ・フローの図である。 １つの手法の符号化動作の順序を示す図である。 一実施形態による符号化動作の新規の順序を示す図である。 一実施形態による書き込みチャネルのアーキテクチャのデータ・フローの図である。 一実施形態による書き込みチャネルのアーキテクチャのデータ・フローの図である。 １つの手法の部分逆連結（ＰＲＣ）符号化された光学式ストレージ媒体に関するデータ・フローを示す図である。 １つの手法のＰＲＣ符号化された磁気式ストレージ媒体に関するデータ・フローを示す図である。 １つの手法のリニア・テープ・オープン（ＬＴＯ）テープ・ドライブに関するデータ・フローを示す図である。

以下の説明は、本発明の普遍的な原理を示す目的でなされ、本明細書において請求される発明の概念を限定するように意図されていない。さらに、本明細書において説明される特定の特徴は、さまざまなあり得る組み合わせおよび並べ替えのそれぞれでその他の説明される特徴と組み合わせて使用される可能性がある。

本明細書において別途はっきりと定義されない限り、すべての用語は、本明細書によって示唆される意味と、当業者によって理解される、または辞書、論文などで定義される、あるいはそれら両方の意味とを含むそれらの用語の最も広いあり得る解釈を与えられるべきである。

本明細書および添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、別途指定されない限り、複数の指示対象を含むことにも留意されたい。

従来の逆連結（ＲＣ）方式は、誤り訂正符号化（ＥＣＣ）および変調符号化（ＭＣ）の順序を完全に逆にする。一実施形態によれば、ＭＣおよびＥＣＣは、完全には逆にされず、ＭＣが、Ｃ２ ＥＣＣ符号化の後であるが、ただし、Ｃ１符号化の前に実行される。したがって、さまざまな実施形態による本明細書において説明されるＲＣ技術およびシステムは、部分逆連結（ＰＲＣ）と呼ばれるＲＣ方式を利用する。

ＰＲＣ方式は、積符号および連接符号のための従来のＲＣ方式に優るいくつかの利点を有する。第１に、ＰＲＣ方式は、従来のデータ・フローのアーキテクチャと比較して、ＭＣおよびＣ１符号化の順序を交換することにのみ依拠するので実装するのが簡単である。したがって、ＰＲＣ方式は、既存のデータ・フローのアーキテクチャに対する比較的小さな変更によって実装され得る。テープ・ドライブ・システムは、既存の設備で効果的に使用されるために後方互換性の要件を満たさなければならないのでこの利点によって恩恵を受ける。別の利点は、Ｃ２シンボルがＭＣ符号化されたデータ・ストリームに挿入される必要がなく、ＰＲＣ方式がより厳しい全体的な変調の制約をもたらす一様でない変調の制約を満たすことができることである。

ＰＲＣ方式は、ハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）、光学式ストレージ・ドライブ、テープ・ドライブなど、例えば、複合符号化方式などの多段階ＥＣＣ符号化アーキテクチャを使用する実質的に任意のデータ・ストレージ・デバイスで使用され得る。データを記憶するために、一部のＨＤＤは、１次元の同心のデータ・トラックを使用し、一方、一部の光学式ストレージ・デバイスは、単一の１次元のらせん状のトラックを使用する。加えて、一部のリニア・テープ・ドライブは、テープの縁にやはり平行であるＫ個の平行なトラックを同時に書き込み、読み出す。

１つの包括的な実施形態においては、データ・ストレージ・システムが、ストレージ媒体にデータを書き込むための書き込みチャネルを含み、書き込みチャネルは、部分逆連結された変調符号を利用するように構成される。

別の包括的な実施形態においては、データ・ストレージ・システムが、１つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するように適合された論理と、Ｃ２符号化方式を使用して１つまたは複数のデータ・セットを符号化するように適合された論理と、Ｃ２符号化方式を使用して１つまたは複数のデータ・セットを符号化した後、１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するように適合された論理と、１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットのそれぞれにヘッダを追加した後、第１の変調符号化方式によって１つまたは複数のデータ・セットのヘッダを符号化するように適合された論理と、１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットのそれぞれにヘッダを追加した後、第２の変調符号化方式によって１つまたは複数のデータ・セットのデータの部分を符号化するように適合された論理と、第２の変調符号化方式によって１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの部分を符号化した後、Ｃ１符号化方式を使用して１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの一部を符号化するように適合された論理と、Ｃ１符号化された部分を、マルチプレクサを使用して１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの変調符号化されたヘッダと組み合わせるように適合された論理と、１つまたは複数の組み合わされたＣ１符号化されたデータ・セットおよびＣ２符号化されたデータ・セットをリニア・テープ・オープン（ＬＴＯ）フォーマットの磁気テープのデータ・トラックに書き込むように適合された論理とを含み、１つまたは複数のデータ・セットのいずれかの部分が第１の変調符号化方式、第２の変調符号化方式、およびＣ１符号化方式を用いて符号化されるよりも前に１つまたは複数のデータ・セットがＣ２符号化方式を用いて符号化される。

当業者に理解されるであろうように、本発明の態様は、システム、方法、またはコンピュータ・プログラム製品として具現化され得る。したがって、本発明の態様は、すべてハードウェアの実施形態、すべてソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、またはすべてが概して本明細書において「論理」、「回路」、「モジュール」、もしくは「システム」と呼ばれることがあるソフトウェアの態様とハードウェアの態様とを組み合わせる実施形態の形態をとる可能性がある。さらに、本発明の態様は、コンピュータ可読プログラム・コードを具現化する１つまたは複数のコンピュータ可読媒体で具現化されたコンピュータ・プログラム製品の形態をとる可能性がある。

１つまたは複数のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが、利用される可能性がある。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ可読信号媒体または非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体である可能性がある。非一時的コンピュータ可読ストレージ媒体は、例えば、電子、磁気、光、電磁、赤外線、または半導体システム、装置、もしくはデバイス、またはこれらの任意の好適な組み合わせである可能性があるが、これらに限定されない。コンピュータ可読ストレージ媒体のより詳細な例（非網羅的なリスト）は、以下、すなわち、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭもしくはフラッシュ・メモリ）、ポータブル・コンパクト・ディスク読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光学式ストレージ・デバイス、磁気式ストレージ・デバイス、またはこれらの任意の好適な組み合わせを含む。本明細書の文脈において、コンピュータ可読ストレージ媒体は、命令実行システム、装置、またはデバイスによって、または命令実行システム、装置、またはデバイスに関連して使用するためのプログラムを含むまたは記憶することができる任意の非一時的な有形の媒体である可能性がある。

コンピュータ可読信号媒体は、例えば、ベースバンドで、または搬送波の一部としてコンピュータ可読プログラム・コードを具現化する伝播されるデータ信号を含み得る。そのような伝播される信号は、電磁的、光学的、またはこれらの任意の好適な組み合わせを含むがこれらに限定されないさまざまな形態のうちの任意の形態をとり得る。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読ストレージ媒体ではなく、命令実行システム、装置、もしくはデバイスによって、または命令実行システム、装置、もしくはデバイスに関連して使用するためのプログラムを伝達、伝播、または搬送することができる、１つもしくは複数の配線を有する電気接続、光ファイバなどの任意のコンピュータ可読媒体である可能性がある。

コンピュータ可読媒体上に具現化されるプログラム・コードは、無線、有線、光ファイバ・ケーブル、ＲＦなど、またはこれらの任意の好適な組み合わせを含むがこれらに限定されない任意の適切な媒体を用いて送信される可能性がある。

本発明の態様の動作を実行するためのコンピュータ・プログラム・コードは、Ｊａｖａ（Ｒ）、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ（Ｒ）、Ｃ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語と、「Ｃ」プログラミング言語または同様のプログラミング言語などの従来の手続き型プログラミング言語とを含む１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述され得る。プログラム・コードは、すべてユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンのソフトウェア・パッケージとしてユーザのコンピュータ上で部分的に、ユーザのコンピュータ上で部分的にかつ遠隔のコンピュータ上で部分的に、またはすべて遠隔のコンピュータもしくはサーバ上で実行され得る。最後の場合では、遠隔のコンピュータが、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくは広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを介してユーザのコンピュータに接続され得る、または外部コンピュータへの接続が（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを介して）行われ得る。

本発明の態様が、本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品の流れ図またはブロック図あるいはその両方を参照して以下で説明される。流れ図またはブロック図あるいはその両方の各ブロック、および流れ図またはブロック図あるいはその両方のブロックの組み合わせは、コンピュータ・プログラム命令によって実装され得ることが理解されるであろう。これらのコンピュータ・プログラム命令は、コンピュータまたはその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサによって実行される命令が、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つのブロックまたは複数のブロックで規定された機能／動作を実施するための手段をもたらすように、多目的コンピュータ、専用コンピュータ、または機械を生産するためのその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに与えられる可能性がある。

これらのコンピュータ・プログラム命令は、コンピュータ可読媒体に記憶された命令が、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つのブロックまたは複数のブロックで規定された機能／動作を実施する命令を含む製品をもたらすように、コンピュータ、その他のプログラム可能なデータ処理装置、またはその他のデバイスを特定の方法で機能させることができるコンピュータ可読媒体に記憶される可能性もある。

コンピュータ・プログラム命令は、コンピュータまたはその他のプログラム可能な装置で実行される命令が、流れ図またはブロック図あるいはその両方の１つのブロックまたは複数のブロックで規定された機能／動作を実施するためのプロセスを提供するように、コンピュータで実施されるプロセスを生成するために一連の動作のステップがコンピュータ、その他のプログラム可能な装置、またはその他のデバイスで実行されるようにするために、コンピュータ、その他のプログラム可能なデータ処理装置、またはその他のデバイスにロードされる可能性もある。

