旋轉(zhuǎn)頭數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)驗(yàn)證方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]以下涉及一種利用帶介質(zhì)和旋轉(zhuǎn)頭并且提供數(shù)據(jù)驗(yàn)證的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁帶和光學(xué)帶介質(zhì)經(jīng)常用于諸如數(shù)據(jù)備份或存檔操作中的大量數(shù)據(jù)的長期存儲(chǔ)。典型的帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索方法包括沿帶縱向向下運(yùn)行的軌道中記錄或?qū)憯?shù)據(jù)、以及從該帶檢索或讀這樣的數(shù)據(jù)軌道。多條紋頭用于對許多平行軌道進(jìn)行寫和/或讀。磁頭可以具有多于96個(gè)軌道，具備沿著磁帶的寬度緩慢前進(jìn)以對更多的軌道進(jìn)行寫和/或讀的能力。使用激光頭的光學(xué)帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)以類似的方式操作。
[0003]當(dāng)諸如存檔操作中那樣為了更大的容量而增加帶長度時(shí)，以上提及的多條紋頭設(shè)計(jì)變得效率低下，因?yàn)樗L問存儲(chǔ)在帶末端的數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間增加。雖然較短的帶導(dǎo)致比較長的帶更快速的訪問時(shí)間，但是較短的帶長度還導(dǎo)致更有限的存儲(chǔ)容量，從而阻礙了其中涉及大數(shù)據(jù)量的存檔操作。提升容量的寬型帶要求頭中有更多的轉(zhuǎn)換器。數(shù)據(jù)吞吐量也是帶寬度和頭數(shù)量的因素。對于多條紋頭設(shè)計(jì)的限制包括讀頭和寫頭的數(shù)量以及總體帶寬度。
[0004]當(dāng)數(shù)據(jù)被寫到存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，還希望讀回信息，以便驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和糾正在記錄處理中可能發(fā)生的錯(cuò)誤。典型的光學(xué)記錄器(DVD等)未被設(shè)計(jì)為執(zhí)行該功能，因?yàn)橄嘧兘橘|(zhì)不易于使用單個(gè)激光元件讀回。
[0005]因此，存在對于改進(jìn)的帶介質(zhì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和方法的需求。這樣的系統(tǒng)和方法將包括旋轉(zhuǎn)頭設(shè)計(jì)，其中，在旋轉(zhuǎn)頭托架組件上可用的多個(gè)頭元件能夠用于在記錄數(shù)據(jù)時(shí)驗(yàn)證該數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的寫頭將被用于讀模式中，以便在不需要額外的專用的讀頭的情況下檢查數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本文中所公開的一個(gè)實(shí)施例，提供一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有設(shè)置在工作表面處的多個(gè)光學(xué)頭的頭托架單元，頭托架單元適于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)還包括被配置為移動(dòng)光學(xué)帶介質(zhì)通過頭托架單元的工作表面的帶驅(qū)動(dòng)單元。
[0007]隨著頭托架單元旋轉(zhuǎn)并且?guī)б苿?dòng)通過工作表面，所述多個(gè)光學(xué)頭中的第一個(gè)光學(xué)頭被配置為將數(shù)據(jù)軌道寫到帶上，并且所述多個(gè)光學(xué)頭中的第二個(gè)光學(xué)頭被配置為隨后讀該數(shù)據(jù)軌道。所述多個(gè)頭中的第二個(gè)頭所讀的數(shù)據(jù)用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和執(zhí)行錯(cuò)誤糾正。
