(57)【要約】【課題】  テープデータ記憶デバイスに記憶できるデータ量を増加させ、データ記憶媒体へのデータの書き込みデータ速度を向上させ、信頼性およびバイトエラーレートを改善させる。【解決手段】  ユーザデータからなるブロックのフォーマット方法であって、バイトからなる複数の行および複数の列を含むアレイに、上記ユーザデータからなるブロックを配列すること、誤り訂正符号化された行がそれぞれ４つの符号語を含むように、個々の上記バイトからなる行に誤り訂正符号を適用することとを含むフォーマット方法。【選択図】  図５
2004234829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザデータからなるブロックのフォーマット方法であって、
バイトからなる複数の行および複数の列を含むアレイに、前記ユーザデータからなるブロックを配列すること、
誤り訂正符号化された行がそれぞれ４つの符号語を含むように、個々の前記バイトからなる行に誤り訂正符号を適用することと
を含むフォーマット方法。
【請求項２】
前記誤り訂正符号化された行のそれぞれにおいて、各符号語が、該行のほぼ全長に沿って広がるように、対応する前記４つの符号語をインターリーブすること
をさらに含む請求項１に記載のフォーマット方法。
【請求項３】
前記誤り訂正符号化された行のそれぞれにおいて、各符号語が、該行のほぼ全長に沿って広がるように、
各行において、第１の符号語、第２の符号語、第３の符号語、および第４の符号語が、該第１の符号語のバイト、該第２の符号語のバイト、該第３の符号語のバイト、および該第４の符号語のバイトの順序でインターリーブされ、該インターリーブされる順序が該行に沿って繰り返すように、
対応する前記４つの符号語をインターリーブすること
をさらに含む請求項１に記載のフォーマット方法。
【請求項４】
それぞれの前記行は、１２８バイトを含む
先行する請求項１〜３のいずれかに記載のフォーマット方法。
【請求項５】
それぞれの前記列は、１２４バイトを含む
請求項１〜４のいずれかに記載のフォーマット方法。
【請求項６】
それぞれの前記列は、一対の符号語を含む
請求項１〜５のいずれかに記載のフォーマット方法。
【請求項７】
それぞれの前記列は、一対の符号語を含み、該一対の符号語は、互いにインターリーブされている
先行する請求項１〜６のいずれかに記載のフォーマット方法。
【請求項８】
それぞれの前記行は、４つのＣ２符号語を含み、
それぞれの前記列は、２つのＣ１符号語を含む
請求項１〜７のいずれかに記載のフォーマット方法。
【請求項９】
直線状のテープデータ記憶媒体へのデータ書き込み方法であって、
データバイトからなる複数の行および該データバイトからなる複数の列を含む、該データバイトからなる論理アレイのデータグループに、ユーザデータからなるブロックを配列すること、
個々の前記行が、それぞれ４つの符号語に配列されるように、前記行の個々の行に誤り訂正符号化を適用すること、
前記データグループのすべてが、前記テープデータ記憶媒体の幅の両端にわたって伸びる単一のデータトラック内に含まれるように、前記テープデータ記憶媒体の前記幅の両端にわたって伸びるデータトラックとして前記データグループを書き込むことと
を含むデータ書き込み方法。
【請求項１０】
前記データグループは、４４８個のＣ２符号語を含む
請求項９に記載のデータ書き込み方法。
【請求項１１】
それぞれの列が、２つの符号語を含むように、前記データグループの前記列に誤り訂正符号化を適用すること
をさらに含む請求項９または１０に記載のデータ書き込み方法。
【請求項１２】
前記データグループは、２５６個のＣ１符号語を含む
請求項９〜１１のいずれかに記載のデータ書き込み方法。
【請求項１３】
前記データトラックは、５．４μｍプラスマイナス０．１μｍの範囲の幅を有する
請求項９〜１２のいずれかに記載のデータ書き込み方法。
【請求項１４】
前記データは、６，２２０ビット／ｍｍから６，６１４ビット／ｍｍの範囲のビット密度のテープに書き込まれる
請求項９〜１３のいずれかに記載のデータ書き込み方法。
【請求項１５】
データ記憶媒体に書き込むためのフォーマットにデータを配列するデータ処理装置であって、
行に論理的に配列された複数のバイトのユーザデータを含むデータグループを記憶するメモリと、