ここで図１を参照すると、一実施形態によるネットワーク・ストレージ・システム１０の概略図が示される。ネットワーク・ストレージ・システム１０は、好適なストレージ・システムの一例に過ぎず、本明細書に記載の本発明の実施形態の使用または機能の範囲に関していかなる限定を示唆することも意図されていない。とにかく、ネットワーク・ストレージ・システム１０は、本明細書において上で説明された機能のいずれかを与えられ得る、または本明細書において上で説明された機能のいずれかを実行し得る、あるいはその両方である。

ネットワーク・ストレージ・システム１０には、多数のその他の多目的または専用コンピューティング・システム環境または構成で動作可能なコンピュータ・システム／サーバ１２が存在する。コンピュータ・システム／サーバ１２で使用するのに好適である可能性があるよく知られているコンピューティング・システム、環境、または構成、あるいはそれらすべての例には、パーソナル・コンピュータ・システム、サーバ・コンピュータ・システム、シン・クライアント、シック・クライアント、ハンドヘルドまたはラップトップ・デバイス、マルチプロセッサ・システム、マイクロプロセッサに基づくシステム、セット・トップ・ボックス、プログラム可能な家庭用電化製品、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ・システム、メインフレーム・コンピュータ・システム、および上記のシステムまたはデバイスのいずれかを含む分散型クラウド・コンピューティング環境などが含まれるがこれらに限定されない。

コンピュータ・システム／サーバ１２は、コンピュータ・システムによって実行されるプログラム・モジュールなどのコンピュータ・システムが実行可能な命令の幅広い文脈で説明される可能性がある。概して、プログラム・モジュールは、特定のタスクを実行する、または特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、論理、データ構造などを含む可能性がある。コンピュータ・システム／サーバ１２は、通信ネットワークを介して接続された遠隔の処理デバイスによってタスクが実行される分散型クラウド・コンピューティング環境で実施される可能性がある。分散型クラウド・コンピューティング環境においては、プログラム・モジュールは、メモリ・ストレージ・デバイスを含むローカルのコンピュータ・システムのストレージ媒体と遠隔のコンピュータ・システムのストレージ媒体との両方に配置される可能性がある。

図１に示されるように、ネットワーク・ストレージ・システム１０のコンピュータ・システム／サーバ１２は、多目的コンピューティング・デバイスの形態で示されている。コンピュータ・システム／サーバ１２のコンポーネントは、１つまたは複数のプロセッサまたは処理ユニット１６と、システム・メモリ２８と、システム・メモリ２８を含むさまざまなシステム・コンポーネントをプロセッサ１６に結合するバス１８とを含む可能性があるがこれらに限定されない。

バス１８は、さまざまなバス・アーキテクチャのいずれかを使用したメモリ・バスまたはメモリ・コントローラ、周辺バス、アセラレーテッド・グラフィックス・ポート、およびプロセッサまたはローカル・バスを含む数種のバス構造のいずれかのうちの１つまたは複数を表す。限定ではなく例として、そのようなアーキテクチャは、業界標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、マイクロ・チャネル・アーキテクチャ（ＭＣＡ）バス、拡張ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、ビデオ電子装置規格化協会（ＶＥＳＡ）ローカル・バス、および周辺装置相互接続（ＰＣＩ）バスを含む。

通常、コンピュータ・システム／サーバ１２は、さまざまなコンピュータ・システム可読媒体を含む。そのような媒体は、コンピュータ・システム／サーバ１２によってアクセス可能である任意の利用可能な媒体である可能性があり、揮発性の媒体と不揮発性の媒体との両方、取り外し可能な媒体および取り外し不可能な媒体を含む。

システム・メモリ２８は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３０またはキャッシュ・メモリ３２あるいはその両方などの揮発性メモリの形態のコンピュータ・システム可読媒体を含み得る。コンピュータ・システム／サーバ１２は、その他の取り外し可能／取り外し不可能な揮発性／不揮発性のコンピュータ・システムのストレージ媒体をさらに含み得る。単なる例として、ストレージ・システム３４は、図示されておらず、ＨＤＤ内で操作され得る通常「ハード・ディスク」と呼ばれる取り外し不可能な不揮発性の磁気媒体からの読み出しと、その磁気媒体への書き込みとのために提供される可能性がある。図示されていないが、取り外し可能な不揮発性の磁気ディスク（例えば、「フロッピー（Ｒ）・ディスク」）からの読み出しと、その磁気ディスクへの書き込みとのための磁気ディスク・ドライブ、およびＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、またはその他の光学式媒体などの取り外し可能な不揮発性の光ディスクからの読み出し、またはその光ディスクへの書き込みのための光学式ディスク・ドライブが、提供される可能性がある。そのような場合、それぞれが、１つまたは複数のデータ媒体のインターフェースによってバス１８に接続される可能性がある。以下でさらに示され、説明されるように、メモリ２８は、本明細書において説明される実施形態の機能を実行するように構成されるプログラム・モジュールの組（例えば、少なくとも１つ）を有する少なくとも１つのプログラム製品を含み得る。

プログラム・モジュール４２の組（少なくとも１つ）を有するプログラム／ユーティリティ４０は、限定ではなく例として、メモリ２８に記憶される可能性があり、オペレーティング・システム、１つまたは複数のアプリケーション・プログラム、その他のプログラム・モジュール、およびプログラム・データも、メモリ２８に記憶される可能性がある。オペレーティング・システム、１つもしくは複数のアプリケーション・プログラム、その他のプログラム・モジュール、およびプログラム・データのそれぞれ、またはこれらの何らかの組み合わせは、ネットワーキング環境の実装を含む可能性がある。概して、プログラム・モジュール４２は、本明細書において説明される本発明の実施形態の機能または方法あるいはその両方を実行する。

また、コンピュータ・システム／サーバ１２は、キーボード、ポインティング・デバイス、ディスプレイ２４などの１つもしくは複数の外部デバイス１４、ユーザがコンピュータ・システム／サーバ１２とインタラクションすることを可能にする１つもしくは複数のデバイス、またはコンピュータ・システム／サーバ１２が１つもしくは複数のその他のコンピューティング・デバイスと通信することを可能にする任意のデバイス（例えば、ネットワーク・カード、モデムなど）、あるいはそれらすべてと通信することができる。そのような通信は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース２２を介して行われ得る。そしてさらに、コンピュータ・システム／サーバ１２は、ネットワーク・アダプタ２０を介して、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、通常の広域ネットワーク（ＷＡＮ）、または公衆ネットワーク（例えば、インターネット）、あるいはそれらすべてなどの１つまたは複数のネットワークと通信することができる。示されるように、ネットワーク・アダプタ２０は、バス１８を介してコンピュータ・システム／サーバ１２のその他のコンポーネントと通信する。示されていないが、その他のハードウェア・コンポーネントまたはソフトウェア・コンポーネントあるいはその両方が、コンピュータ・システム／サーバ１２と併せて使用され得ることを理解されたい。例には、マイクロコード、デバイス・ドライバ、冗長な処理ユニット、外部ディスク・ドライブ・アレイ、ＲＡＩＤシステム、テープ・ドライブ、およびデータ・アーカイブ・ストレージ・システムなどが含まれるがこれらに限定されない。

図２は、さまざまな実施形態にしたがって使用され得る、テープに基づくデータ・ストレージ・システムの簡略化されたテープ・ドライブ１００を示す。テープ・ドライブの１つの特定の実装が図２に示されているが、本明細書において説明される実施形態は任意の種類のテープ・ドライブ・システムに関連して実装され得ることに留意されたい。

示されるように、テープ送り出しカートリッジ１２０および巻き取りリール１２１が、テープ１２２を支持するために提供される。リールのうちの１つまたは複数は、取り外し可能なカセットの一部を形成する可能性があり、必ずしもシステム１００の一部であるとは限らない。図２に示されたテープ・ドライブなどのテープ・ドライブは、任意の種類のテープ・ヘッド１２６上でテープ１２２を動かすようにテープ送り出しカートリッジ１２０および巻き取りリール１２１を駆動するための（１つまたは複数の）駆動モータをさらに含む可能性がある。

ガイド１２５は、テープ・ヘッド１２６をまたいでテープ１２２を導く。そして今度は、そのようなテープ・ヘッド１２６が、ケーブル１３０を介してコントローラ組立体１２８に結合される。通常、コントローラ１２８は、サーボ・チャネル１３４と、データ・フローの処理を含むデータ・チャネル１３６とを含む。コントローラ１２８は、（図２に示されていない）リールの動きと、トラックの追跡、書き込み、読み出しなどのヘッドの機能とを制御する。ケーブル１３０は、テープ１２２に記録されるべきデータをヘッド１２６に送信し、テープ１２２からヘッド１２６によって読み出されたデータを受信するための読み出し／書き込み回路を含む可能性がある。アクチュエータ１３２は、書き込みまたは読み出し動作を実行するためにテープ１２２上の１組のトラックにヘッド１２６を移動させる。

すべて当業者に理解されるであろうように、データを送受信し、テープ・ドライブの動作を制御し、テープ・ドライブの状態をホストに伝達するための、テープ・ドライブと（一体的なまたは外部の）ホストとの間の通信のためにインターフェースがやはり設けられる可能性がある。

非常に低いビット誤り率を達成するためにデータ・ストレージでＥＣＣおよびＭＣが使用され、例えば、磁気テープ・ストレージ製品は、通常の動作条件の下で１×１０^−１７から１×１０^−１９の範囲のビット誤り率を保証するように設計される。概して、リード・ソロモン（ＲＳ）符号および低密度パリティ検査（ＬＤＰＣ）符号などの線形ブロック符号が、データ・ストレージ製品で使用される好ましいＥＣＣ方式であった。