[0008]根據(jù)本文中所公開的另一實(shí)施例，提供一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有設(shè)置在工作表面處的多個(gè)頭的頭托架單元，頭托架單元適于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。該系統(tǒng)還包括被配置為移動(dòng)帶介質(zhì)通過頭托架單元的工作表面的帶驅(qū)動(dòng)單元，所述帶介質(zhì)的寬度大致等于頭托架單元的工作表面的寬度。
[0009]隨著頭托架單元旋轉(zhuǎn)并且?guī)б苿?dòng)通過工作表面，所述多個(gè)頭中的第一個(gè)被配置為將數(shù)據(jù)軌道寫到帶上，并且所述多個(gè)頭中的第二個(gè)被配置為隨后讀該數(shù)據(jù)軌道。所述多個(gè)頭中的第二個(gè)頭所讀的數(shù)據(jù)用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和執(zhí)行錯(cuò)誤糾正。
[0010]根據(jù)本文中所公開的又一實(shí)施例，提供一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索方法。該方法包括:旋轉(zhuǎn)具有設(shè)置在工作表面處的多個(gè)光學(xué)頭的頭托架單元，并且移動(dòng)光學(xué)帶介質(zhì)通過頭托架單元的工作表面。該方法還包括:隨著頭托架單元旋轉(zhuǎn)并且?guī)б苿?dòng)通過工作表面，使用所述多個(gè)光學(xué)頭中的第一個(gè)光學(xué)頭將數(shù)據(jù)軌道寫到帶上。該方法還包括:隨著頭托架單元旋轉(zhuǎn)并且?guī)б苿?dòng)通過工作表面，使用所述多個(gè)光學(xué)頭的第二個(gè)光學(xué)頭讀該數(shù)據(jù)軌道，其中，所述多個(gè)頭中的第二個(gè)頭所讀的數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證和錯(cuò)誤糾正。
[0011]下面闡述這些實(shí)施例和附圖的詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0012]圖1是本文中所公開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖；
[0013]圖2是本文中所公開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)的實(shí)施例的俯視圖；
[0014]圖3是本文中所公開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)的實(shí)施例的側(cè)視圖；和
[0015]圖4是描繪本文中所公開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索方法的實(shí)施例的簡化流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參照圖1-4，將描述利用帶介質(zhì)和旋轉(zhuǎn)頭的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)和方法。為了易于描述并且便于理解，在本文中相似的附圖標(biāo)記用于全部附圖中的類似的部件和特征。
[0017]如前所述，磁帶和光學(xué)帶介質(zhì)經(jīng)常用于諸如數(shù)據(jù)備份或存檔操作中的大量數(shù)據(jù)的長期存儲(chǔ)。典型的帶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索方法包括沿縱向向下運(yùn)行的軌道中記錄或?qū)憯?shù)據(jù)、以及從該帶檢索或讀這樣的數(shù)據(jù)軌道。在磁帶存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)中，多條紋頭用于對許多平行軌道進(jìn)行寫和/或讀，該頭具有沿著帶的寬度緩慢前進(jìn)以對更多的軌道進(jìn)行寫和/或讀的能力。使用激光頭的光學(xué)帶存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)以類似的方式操作。