通常、ＭＣ方式は、ランレングスの制約を課し、したがって、ランレングス制限（ＲＬＬ）符号化方式としても知られている。しかし、ＭＣ方式は、１２Ｔデータ・セパレータ・シーケンス（ＤＳＳ）、ＬＴＯ−５テープ・フォーマットの３３ビット再同期（Ｒｅ−Ｓｙｎｃ）パターンなどの、同期を目的としてＭＣ符号化されたデータに埋め込まれる特定のデータ・パターンの発生を防止するその他の種類の変調の制約を課す可能性がある。さらに、それらのＭＣ方式は、変調符号化されたデータの電力スペクトル密度が所望の周波数のスペクトルを持たないことを保証する可能性がある。例えば、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、およびブルーレイ・ディスク（ＢＤ）などの光学式ストレージ・システムは、周波数ゼロのスペクトルを示さない変調符号、すなわち、ＤＣフリー符号を使用する。

順連結を使用する従来のストレージ・システムにおいては、図３に示されるように、データは、最初に、ＥＣＣ方式を使用するＥＣＣ符号器３０２によって符号化され、次いで、ＭＣ方式を使用するＭＣ符号器３０４を使用して符号化される。順連結方式は、いくつかの欠点があることが知られている。標準連結（ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）または通常連結（ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）としても知られる順連結においては、変調復号器の出力における誤りの伝搬を削減するまたはなくすことによって誤り率の性能を改善するために、変調符号語のサイズが比較的小さい。

しかし、これは、小さな変調ブロック・サイズが、所与の制約の組のシャノン容量（Ｓｈａｎｎｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ）として知られる最大変調符号化率に近くない符号化率をもたらすという欠点がある。順連結のさらに別の欠点は、変調復号器が検出器からＥＣＣ復号器に軟情報を渡すことを妨げ、それによって、誤り率の性能を改善する可能性がある軟復号技術または繰り返し検出／復号技術あるいはその両方の使用を妨げることである。

ここで図４を参照すると、従来の方式によるＥＣＣのための逆連結（ＲＣ）が示されている。図３に示されたＥＣＣおよびＭＣの連結順序の逆転は、既に検討されている標準連結の欠点を緩和することを目的とする。

このアーキテクチャは、組織的ＥＣＣ符号器４０４およびパリティ変調符号器４０６が後に続く非常に高率なデータ変調符号器４０２を使用する。通常、ＲＣ方式は、非常に高い符号化率を実現するために効率的な変調符号化のための大きなブロック・サイズを使用するが、大きなブロックの変調符号の変調復号がＥＣＣ復号の後に実行されるので誤りの伝搬を被らない。さらに、ＲＣ方式は、誤り率の性能を改善するために軟復号および繰り返し検出／復号技術を使用することを可能にする。

ＭＣ符号器５０２を使用して変調符号化された変調符号化されたデータ・ストリームに、組織的ＥＣＣ符号器５０４を使用してＥＣＣパリティビットが挿入され、したがって、第２のパリティ変調符号器の使用を避ける代替的なＲＣアーキテクチャが、図５に示される。

さまざまな実施形態によって本明細書おいて開示されるのは、第２のパリティ変調符号器の使用を避け、一様でない変調の制約を満たす非常に高率な数え上げ（ｅｎｕｍｅｒａｔｉｖｅ）変調符号器、組織的ＲＳ符号器、および部分的パリティ・シンボル・インターリーバを使用するＲＣ方式である。このＲＣ方式は、誤りの伝搬および符号化率の損失を最小化しながら非常に厳しい変調の制約を実現することによってその他の従来のＲＣアーキテクチャを改良する。さらに、ＰＲＭＬ（Ｇ，Ｉ）の制約を満たすＭＣ符号の新しいクラスが導入される。プレフィックス制約符号（ｐｒｅｆｉｘ−ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｃｏｄｅ）および一様でない制約を用いる２つのインターリーブされた数え上げ符号の逐次連結に基づくこの符号の系統は、その他の知られている効率的なＰＲＭＬ（Ｇ，Ｉ）符号よりもはるかに優れている。例えば、一部の手法では、２００ビットのブロック・サイズを有する低レイテンシの符号化率１９９／２００のＰＲＭＬ（Ｇ＝１４，Ｉ＝７）符号が構築される可能性がある。

本明細書において参照されるＰＲＭＬ（Ｇ，Ｉ）符号は、当技術分野で知られている任意の種類のＰＲＭＬ（Ｇ，Ｉ）符号である可能性があり、制約（Ｇ，Ｉ，Ｍ，ｄ，ｋなど）は、当技術分野で知られている任意の方法にしたがって実現される可能性がある。参考のために、米国特許第７，４８６，２０８号および米国特許第７，６７９，５３５号が、テープのチャネルの処理の制約を取得し、使用することの詳細を提供する。

さまざまなデータ・ストレージ製品の中でも、ＨＤＤは、ＲＣが初めて提案されてから２５年以上後であったが、市販のストレージ製品で逆連結を初めて実装することとなった。実際、今日のすべてのＨＤＤは、逆連結を使用する。以下の４つの要因により、ＨＤＤ産業において逆連結が受け入れられることとなった。１）ＨＤＤの読み出し／書き込みチャネルは独自仕様であり、したがって、その他の会社による新規のＲＣ方式の容認が、ＬＴＯなどのテープ・ドライブ技術の場合のように業界全体で容認するために必要とされない。２）ＨＤＤの読み出し／書き込みチャネルは、後方互換性の要件によって妨げられない。３）ＨＤＤ産業は、ＲＣが導入されるとき、実現可能な面密度の限界に急速に近づいており、したがって、フォーマットの効率を改善し、通常の動作条件の下で必要とされる信号対雑音比（ＳＮＲ）を下げるために必要な投資を行い、新しいテクノロジーを実装するリスクをとることにより前向きであった。そして、４）ＨＤＤで使用される種類のＥＣＣ符号のためのＲＣの最近の研究が、ＨＤＤで実用的なＲＣ方式を実装することを可能にするレベルまで進んだ。しかし、ａ）よい性能をもたらし、ｂ）厳しい変調の制約を満足し、ｃ）実装しやすい、複合符号のための考え抜かれたＲＣ方式の研究および設計に関連する課題は、過小評価されてはならない。今日、磁気テープ・ドライブ・システムと、ＣＤ、ＤＶＤ、およびＢＤなどの光学式ストレージ・システムとは、ＲＣの利点が知られているにもかかわらず、まだ、ＥＣＣおよびＭＣの順連結を使用する。これらのシステムでのＲＣの実装は、本明細書において説明される実施形態および手法がないために、とにかく正当化されず、可能でもなかった。

ＨＤＤ製品で使用されるＥＣＣ方式は、大抵、インターリーブされたＲＳ符号、インターリーブされていないＲＳ符号、またはＬＤＰＣ符号に基づく。順連結を使用するＨＤＤは、８ビット・シンボルを用いる３様のインターリーブされたＲＳ符号を使用しており、そのＲＳ符号は、１０ビット・シンボルまたは１２ビット・シンボルを用いるインターリーブされていないＲＳ符号によって置き換えられた。今日では、通常、ＬＤＰＣ符号がＨＤＤで使用され、過去に使用されていたＲＳ符号を置き換える。例えば、ＲＳ符号およびＬＤＰＣ符号の連結がＥＣＣ方式として使用される場合、本明細書に記載の実施形態および手法がＨＤＤで使用され得る。

ＨＤＤは、ピーク検出がまだ使用されていたとき、（ｄ，ｋ）制約ＲＬＬ符号を使用していた。１９９０年頃にＨＤＤにＰＲＭＬ検出が導入された後、ＰＲＭＬ（Ｇ，Ｉ，Ｍ）符号が最初に使用され、最終的にＰＲＭＬ（Ｇ，Ｉ）符号によって置き換えられた。

光学式ストレージ・システムの面密度（または容量）は、ディスクまたは媒体上のレーザー・スポットのサイズの２乗に反比例する。さらに、レーザー・スポットのサイズは、ｒ＝λ／ＮＡに比例し、ここで、ＮＡは、対物レンズの開口数であり、λは、光源（レーザー）の波長である。また、最適なレーザー・スポットの直径は、ｄ＝１．１８λ／ＮＡであることが示され得る。したがって、光学式ストレージ・システムの面密度は、面密度∝（ＮＡ／λ）^２として表され得る。

すべての光ディスク・ストレージ・テクノロジー（ＣＤ、ＤＶＤ、およびＢＤ）が直径１２０ｍｍおよび厚さ１．２ｍｍの光ディスクを使用するので、片面単層ディスクの容量は、面密度に依存し、面密度は、最小ピット長と、トラック・ピッチとしても知られる溝間隔とによって決定される。最小溝間隔は、回析によって決定される。レーザー光の波長が短いほど、溝間隔は小さくなる。同様に、対物レンズのＮＡが大きいほど、溝間隔は小さくなる。したがって、光学式ストレージ・テクノロジーがＣＤからＤＶＤへと進歩し、それからＢＤへと進歩したとき、レーザーの波長が短くなるにつれて対物レンズのＮＡが小さくなったので、トラック・ピッチはレーザー光源の波長よりも急速に小さくなった。

ＣＤテクノロジーは、１９８２年から商用利用されてきた。ＣＤテクノロジーに関しては、λ＝７８０ｎｍ、ＮＡ＝０．４５、ｒ＝１．７３μｍ、スポットの直径ｄ＝２．１μｍである。さらに、ＣＤの容量は６８０ＭＢであり、トラック・ピッチは１．６μｍであり、最小ピット長は０．８μｍであり、ユーザ情報の面密度は０．４１Ｇｂ／ｉｎ^２（０．０６４Ｇｂ／ｃｍ^２）である。

ＤＶＤテクノロジーは、１９９６年から商用利用されてきた。ＤＶＤテクノロジーに関しては、λ＝６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６、ｒ＝１．０８μｍ、スポットの直径ｄ＝１．３μｍである。さらに、ＤＶＤの容量は４．７ＧＢ（ＣＤの容量の６．７倍に増加）であり、トラック・ピッチは０．７４μｍであり、最小ピット長は０．４μｍであり、ユーザ情報の面密度は２．７７Ｇｂ／ｉｎ^２（０．４３Ｇｂ／ｃｍ^２）である。

ＢＤテクノロジーは、２００６年から商用利用されてきた。ＢＤテクノロジーに関しては、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５、ｒ＝０．４７μｍ、スポットの直径ｄ＝０．６μｍである。さらに、ＢＤの容量は２５ＧＢ（ＤＶＤの容量の５．３倍に増加）であり、トラック・ピッチは０．３２μｍであり、最小ピット長は０．１５μｍであり、ユーザ情報の面密度は１４．７３Ｇｂ／ｉｎ^２（２．３Ｇｂ／ｃｍ^２）である。

通常、光学式データ・ストレージ製品で使用されるＥＣＣ方式は、積符号または連接符号などの２つのＲＳ成分符号（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃｏｄｅ）を用いるインターリーブされた符号（複合符号）に基づく。ｍビット・シンボルを用いるＲＳ（ｎ，ｋ，ｄ）符号は、次元ｋシンボル、長さｎシンボル、および最小ハミング距離ｄを有する。ＣＤテクノロジーは、外側符号（ｏｕｔｅｒ ｃｏｄｅ）が８ビット・シンボルを用いるＲＳ（２８，２４，５）符号であり、内側符号（ｉｎｎｅｒ ｃｏｄｅ）が８ビット・シンボルを用いるＲＳ（３２，２８，５）符号であるクロス・インターリーブされた連結ＲＳ符号化方式を使用する。ＣＤの連結符号化方式は、第２の段階がクロス・インターリーブ段階である３段階のインターリーブを使用する。ＣＤの符号化方式は、クロス・インターリーブド・リード・ソロモン符号化（ＣＩＲＣ：Ｃｒｏｓｓ−Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ Ｒｅｅｄ Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｉｎｇ）として知られている。ＤＶＤテクノロジーは、列符号が８ビット・シンボルを用いるＲＳ（２０８，１９２，１７）符号であり、行符号が８ビット・シンボルを用いるＲＳ（１８２，１７２，１１）符号であるＲＳ積符号を使用する。ＢＤテクノロジーは、ロング・ディスタンス符号（ＬＤＣ：ｌｏｎｇ−ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃｏｄｅ）、すなわち、８ビット・シンボルを用いるＲＳ（２４８，２１６，３３）符号を使用する。ＬＤＣ符号化されたデータは、ＲＳ（６２，３０，３３）バースト・インジケーティング・サブコード（ＢＩＳ：ｂｕｒｓｔ−ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｓｕｂｃｏｄｅ）からの符号語と多重化される。ＢＤフレームでは、１５２個のＬＤＣ符号語が、１２個のバースト・インジケーティング符号語（ｂｕｒｓｔ−ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｃｏｄｅ ｗｏｒｄ）と多重化される。４つのバースト・インジケーティング・ピケット符号語（ｂｕｒｓｔ−ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ ｐｉｃｋｅｔ ｃｏｄｅ ｗｏｒｄ）が、１つのＬＤＣ符号語の長さ、すなわち、２４８バイトに対応することに留意されたい。したがって、ＢＤの最終的なＥＣＣの配列は、２４８行、１５２ＬＤＣ列および（１２／４）＝３ピケット列（ｐｉｃｋｅｔ ｃｏｌｕｍｎ）、すなわち、合計１５５列を有し、各列は、ＬＤＣ符号語かまたは４つのＢＩＳ符号語かのどちらかである。このＥＣＣ配列は、ＢＤに行毎に書き込まれ、したがって、ＬＤＣ符号語およびＢＩＳ符号語をインターリーブする。

光学式ストレージ・ドライブで使用されるすべての変調符号は、ＤＣフリーであり、データ・トラックからトラッキング情報を抽出する簡単なサーボ・システムの使用を可能にする。さらに、それらの変調符号は、符号化されたデータで２Ｔの最小ランレングスを保証するｄ＝１制約か、または符号化されたデータで３Ｔの最小ランレングスを保証するｄ＝２制約かのどちらかを満たす。非常に小さなピットおよびランドを用いる光ディスクは、複製することが非常に難しく、ビット誤り率の悪化に見舞われる。ＲＬＬ ｄ＝１およびｄ＝２シーケンスは、符号化されていないシーケンスよりも２倍から３倍大きな最小ピット・サイズを有し、（ｄ＋１）Ｒ＞１であるので、最小ピット長当たり２ユーザ・ビット以上を符号化する。したがって、それらのシーケンスは、データの完全性を犠牲にすることなくより高いユーザ面密度を実現する。ＣＤは、符号化率８／１４の８対１４（ＥＦＭ）変調符号および１４ビットのブロック毎に３つのマージング・ビット（ｍｅｒｇｉｎｇ ｂｉｔ）の挿入の連結である符号化率８／１７（ｄ＝２，ｋ＝１０）ＤＣフリー変調符号を使用する。ＤＶＤは、ＥＦＭＰｌｕｓとして知られる進歩した符号化率８／１６（ｄ＝２，ｋ＝１０）ＤＣフリー変調符号を使用する。符号化率８／１６ＥＦＭＰｌｕｓ符号は、ＥＦＭと同じ基本的なパラメータを有するが、ただし、フォーマットの効率を改善する６．２５％高い符号化率を有することに留意されたい。ＢＤは、効率的なＤＣ制御のためにパリティ保存（ＰＰ）特性を有する１７ＰＰとして知られる符号化率２／３（ｄ＝１，ｋ＝７）ＤＣフリー可変長変調符号を使用する。さらに、ＢＤで使用される１７ＰＰ変調符号は、１７ＰＰ符号の連続する２Ｔの最小ランレングスの数を６に制限する繰り返し最小遷移ランレングス（ＲＭＴＲ：ｒｅｐｅａｔｅｄ ｍｉｎｉｍｕｍ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｒｕｎ−ｌｅｎｇｔｈ）制約を満たす。ＲＭＴＲ制約は、システムの堅牢性、特に、円周方向の反り（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ ｔｉｌｔ）に対する堅牢性を改善する。符号化率２／３可変長１７ＰＰ符号は、長さ２、４、６、または８ビットのデータ語を長さ３、６、９、および１２ビットの符号語にそれぞれマッピングする。

リニア・テープ・オープン（ＬＴＯ）テクノロジーが、１９９０年代の終わりに開発され、第１世代のＬＴＯテープ・ドライブ（ＬＴＯ−１）が、２０００年に商用利用されるようになった。過去１０年、（平均で）およそ２年半毎に、テープ・カートリッジの容量を２倍にする新しい世代のＬＴＯテープ・ドライブが導入されてきた。エンタープライズ・テープ・ドライブで使用される符号化方式は、中級のＬＴＯテープ・ドライブで使用される符号化方式と非常に似ている。したがって、この説明の残りに関しては、簡潔にするために、ＬＴＯ ＥＣＣ方式のパラメータのみが示される。

ＬＴＯで使用されるＥＣＣ方式は、テープ・トラックに沿って、それらのテープ・トラックにまたがってインターリーブする度合いが大きいＲＳに基づく積符号化方式である。初めの４つのＬＴＯの世代（ＬＴＯ−１からＬＴＯ−４まで）では、ＬＴＯ−１およびＬＴＯ−２で８つの同時に書き込まれるトラックのうち１つの壊れたトラックの訂正を可能にし、ＬＴＯ−３およびＬＴＯ−４で１６個の同時に書き込まれるトラックのうち２つの壊れたトラックの訂正を可能にした、１０パリティ・バイトを用いるＲＳ（６４，５４，１１）列符号（Ｃ２符号）が使用される。２０１０年に商用利用されるようになったＬＴＯ−５テープ・ドライブでは、ＬＴＯ−５の進歩した金属粒子テープに同時に書き込まれる１６トラックのうち２つの壊れたトラックの訂正を可能にする、１２パリティ・バイトを用いるＲＳ（９６，８４，１３）列符号（Ｃ２符号）が使用される。最初の３つのＬＴＯの世代では、６パリティ・バイトを用いるＲＳ（２４０，２３４，７）行符号（Ｃ１符号）が使用される。ＬＴＯ−４およびＬＴＯ−５テープ・ドライブでは、行パリティ・バイトの数が、６バイトから１０バイトに増やされ、つまり、ＲＳ（２４０，２３０，１１）行符号（Ｃ１符号）が、トラックに沿った誤り訂正能力を改善するために使用される。

３つの種類のＭＣが、ＬＴＯテープ・ドライブで使用される。ＬＴＯ−１テープ・ドライブでは、検出が、誤り率の性能の点でＰＲＭＬ検出に劣るが実装するのがより簡単であるピーク検出に基づくので、符号化率２／３固定長（ｄ＝１，ｋ＝７）符号が使用される。ＬＴＯ−１の符号化率２／３固定長有限状態（ｄ＝１，ｋ＝７）符号は、４ビットのデータ語を６ビットの符号語にマッピングする。さらに、符号は、７状態符号である。