[0018]然而，當(dāng)為了更大的容量而增加帶長度時(shí)，多條紋頭設(shè)計(jì)變得效率低下，因?yàn)樗L問存儲(chǔ)在帶末端的數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間增加。較短的帶長度導(dǎo)致比較長的帶長度更快的訪問時(shí)間，但是還導(dǎo)致更有限的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量。提升容量的寬型帶要求頭中有更多的轉(zhuǎn)換器。數(shù)據(jù)吞吐量也是帶寬度和頭數(shù)量的因素。對于多條紋頭設(shè)計(jì)的限制包括頭的數(shù)量和總體帶寬度。
[0019]在寫操作之后執(zhí)行讀操作也是希望的功能。當(dāng)數(shù)據(jù)被寫到存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí)，希望讀回信息，以便驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性和校正在記錄處理中可能發(fā)生的錯(cuò)誤。典型的光學(xué)記錄器(DVD等)未被設(shè)計(jì)為執(zhí)行該功能，因?yàn)橄嘧兘橘|(zhì)不易于使用單個(gè)激光元件讀回。
[0020]如本文中所公開的改進(jìn)的帶介質(zhì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和方法包括旋轉(zhuǎn)頭設(shè)計(jì)，其中，旋轉(zhuǎn)頭托架組件上可用的多個(gè)頭元件能夠用于在記錄數(shù)據(jù)時(shí)驗(yàn)證該數(shù)據(jù)。現(xiàn)有的寫頭被用于讀模式中，以便在不需要額外的專用的讀頭的情況下檢查數(shù)據(jù)。由于寫元件同時(shí)充當(dāng)讀元件，可以實(shí)現(xiàn)成本節(jié)省和復(fù)雜度降低。此外，可以提高占空比和讀/寫性能。
[0021]現(xiàn)在參照圖1，示出了本文中所公開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)的實(shí)施例的透視圖。系統(tǒng)10包括帶驅(qū)動(dòng)單元和頭托架單元。帶驅(qū)動(dòng)單元包括帶介質(zhì)12和支持伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)14，帶介質(zhì)12可以是光學(xué)帶。帶介質(zhì)12可以設(shè)置在供帶盤16上，并且能夠通過供帶盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)20和收帶盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)22的伺服動(dòng)作被傳送到收帶盤18。兩個(gè)電機(jī)20、22可以一致地行動(dòng)以提供帶12沿著帶路徑的平滑移動(dòng)。
[0022]從圖1中能夠看出，帶介質(zhì)12具有寬度(W)以及從帶12的各個(gè)端部拉伸的長度
(I)，這些端部附連(未示出)到供帶盤16和收帶盤18。帶12沿著帶路徑在箭頭24所示的方向上行進(jìn)。帶路徑具有一系列導(dǎo)向輪26，這些導(dǎo)向輪26在帶12被驅(qū)動(dòng)通過頭組件28時(shí)幫助提供對帶12的控制。伺服控制系統(tǒng)(未示出)可以用于為帶12提供閉環(huán)運(yùn)動(dòng)控制并且精確地控制相對于頭組件28的帶張力和位置。
[0023]在圖1中還看出，頭組件28可以大體上為盤形，包括鄰近帶介質(zhì)12的、大體上為圓形且大體上為平面的工作表面30。頭組件28可以包括用于將數(shù)據(jù)記錄到帶介質(zhì)12和/或從帶介質(zhì)12讀數(shù)據(jù)的多個(gè)頭32。在這方面，隨著帶介質(zhì)12在箭頭24所示的方向上移動(dòng)，頭組件28在操作期間在箭頭34所示的方向上旋轉(zhuǎn)。美國專利N0.8，225，339和美國專利申請N0.13/622,607中進(jìn)一步描述了圖1的旋轉(zhuǎn)頭數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)，連同附加的特征、部件、操作、功能和方法，這些文獻(xiàn)的全部公開內(nèi)容通過引用并入本文。