次の３つのＬＴＯテープ・ドライブの世代ＬＴＯ−２からＬＴＯ−４まででは、符号化率１６／１７ ２連続（ｔｗｉｎ）制約符号が、１／（１＋Ｄ）プリコーディングと併せて使用される。この符号は、連続するＮＲＺＩの２連続の最大数をｔ＝１１に制限し、２連続は、００かまたは１１かのどちらかである。また、この符号は、ＮＲＺＩの０の最大ランレングスをｋ＝１４に制限し、ＮＲＺＩの１のランレングスをｊ＝１４に制限する。さらに、交番ビットパターン（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ−ｂｉｔ ｐａｔｔｅｒｎ）（ＮＲＺＩ表記のＶＦＯパターン）の最大長がａ＝２４に制限され、各１７ビットＮＲＺＩ符号語内に少なくとも２つのＮＲＺＩの１（遷移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ））が存在する。すべての（ｊ＝１４，ｋ＝１４，ｔ＝１１，ａ＝２４）制約ＮＲＺＩシーケンスの組はすべての１／（１＋Ｄ）プリコーディングされた（Ｇ＝１３，Ｉ＝１１，Ｍ＝２３）制約シーケンスの組と同一であるので、ＬＴＯ−４ ＭＣ符号は（Ｇ＝１３，Ｉ＝１１）符号である。

ＬＴＯ−５テープ・ドライブでは、符号化率３２／３３（ｊ＝１５，ｋ＝１５，ｔ＝１１，ａ＝２４）２連続制約符号が、１／（１＋Ｄ）プリコーディングと併せて使用される。ＬＴＯ−５変調符号は、ＬＴＯ−４変調符号とほとんど同じ基本的なパラメータを有するが、ただし、フォーマットの効率を改善する３％高い符号化率を有する。すべての（ｊ＝１５，ｋ＝１５，ｔ＝１１，ａ＝２４）制約ＮＲＺＩシーケンスの組はすべての１／（１＋Ｄ）プリコーディングされた（Ｇ＝１４，Ｉ＝１１，Ｍ＝２３）制約シーケンスの組と同一であるので、ＬＴＯ−５ ＭＣ符号は（Ｇ＝１４，Ｉ＝１１）符号である。

概して、良好な距離特性（良好な誤り性能）を有する大きなブロック長の符号（長い符号）の構築は、非常に難しい問題である。さらに、長い符号は、それらの符号の復号があまり複雑でない場合、実用的な方式でのみ使用され得る。実際には、２つ以上の短い符号が、妥当な（手に負えないほどでない）実施の複雑さで復号可能である長い符号を申し分なく構築するために組み合わされる。必要に応じてインターリーブを使用して２つ以上の成分符号から形成されるこれらの符号は、当技術分野で知られているように、複合符号と呼ばれる可能性がある。通常、複合符号のための実用的な符号化方式は、成分符号の符号器を使用する。同様に、通常、複合符号の実用的な複合方式は、成分符号の復号器を使用する。例えば、２つの成分符号に関連する２つの符号器が、直列に連結される可能性があり、何らかの種類のインターリーバが、成分符号のための２つの符号器の間で使用される可能性がある。

図６は、ＬＴＯテープ・ドライブでの実装による、テープ・ドライブで使用され得る複合符号のための符号化方式（図示されていないＣ２符号器とＣ１符号器との間のあり得るインターリーバ）を図式的に示す。列符号器は、Ｃ２符号器とも呼ばれ、行符号器は、Ｃ１符号器と呼ばれる。１つの手法においては、示されたＣ２符号器６０２、Ｃ１符号器６０４、およびＭＣ符号器６０６の順序が、ＬＴＯテープ・ドライブで使用され得る。ＬＴＯでは積符号化方式が使用されるので、Ｃ２およびＣ１の順序は交換可能であることに留意されたい。

図７は、一実施形態による、巡回冗長検査（ＣＲＣ）誤り検出符号７０２、圧縮７０４、暗号化７０６、Ｃ２符号化７０８、およびテープ・レイアウト追加７１０を含む、Ｋ個の同時に書き込まれるトラックを有するテープ・ドライブでの概念的なデータ・フロー７００を詳細な形式で示す。データ・フロー７００は、各トラック１、．．．、Ｋのための個々のＣ１符号化７１２、．．．、７１４、バイト・インターリーブ７１６、．．．、７１８、スクランブル（データ・ランダム化）７２０、．．．、７２２、ＭＣ符号化７２４、．．．、７２６、同期挿入７３２、．．．、７３４、および多重化７２８、．．．、７３０も含む。

以下の説明では、ＥＣＣおよびＭＣの動作の順序が説明の焦点であるので、説明を簡単にするためにこれらの動作のほとんどが示されない。しかし、本明細書の説明のいずれも、示されていないがその他の図で説明されるさらなる動作を含む可能性がある。

図８は、１つの手法の、ＬＴＯテープ・ドライブでの符号化動作８００を簡略化された形式で示す。データは、Ｃ２符号器８０２を使用してＣ２符号化される。次いで、テープ・レイアウト８０４が、データ・セットのサブユニットのデータの部分に関連するヘッダ（ヘッダ１．．．ヘッダＫ）を生成し、データ・セットのサブユニットのデータの部分がＣ１符号器８０６、．．．、８０８でＣ１符号化された後にヘッダを付加する。ヘッダは、２バイトのＣＲＣを含むが、ＥＣＣ符号化されない。次に、ヘッダおよびデータが、ＭＣ符号器８１４、．．．８１６を使用して変調符号化される前に多重化される８１０、．．．、８１２。

各データ・セットは、複数のサブユニットまたはサブデータ・セットを含み、各サブデータ・セットは、サブデータ・セットの各行が「データ・セットのサブユニット」であるように定義された２次元配列である。ＬＴＯでは、それぞれの符号化されたサブデータ・セットは、（ＬＴＯ−１〜ＬＴＯ４の世代に関して）２つまたは４つ（ＬＴＯ５）のＣ１符号語を含む。したがって、概して、符号化されたサブデータ・セットは、１つまたは複数のＣ１符号語を含む。各データ・セットは複数のサブデータ・セットを含み、列符号化されたサブデータ・セットの各行がヘッダを割り振られるので、通常、数百のヘッダが単一のデータ・セットに割り振られる。

図１６に示されるように、ＬＴＯ１〜ＬＴＯ２では、Ｋ＝８トラックに対してデータ・フローの処理が実行される。各データ・セットは、複数のサブデータ・セットを含む。この例において、データ・セットは、１６個のサブデータ・セットを含む。各サブデータ・セットは、２次元配列であり、行符号Ｃ１および列符号Ｃ２による符号化の後、保護される。見て分かるように、それぞれの符号化されたサブデータ・セットは、Ｃ１行パリティ・バイトおよびＣ２列パリティ・バイトを有する。符号化されたサブデータ・セットは、Ｃ２符号化が最初に実行され（拡張（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）、すなわち、垂直方向のパリティ・バイトの追加）、その後にＣ１符号化が続く（拡張、すなわち、水平方向のパリティ・バイトの追加）ように示される。実際、符号化されたサブデータ・セットの行（データ・セットのサブユニット）は、２つのバイト・インターリーブされたＣ１符号語（ＬＴＯ１〜ＬＴＯ４）または４つのバイト・インターリーブされたＣ１符号号（ＬＴＯ５）を含む。ヘッダが、符号化されたサブデータ・セットの行を特定するためにそれぞれのそのような「サブユニット」に付加される。この「サブユニット」は、符号化された情報が存在するパケットまたはエンベロープと考えられ得る。ヘッダは、パケットまたはエンベロープの先頭のアドレスである。ヘッダは、Ｃ１およびＣ２復号が実行され得るようにそれぞれの受信されたパケットまたはエンベロープを正しいサブデータ・セットおよび正しい行に入れるために受信機によって使用される。Ｃ１およびＣ２復号は、サブデータ・セットに基づく。図１６に示されるように、例えば、データ０およびＣ１、データ１およびＣ１等である。実際には、データ０およびＣ１は、２つ（ＬＴＯ１〜ＬＴＯ４）または４つ（ＬＴＯ５）のバイト・インターリーブされたＣ１符号語を含む。したがって、符号化されたサブデータ・セットの行の長方形Ｃ１は、２つ（ＬＴＯ１〜ＬＴＯ４）または４つ（ＬＴＯ５）のＣ１符号語に関連するパリティ・バイトを示す。符号化されたサブデータ・セットの最下部の行は、これらのパケットまたはエンベロープに入れられたデータが必ずしも存在せず、パケットまたはエンベロープの内容がＣ１パリティ・バイトによってやはり保護されるＣ２パリティのみである可能性もあり、この種のパケットもヘッダを受け取ることを示す（符号化されたサブデータ・セットの最下部の行）。

ＬＴＯでは、２つのそのようなヘッダを付けられたパケットがまとめられる（ＬＴＯ１〜ＬＴＯ４では、各パケットが２つのバイト・インターリーブされたＣ１符号語を含み、したがって、２つのパケットは４つのＣ１符号語、すなわち、４つ組（ｑｕａｄ）を含むので、図１６においては、符号語の４つ組を表すＣＱによって示される）。ランダム化および（図１６においてはＲＬＬ符号化と呼ばれる）変調符号化の後、２つのパケットは、同期パターンを詰め込まれる。図１６に示されるように、データは、Ｃ１符号語が特定されることを可能にするヘッダを追加することによって各トラックから処理される可能性があり、データは、（ＨＣＲ’、データ０’、Ｃ１’などによって示されるように）ランダム化され、データは、（ＨＣＲ’’、データ０’’、Ｃ１’’などによって示されるように）同期フィールドが追加されるときにＲＬＬ符号化され、データは、書き込み等化にかけられ、そして、書き込み中読み出し（ｒｅａｄ−ｗｈｉｌｅ−ｗｒｉｔｅ）および再書き込みが、データを書き込むために実行される可能性がある。

一部の手法によれば、積符号のための符号化が、２つの方法のうち１つで実行される可能性がある。第１の手法によれば、第１のステップで、データ・セットのデータの部分がＣ２符号化され、次に、データ・セットのデータの部分と第１のステップで生成されたＣ２パリティの部分との両方がＣ１符号化される。第２の手法では、第１のステップで、データ・セットのデータの部分がＣ１符号化され、次に、データ・セットのデータの部分と第１のステップで生成されたＣ１パリティの部分との両方がＣ２符号化される。

図９は、１つの手法の、一部のエンタープライズ・テープ・ドライブの符号化動作９００を簡略化された形式で示す。データは、Ｃ２符号器９０２を使用してＣ２符号化される。次いで、テープ・レイアウト９０４が、データ・ユニットに関連するヘッダ（ヘッダ１．．．ヘッダＫ）を生成する。１つの手法では、データ・ユニットと、２バイトのＣＲＣを含むそれらのデータ・ユニットの対応するヘッダとが、Ｃ１符号器９０６、．．．、９０８でまとめてＣ１符号化される。それから、変調符号化９１０、．．．、９１２が、データ・ユニットおよびそれらのデータ・ユニットの対応するヘッダに対して行われる。

１つの手法では、ＲＣ方式が、ＥＣＣおよびＭＣの順序を逆にするという意味で従来ののＲＣを実行する可能性がある。変調符号の符号化率は、０．９９５１である可能性があり、一方、ＬＴＯ−５変調符号化率は、３２／３３である。これは、より高いテープ・フォーマットの効率をもたらす変調符号化率の２．６％の改善を生じる。

図１０は、１つの手法の符号化動作１０００の順序を簡略化された形式で示す。変調符号は、ＬＴＯ−２からＬＴＯ−５までのテープ・ドライブの世代で満たされるインターリーブされたＩ＝１１の変調の制約を維持する。しかし、列符号によるパリティ・シンボルの挿入が変調の制約を弱めるために、Ｇ制約は、ＬＴＯ−５のＧ＝１４からＧ＝２２に弱められる。

このＲＣ方式の別の重大な欠点は、このＲＣ方式の高い実装の複雑性が実施する際に積符号のためのこのＲＣアーキテクチャの使用を悪化させることである。積符号のための既存のＲＣアーキテクチャは、後方互換性が提供されなければならないとすると手に負えないほど複雑になる、既存のデータ・フローのアーキテクチャの完全な見直しおよび再設計を必要とする。

実装の複雑性に加えて、この手法の別の欠点は、変調符号化の後のＣ２シンボルの挿入が、実現可能な変調の制約を弱め、タイミングの復元の劣化と、ひいてはＣ１復号器の入力におけるより高い誤り率とを引き起こす。さらに、この特定のＲＣ方式は、一様でない制約を満たすように設計されていない。したがって、この方式によって満たされる全体的な変調の制約は、あまり厳しくない。

一実施形態による複合誤り訂正符号のための逆連結の新規の手法が、以降で検討される。図１１は、Ｃ２符号化１１０２、ＭＣ符号化１１０４、およびＣ１符号化１１０６の新しい順序を用いる多段階符号化構造１１００を図式的に示す。これまで、すべての設計されたＲＣ方式は、ＥＣＣおよびＭＣの順序を完全に逆にした。図１１に示されるように、ＭＣ符号化１１０４およびＥＣＣ（Ｃ２符号化１１０２）は、完全には逆にされず、ＭＣ符号化１１０４が、Ｃ２ ＥＣＣ符号化１１０２の後であるが、ただし、Ｃ１符号化１１０６の前に実行される。動作のこの順序は、部分逆連結（ＰＲＣ）と呼ばれる可能性がある。概して、Ｃ１符号化１１０６またはＣ２符号化１１０２は、ＢＣＨ符号、ＲＳ符号、ＬＤＰＣ符号などの単一のＥＣＣ符号、または積符号、連接符号、バイサイクリック符号（ｂｉｃｙｃｌｉｃ ｃｏｄｅ）、クロス・インターリーブド符号（ｃｒｏｓｓ−ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ ｃｏｄｅ）、ダイヤモンド符号（ｄｉａｍｏｎｄ ｃｏｄｅ）、ターボ符号などの複合ＥＣＣ符号のための符号器である可能性があり、つまり、誤り訂正符号化は、３つ以上の成分符号を使用する可能性がある。さらに、さまざまなＥＣＣ符号化段階の間にインターリーブの段階が存在する可能性がある。ＰＲＣ方式は、第１のＥＣＣ符号化ステップを実行し、その後に、第２の変調符号化ステップおよび第３のＥＣＣ符号化ステップを実行する。第３のＥＣＣ符号化ステップの後の追加の変調符号化ステップは、任意であり、したがって図１１に示されていない。

図１１に示されるように、データ・セットは、データ・セットのいずれかの部分が変調符号化方式およびＣ１符号化方式を用いて符号化されるよりも前にＣ２符号化方式を用いて符号化される。

ＰＲＣ方式は、積符号のための従来のＲＣ方式に優るいくつかの利点を有する。ＰＲＣ方式は、切り替えられるのがＭＣおよびＣ１符号化の順序のみであるので、従来のデータ・フローのアーキテクチャと比較して実装するのが簡単である。したがって、ＰＲＣ方式は、既存のデータ・フローのアーキテクチャに対する比較的小さな変更によって実装され得る。これは、テープ・ドライブ・システムが、通常、後方互換性の要件を満たすことを期待されるので、テープ・ドライブ・システムに対する大きな利点を示す。また、Ｃ２シンボルが、ＭＣ符号化されたデータ・ストリームに挿入されず、ＰＲＣ方式が、一様でない変調の制約を満たすことができ、より厳しい全体的な変調の制約、改善されたタイミングの回復、および改善された性能をもたらす。

このＰＲＣ方式は、積符号化方式などの複合符号に基づくＥＣＣアーキテクチャを使用するＨＤＤ、光学式ストレージ・ドライブ、およびテープ・ドライブで使用され得る。データを記憶するために、ＨＤＤは、１次元の同心のデータ・トラックを使用し、一方、光学式ストレージ・デバイスは、１次元のらせん状のトラックを使用する。リニア・テープ・ドライブは、テープの縁にやはり平行であるＫ個の平行なトラックを同時に書き込み、読み出す。ＨＤＤ、光学式ストレージ・ドライブ、およびテープ・ドライブは、線速度一定（ＣＬＶ）モードかまたは角速度一定（ＣＡＶ）モードかのどちらかで動作する。リニア・テープ・ドライブはＣＬＶモードを使用し、一方、ＨＤＤはＣＡＶモードを使用する。光学式ストレージ・デバイスは、ＣＬＶモードかまたはＣＡＶモードかのどちらかを使用する。ゾーン化線速度一定（ＺＣＬＶ：Ｚｏｎｅｄ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｌｉｎｅａｒ Ｖｅｌｏｃｉｔｙ）は、高速なＣＤおよびＤＶＤレコーダで使用されるＣＬＶの修正形態である。ＺＣＬＶモードは、ディスクを決まった数のゾーンに分割し、各ゾーンが、線速度一定を割り振られる。ＺＣＬＶモードは、より速いシーク時間を提供するＣＡＶモードとより大きなストレージ容量を提供するＣＬＶとの間の折衷である。

概して、ＰＲＣ方式のＣ１符号は、任意の線形または非線形符号、例えば、ＬＤＰＣ符号、２進ＢＣＨ符号、またはｑ元ＢＣＨ符号、およびＲＣ符号、または複合符号である可能性がある。ＰＲＣ方式のＣ２符号は、概して、複合符号を含む任意の線形または非線形符号である可能性があるが、一実施形態においては、ＲＳ符号が、Ｃ２符号の好ましい選択である可能性がある。

一部のより全般的に示された実施形態においては、第１のＥＣＣ符号化が実行され（この第１の符号化は複合符号に基づく可能性があり、つまり、２つ以上の成分符号を有する可能性があり）、その後に変調符号化が続き、続いて第２のＥＣＣ符号化が続く（この第２の符号化は複合符号に基づく可能性があり、つまり、２つ以上の成分符号を有する可能性がある）。これらの段階の後、実行される任意の第２の変調符号化が存在する可能性がある。

ここで図１２を参照すると、ＬＴＯテープ・ドライブで使用されるアーキテクチャと同様のアーキテクチャのデータ・フロー１２００の第１の実施形態が示される。しかし、データ・ユニットのヘッダは、ＬＴＯテープ・ドライブのようにＣ１符号化されない。

Ｃ２符号化されたデータ・アレイの行が、Ｃ２符号器１２０２を通過した後、テープ・レイアウト１２０４によってＫ個のデータ・トラックに割り振られる。データ・ユニットは、（別個のデータＭＣ符号器１２０６、．．．、１２０８を用いて）最初にＭＣ符号化され、次に、Ｃ１符号器１２１４、．．．、１２１６を用いてＣ１符号化され、一方、ヘッダは、（別個のヘッダＭＣ符号器１２１０、．．．、１２１２を用いて）ＭＣ符号化されるだけである。データ・ユニットおよびヘッダの長さは大きく異なるので、これらの違いに対応することができる２つの異なるＭＣ符号器が、データ・ユニットおよびヘッダを符号化するために使用される。ＭＣ符号化されたヘッダは、次に、ＭＣ符号化され、Ｃ１符号化されたデータ・ユニットに付加され、つまり、ＭＣ符号化されたヘッダおよびＭＣ符号化され、Ｃ１符号化されたデータ・ユニットが（マルチプレクサ１２１８、．．．、１２２０を用いて）多重化され、テープ・トラックに記録される。