[0024]接著參照圖2和3，示出了本文中所公開的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)的實(shí)施例的俯視圖和側(cè)視圖。在其中看出，頭組件28可以構(gòu)建在頭托架單元上。托架單元可以夾持多個(gè)光學(xué)拾取單元(OPU)激光組件32，OPU激光組件32對光學(xué)帶12執(zhí)行實(shí)際的數(shù)據(jù)寫/讀或記錄/檢索。雖然圖2中示出了特定數(shù)量的OPU 32，但是可以使用任何數(shù)量的OPU組件32。此外，OPU 32可以是與藍(lán)光盤驅(qū)動(dòng)器中所使用的那些組件類似的組件。
[0025]在圖2中看出，OPU組件32可以按大體圓形的圖案在固定半徑處徑向地安置在旋轉(zhuǎn)頭托架28上。OPU組件32的這種定位能夠確保，隨著頭組件28在箭頭34所示的方向上旋轉(zhuǎn)，并且?guī)?2在箭頭24所示的方向上移動(dòng)，來自每個(gè)OPU 32的光束將大致相等半徑的弧形轉(zhuǎn)錄到帶介質(zhì)12上。
[0026]可旋轉(zhuǎn)頭組件28可以安裝在帶介質(zhì)12的下面?？梢蕴峁┬据S40來支撐可旋轉(zhuǎn)頭組件28。頭組件28可以被頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)42驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，頭驅(qū)動(dòng)電機(jī)42可以構(gòu)建到頭組件28中。在這方面，與旋轉(zhuǎn)頭組件28相關(guān)聯(lián)的無源轉(zhuǎn)子磁鐵44可以通過固定在帶驅(qū)動(dòng)基座46中的定子線圈(未示出)的換向而被驅(qū)動(dòng)。
[0027]參照圖3，可以提供頭組件電路板48來控制OPU組件32的功能以及數(shù)據(jù)通信。功率可以通過電感耦合50供給頭電路系統(tǒng)48。往返OPU組件32的數(shù)據(jù)信號可以通過電感耦合50發(fā)送。電機(jī)控制和進(jìn)一步的數(shù)據(jù)信號處理可以由電路板52執(zhí)行，電路板52可以安置在帶驅(qū)動(dòng)基座46中。
[0028]仍參照圖3，帶介質(zhì)12在箭頭24所示的方向上沿著越過頭組件28的路徑行進(jìn)。頭組件28也在箭頭34所示的方向上旋轉(zhuǎn)。來自每個(gè)OPU 32的光束通過帶介質(zhì)12可以將基本類似的近似弧形54中的記錄斑點(diǎn)的數(shù)據(jù)軌道轉(zhuǎn)錄到帶介質(zhì)12上?；⌒?4僅僅在半徑上是近似的，因?yàn)閹Ы橘|(zhì)12移動(dòng)通過頭32將使所記錄的數(shù)據(jù)軌道與旋轉(zhuǎn)頭32的速度和移動(dòng)帶12的速度成比例地從真實(shí)弧形歪斜為細(xì)長弧形54。
[0029]還可以提供伺服控制方法和系統(tǒng)(未示出)以按照來自O(shè)PU組件38的旋轉(zhuǎn)激光斑點(diǎn)將單個(gè)地寫數(shù)據(jù)軌道54的方式控制帶介質(zhì)12的速度，數(shù)據(jù)軌道54彼此的分離間隔按照帶介質(zhì)12和旋轉(zhuǎn)頭組件28的速率的函數(shù)設(shè)置。在這方面，帶介質(zhì)12與頭組件28之間的相對速度可以很大，頭組件28的速度與藍(lán)光DVD的記錄速度相當(dāng)，而帶介質(zhì)12的速度可以非常慢。結(jié)果，通過移動(dòng)帶介質(zhì)12和記錄頭32兩者，本文中所公開的具有旋轉(zhuǎn)頭組件28的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和方法可以提供非常高的數(shù)據(jù)速率和非常大的存儲(chǔ)容量。
[0030]如前面所指出的，頭托架組件28可以大體上為盤形，并且可以包括鄰近帶介質(zhì)12的、大體為圓形且大體為平面的工作表面30。然而，應(yīng)指出，頭組件28和工作表面30可以具有不同的形狀和/或配置。此外，OPU組件32可以包括用于控制OPU 32相對于帶介質(zhì)12和頭托架組件28的移動(dòng)(包括OPU 32在頭托架組件28的工作表面30處的徑向移動(dòng))的伺服子系統(tǒng)。
[0031]根據(jù)本文中所公開的系統(tǒng)10和方法，每個(gè)OPU 32可以在先寫后讀的模式下用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性。也就是說，每個(gè)OPU 32可以操作為既將數(shù)據(jù)寫到帶介質(zhì)12、又從帶介質(zhì)12讀數(shù)據(jù)。以這樣的方式，具有多個(gè)激光OPU 32的旋轉(zhuǎn)頭組件28在數(shù)據(jù)軌道被