図１２に示されたデータ・フロー１２００の１つの特定の実施形態においては、ＰＲＭＬ（Ｇ，Ｉ，Ｍ）変調符号が使用される。このＭＣは、当技術分野で知られている数え上げＭＴＲ（ｅＭＴＲ）符号である可能性がある。Ｃ２符号器１２０２でＲＳ（９６，８４，１３）符号によって列符号化されたデータ・アレイの行が、テープ・レイアウト（Ｋ＝１６）によって１６個のデータ・トラックに割り振られる。列符号化されたデータ・アレイの行の長さは、２３２＊４＝９２８バイト（データ・ユニット）である。

データ・ユニットは、最初に（データＭＣ符号器１２０６、．．．、１２０８を用いて）符号化率２３２／２３４ｅＭＴＲ符号を用いてＭＣ符号化され、次に、（Ｃ１符号器１２１４、．．．、１２１６を用いて）ＲＳ（２４６，２３４，１３）符号化される。符号化率２３２／２３４ｅＭＴＲ符号は、制約Ｇ＝１２、Ｉ＝６、およびＭ＝２２を満たす。ヘッダは、ＬＴＯ−５テープ・ドライブのように、（ヘッダＭＣ符号器１２１０、．．．、１２１２を用いて）符号化率３２／３３変調符号を用いてＭＣ符号化されるだけである。次に、符号化率３２／３３ＭＣ符号化されたヘッダが、符号化率２３２／２３４ＭＣ符号化され、ＲＳ（２４６，２３４，１３）符号化されたデータ・ユニットに付加され、つまり、符号化率３２／３３ＭＣ符号化されたヘッダおよび符号化率２３２／２３４ＭＣ符号化され、ＲＳ（２４６，２３４，１３）符号化されたデータ・ユニットが、（マルチプレクサ１２１８、．．．、１２２０を用いて）多重化され、次いで、テープ・トラックに書き込まれる。

別の実施形態によれば、図１３に示されるように、一部のエンタープライズ・テープ・ドライブで使用されるアーキテクチャと同様のアーキテクチャのデータ・フロー１３００が示される。特に、データ・ユニットのヘッダは、一部のエンタープライズ・テープ・ドライブのようにＣ１符号化される。

１つの手法では、Ｃ２符号化されたデータ・アレイの行が、Ｃ２符号器１３０２を用いてＣ２符号化された後、テープ・レイアウトによってＫ個のデータ・トラックに割り振られる。データ・ユニットおよびヘッダは、最初に（ＭＣ符号器１３０６、．．．、１３０８を用いて）ＭＣ符号化され、次に（Ｃ１符号器１３１０、．．．、１３１２を用いて）Ｃ１符号化される。この実施形態においては、同じＭＣ符号が、ＭＣ符号器１３０６、．．．、１３０８を使用してデータとヘッダとの両方を符号化するために使用される可能性があることに留意されたい。そして、ＭＣ符号化され、Ｃ１符号化されたデータ・ユニットおよびヘッダが、テープ・トラックに記録される。

特定の実施形態によれば、第１の実施形態のように、数え上げＭＴＲ（ｅＭＴＲ）符号であるＰＲＭＬ（Ｇ，Ｉ，Ｍ）変調符号が使用される可能性がある。（Ｃ２符号器１３０２を用いて）ＲＳ（９６，８４，１３）符号によって列符号化されたデータ・アレイの行が、テープ・レイアウト１３０４、例えば、Ｋ＝３２によって３２個のデータ・トラックに割り振られる。列符号化されたデータ・アレイの行の長さは、２２９＊４＝９１６バイト（データ・ユニット）である。１２バイトのヘッダを列符号化されたデータ・アレイの行に付加した後、行の長さは９２８バイトになり、それらの行は本明細書において指定行（ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ ｒｏｗ）と呼ばれる。次に、指定行は、まず（ＭＣ符号器１３０６、．．．、１３０８を用いて）符号化率２３２／２３４ｅＭＴＲ符号を用いてＭＣ符号化され、次に（Ｃ１符号器１３１０、．．．、１３１２を用いて）ＲＳ（２４６，２３４，１３）符号化される。符号化率２３２／２３４ｅＭＴＲ符号は、制約Ｇ＝１２、Ｉ＝６、およびＭ＝２２を満たす。最後に、ＭＣ符号化され、ＲＳ符号化された指定行が、テープ・トラックに記録される。各トラックでは、Ｃ１パリティ・シンボルがビットの複数の対に分割され、次いで、Ｃ２符号化され、ＭＣ符号化されたデータ・ストリームに一度に２ビットずつ挿入される可能性があり、Ｃ１符号化の後の厳しい全体的な制約（Ｇ＝１４，Ｉ＝７，およびＭ＝２４）をもたらすことに留意されたい。したがって、一部の実施形態において、ＰＲＣ符号化されたデータは、積符号のための従来のＲＣで実現可能な制約よりも厳しい制約を満たす。

この符号化方式は、いくつかの手法で、任意の光学式ストレージ・デバイスのために使用され得る。特に、ＭＣは、Ｃ２ ＥＣＣ符号化の後であるが、ただし、Ｃ１符号化の前に実行される。ＭＣ符号は、ＤＣフリーＲＬＬ（ｄ，ｋ）符号であることが好ましい可能性がある。そして、Ｃ１符号化されたデータが、光学式ストレージ媒体、例えば、光学式ストレージ・ディスクに書き込まれる。

図１４は、１つの手法でのＰＲＣ符号化される光学式媒体のためのデータ・フロー１４００を示す。示されるように、データは、Ｃ２符号器１４０２を用いてＣ２符号化され、ＭＣ符号器１４０４を用いて変調符号化され、Ｃ１符号器１４０６を用いてＣ１符号化され、そして、光学式ストレージ媒体１４０８のトラックに書き込まれる。

別の実施形態によれば、図１５に示されるように、ＨＤＤのために使用され得る符号化方式１５００が示される。この実施形態においては、ＭＣ符号化１５０４が、Ｃ２ ＥＣＣ符号化１５０２の後であるが、ただし、Ｃ１符号化１５０６の前に実行される。ＭＣ符号は、ＰＲＭＬ（Ｇ，Ｉ）符号であることが好ましい可能性がある。そして、Ｃ１符号化されたデータが、ハード・ディスクなどの磁気式ストレージ媒体１５０８に磁気的に記録される。

図面の流れ図およびブロック図は、本発明のさまざまな実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品のあり得る実装形態のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。これに関連して、流れ図またはブロック図の各ブロックは、（１つまたは複数の）特定された論理的な機能を実装するための１つまたは複数の実行可能命令を含むモジュール、セグメント、またはコードの一部を表す可能性がある。一部の代替的な実装形態においては、ブロックで示された機能が、図面に示された順序とは異なる順序で行われる可能性があることにも留意されたい。例えば、連続で示された２つのブロックが、実際には実質的に同時に実行される可能性があり、またはそれらのブロックが、関連する機能に応じて逆順に実行されることもあり得る。ブロック図または流れ図あるいはその両方の各ブロックと、ブロック図または流れ図あるいはその両方のブロックの組み合わせとは、特定された機能もしくは動作を実行する専用のハードウェアに基づくシステム、または専用のハードウェアとコンピュータ命令との組み合わせによって実装され得ることも認められるであろう。

種々の実施形態が上で説明されたが、それらの実施形態は限定ではなく単に例として提供されたことを理解されたい。したがって、本発明の実施形態の幅および範囲は、上述の例示的実施形態のいずれによっても限定されるべきでなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物にのみしたがって定義されるべきである。

Claims (17)

1. データ・ストレージ・システムであって、
   ストレージ媒体にデータを書き込むための書き込みチャネルを含み、
   前記書き込みチャネルが、部分逆連結された変調符号を利用するように構成され、
   前記ストレージ媒体はリニア・テープ・オープン（ＬＴＯ）フォーマットの磁気テープであって、前記書き込みチャネルが、
   １つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するように適合された論理と、
   Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するように適合された論理と、
   前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するように適合された論理と、
   第１の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットの前記サブユニットの前記ヘッダを符号化するように適合された論理と、
   第２の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットのデータの部分を符号化するように適合された論理と、
   Ｃ１符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットの一部を符号化するように適合された論理と、
   Ｃ１符号化されたデータの部分を、マルチプレクサを使用して前記１つまたは複数のデータ・セットの変調符号化されたヘッダと組み合わせるように適合された論理と、
   １つまたは複数の組み合わされたデータ・セットを前記磁気テープのデータ・トラックに書き込むように適合された論理と
   を含み、
   前記１つまたは複数のデータ・セットのいずれかの部分が前記第１の変調符号化方式、前記第２の変調符号化方式、および前記Ｃ１符号化方式を用いて符号化されるよりも前に前記１つまたは複数のデータ・セットが前記Ｃ２符号化方式を用いて符号化される、
   前記データ・ストレージ・システム。
2. データ・ストレージ・システムであって、
   ストレージ媒体にデータを書き込むための書き込みチャネルを含み、
   前記書き込みチャネルが、部分逆連結された変調符号を利用するように構成され、
   前記ストレージ媒体が、エンタープライズ（非ＬＴＯ）フォーマットの磁気テープであり、前記書き込みチャネルが、
   １つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するように適合された論理と、
   Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するように適合された論理と、
   前記Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化した後、前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するように適合された論理と、
   前記１つまたは複数のデータ・セットのそれぞれに前記サブユニットの前記ヘッダを追加した後、変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するように適合された論理と、
   前記変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化した後、Ｃ１符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するように適合された論理と、
   前記１つまたは複数のデータ・セットを前記エンタープライズ・フォーマットの磁気テープのデータ・トラックに書き込むように適合された論理と
   を含む、
   前記データ・ストレージ・システム。
3. データ・ストレージ・システムであって、
   ストレージ媒体にデータを書き込むための書き込みチャネルを含み、
   前記書き込みチャネルが、部分逆連結された変調符号を利用するように構成され、
   前記書き込みチャネルが、
   １つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するように適合された論理と、
   Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するように適合された論理と、
   前記Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化した後、前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するように適合された論理と、
   １つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットのそれぞれに前記ヘッダを追加した後、第１の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットの前記ヘッダを符号化するように適合された論理と、
   前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットのそれぞれに前記ヘッダを追加した後、第２の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットのデータの部分を符号化するように適合された論理と、
   前記第２の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの部分を符号化した後、Ｃ１符号化方式を使用して前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの前記部分を符号化するように適合された論理と、
   Ｃ１符号化された前記部分を、マルチプレクサを使用して前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの変調符号化されたヘッダと組み合わせるように適合された論理と、
   １つまたは複数の組み合わされたＣ１符号化されたデータ・セットおよびＣ２符号化されたデータ・セットをリニア・テープ・オープン（ＬＴＯ）フォーマットの磁気テープのデータ・トラックに書き込むように適合された論理と
   を含み、
   前記１つまたは複数のデータ・セットのいずれかの部分が前記第１の変調符号化方式、前記第２の変調符号化方式、および前記Ｃ１符号化方式を用いて符号化されるよりも前に前記１つまたは複数のデータ・セットが前記Ｃ２符号化方式を用いて符号化される、
   前記データ・ストレージ・システム。
4. 前記Ｃ２符号化方式が、リード・ソロモンＲＳ（９６，８４，１３）符号を含む、請求項１または請求項２に記載のデータ・ストレージ・システム。
5. 前記第１の変調符号化方式が、符号化率３２／３３変調符号を含む、請求項１に記載のデータ・ストレージ・システム。
6. 前記第２の変調符号化方式が、制約Ｇ＝１２、Ｉ＝６、およびＭ＝２２を満たす符号化率２３２／２３４数え上げ最小遷移ランレングス（ｅＭＴＲ）変調符号を含む、請求項１に記載のデータ・ストレージ・システム。
7. 前記変調符号化方式が、制約Ｇ＝１２、Ｉ＝６、およびＭ＝２２を満たす符号化率２３２／２３４数え上げ最小遷移ランレングス（ｅＭＴＲ）変調符号を含む、請求項２に記載のデータ・ストレージ・システム。
8. 前記Ｃ１符号化方式が、リード・ソロモンＲＳ（２４６，２３４，１３）符号を含む、請求項１または請求項２に記載のデータ・ストレージ・システム。
9. 前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットに前記ヘッダを追加するように適合された前記論理が、列符号化されたデータ・アレイの行を１６個のデータ・トラックに割り振ることを含む、請求項１に記載のデータ・ストレージ・システム。
10. 前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットに前記ヘッダを追加するように適合された前記論理が、列符号化されたデータ・アレイの行を３２個のデータ・トラックに割り振ることを含む、請求項２に記載のデータ・ストレージ・システム。
11. 前記Ｃ２符号化方式が、リード・ソロモンＲＳ（９６，８４，１３）符号を含み、前記第１の変調符号化方式が、符号化率３２／３３変調符号を含み、前記第２の変調符号化方式が、制約Ｇ＝１２、Ｉ＝６、およびＭ＝２２を満たす符号化率２３２／２３４数え上げ最小遷移ランレングス（ｅＭＴＲ）変調符号を含み、前記Ｃ１符号化方式が、リード・ソロモンＲＳ（２４６，２３４，１３）符号を含む、請求項３に記載のデータ・ストレージ・システム。
12. 部分逆連結された変調符号を使用してデータ・ストレージ・システムのストレージ媒体にデータを書き込むステップを含む方法であって、
    １つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するステップと、
    Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するステップと、
    前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するステップと、
    第１の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットの前記サブユニットの前記ヘッダを符号化するステップと、
    第２の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットのデータの部分を符号化するステップと、
    Ｃ１符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットの一部を符号化するステップと、
    Ｃ１符号化されたデータの部分を、マルチプレクサを使用して前記１つまたは複数のデータ・セットの変調符号化されたヘッダと組み合わせるステップと、
    １つまたは複数の組み合わされたデータ・セットを前記磁気テープのデータ・トラックに書き込むステップと
    含み、
    前記ストレージ媒体が、リニア・テープ・オープン（ＬＴＯ）フォーマットの磁気テープであり、
    前記１つまたは複数のデータ・セットのいずれかの部分が前記第１の変調符号化方式、前記第２の変調符号化方式、および前記Ｃ１符号化方式を用いて符号化されるよりも前に前記１つまたは複数のデータ・セットが前記Ｃ２符号化方式を用いて符号化される、
    前記方法。
13. 部分逆連結された変調符号を使用してデータ・ストレージ・システムのストレージ媒体にデータを書き込むステップを含む方法であって、
    １つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するステップと、
    Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するステップと、
    前記Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化する前記ステップの後、前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するステップと、
    前記１つまたは複数のデータ・セットのそれぞれに前記サブユニットの前記ヘッダを追加する前記ステップの後、変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するステップと、
    前記変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化する前記ステップの後、Ｃ１符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するステップと、
    前記１つまたは複数のデータ・セットをエンタープライズ・フォーマットの磁気テープのデータ・トラックに書き込むステップと
    さらに含み、
    前記ストレージ媒体が、エンタープライズ（非ＬＴＯ）フォーマットの磁気テープである、
    前記方法。
14. １つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するステップと、
    Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するステップと、
    前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するステップと、
    第１の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットの前記サブユニットの前記ヘッダを符号化するステップと、
    第２の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットのデータの部分を符号化するステップと、
    Ｃ１符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットの一部を符号化するステップと、
    Ｃ１符号化されたデータの部分を、マルチプレクサを使用して前記１つまたは複数のデータ・セットの変調符号化されたヘッダと組み合わせるステップと、
    １つまたは複数の組み合わされたデータ・セットを磁気テープのデータ・トラックに書き込むステップと
    を含み、
    前記１つまたは複数のデータ・セットのいずれかの部分が前記第１の変調符号化方式、前記第２の変調符号化方式、および前記Ｃ１符号化方式を用いて符号化されるよりも前に前記１つまたは複数のデータ・セットが前記Ｃ２符号化方式を用いて符号化される、方法。
15. １つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するステップと、
    Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するステップと、
    前記Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化した後、前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するステップと、
    前記１つまたは複数のデータ・セットのそれぞれに前記サブユニットの前記ヘッダを追加した後、変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するステップと、
    前記変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化した後、Ｃ１符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するステップと、
    前記１つまたは複数のデータ・セットをエンタープライズ・フォーマットの磁気テープのデータ・トラックに書き込むステップと
    を含む、方法。
16. １つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するステップと、
    Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するステップと、
    前記Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化した後、前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するステップと、
    １つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットのそれぞれに前記ヘッダを追加した後、第１の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットの前記ヘッダを符号化するステップと、
    前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットのそれぞれに前記ヘッダを追加した後、第２の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットのデータの部分を符号化するステップと、
    前記第２の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの部分を符号化した後、Ｃ１符号化方式を使用して前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの前記部分を符号化するステップと、
    Ｃ１符号化された前記部分を、マルチプレクサを使用して前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの変調符号化されたヘッダと組み合わせるステップと、
    １つまたは複数の組み合わされたＣ１符号化されたデータ・セットおよびＣ２符号化されたデータ・セットをリニア・テープ・オープン（ＬＴＯ）フォーマットの磁気テープのデータ・トラックに書き込むステップと
    を含み、
    前記１つまたは複数のデータ・セットのいずれかの部分が前記第１の変調符号化方式、前記第２の変調符号化方式、および前記Ｃ１符号化方式を用いて符号化されるよりも前に前記１つまたは複数のデータ・セットが前記Ｃ２符号化方式を用いて符号化される、
    方法。
17. １つまたは複数のデータ・セットを含むデータ・ストリームを受信するステップと、
    Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化するステップと、
    前記Ｃ２符号化方式を使用して前記１つまたは複数のデータ・セットを符号化した後、前記１つまたは複数のデータ・セットの各サブユニットにヘッダを追加するステップと、
    １つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットのそれぞれに前記ヘッダを追加した後、第１の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットの前記ヘッダを符号化するステップと、
    前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットのそれぞれに前記ヘッダを追加した後、第２の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のデータ・セットのデータの部分を符号化するステップと、
    前記第２の変調符号化方式によって前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの部分を符号化した後、Ｃ１符号化方式を使用して前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの前記部分を符号化するステップと、
    Ｃ１符号化された前記部分を、マルチプレクサを使用して前記１つまたは複数のＣ２符号化されたデータ・セットの変調符号化されたヘッダと組み合わせるステップと、
    １つまたは複数の組み合わされたＣ１符号化されたデータ・セットおよびＣ２符号化されたデータ・セットをリニア・テープ・オープン（ＬＴＯ）フォーマットの磁気テープのデータ・トラックに書き込むステップと
    含み、
    前記１つまたは複数のデータ・セットのいずれかの部分が前記第１の変調符号化方式、前記第２の変調符号化方式、および前記Ｃ１符号化方式を用いて符号化されるよりも前に前記１つまたは複数のデータ・セットが前記Ｃ２符号化方式を用いて符号化される、方法。

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