それぞれの個々の行が４つの符号語に符号化されるように、前記アレイの個々の行に誤り訂正符号を適用する誤り訂正符号化デバイスと、
それぞれの前記データグループが、テープデータ記憶媒体の幅の両端にわたって、該テープデータ記憶媒体の主要な長さに対して斜めに伸びる単一の対応するトラックに沿って書き込まれるように、該テープデータ記憶媒体の前記幅の両端にわたってそれぞれの前記データグループを書き込む書き込みヘッドと
を備えるデータ処理装置。
【請求項１６】
行および列に配列されたバイトからなるアレイのフォーマットにデータを配列するデータ処理デバイスであって、
複数の行および複数の列に論理的に配列された前記複数のバイトのユーザデータを含む論理アレイを記憶するメモリと、
個々の前記行が、それぞれ４つの符号語に符号化されるように、バイトからなる個々の前記行に誤り訂正符号を適用する誤り訂正符号化デバイスと
を備えるデータ処理デバイス。
【請求項１７】
前記誤り訂正符号化デバイスは、それぞれの前記列が、２つの符号語に符号化されるように、バイトからなるぞれぞれの前記列に誤り訂正符号を適用するように動作可能である
請求項１６に記載のデータ処理デバイス。
【請求項１８】
バイトからなる個々の前記行は、４つの符号語に符号化され、該符号語は、行のそれぞれの該符号語が、該行のほぼ全長に沿って広がるように、互いにインターリーブされる
請求項１６に記載のデータ処理デバイス。
【請求項１９】
直線状のテープデータ記憶媒体へのデータ書き込み方法であって、
データバイトからなる複数の行および該データバイトからなる複数の列を含む、該データバイトからなる論理グループに、ユーザデータからなるブロックを配列すること、
前記データグループのそれぞれの前記列が、２つのＣ１符号語で符号化されるように、前記データグループに誤り訂正符号を適用すること、
個々の前記行が、それぞれ４つのＣ２符号語に配列されるように、個々の前記行に誤り訂正符号化を適用すること、
前記データグループのすべてが、前記テープデータ記憶媒体の幅の両端にわたって伸びる単一のデータトラック内に含まれるように、前記テープデータ記憶媒体の前記幅の両端にわたる前記単一のデータトラックに前記データグループを書き込むこと
とを含むデータ書き込み方法。
【請求項２０】
磁気テープデータ記憶媒体にデータを書き込む少なくとも１つの書き込みヘッドと、
前記テープデータ記憶媒体が前記書き込みヘッドを通過するように、該テープデータ記憶媒体を搬送する搬送機構と、
複数の行および複数の列に論理的に配列されるデータのバイトからなるアレイを含むデータグループにデータをフォーマットする論理フォーマットデバイスと、
前記論理アレイのデータを記憶するメモリデバイスと、
個々の前記行が、それぞれ４つの符号語に符号化されるように、バイトからなる個々の前記行に誤り訂正符号を適用する誤り訂正符号化デバイスと
を備えるテープデータ記憶システム。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの書き込みヘッドは、複数の前記アレイのデータを、対応するそれぞれの複数のデータトラックに書き込むように動作し、各データトラックは、前記テープデータ記憶媒体の幅の両端にわたって対角線上に伸び、それぞれの前記データトラックは、対応するそれぞれの前記アレイによって書き込まれる
請求項２０に記載のテープデータ記憶システム。
【請求項２２】
データ記憶システムであって、
３．８１ｍｍプラスマイナス０．０１ｍｍの範囲の幅と、
１７０ｍプラスマイナス５ｍの範囲の長さと、
を有する帯状の細長いテープを備えるテープデータ記憶媒体と
をさらに有する請求項２０または２１に記載のデータ記憶媒体システム。
【請求項２３】
帯状の細長いテープを備える金属粒子タイプのテープデータ記憶媒体カートリッジであって、
３．８１ｍｍプラスマイナス０．０１ｍｍの範囲の幅と、
１７０ｍプラスマイナス５ｍの範囲の長さと
を有するテープデータ記憶媒体カートリッジ。
【請求項２４】
５．３μｍプラスマイナス０．０２μｍの範囲の厚さを有する
請求項２３に記載のテープデータ記憶媒体カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データをフォーマットすることに関し、特に、データ記憶媒体へのデータの書き込み方法、および、データをフォーマットに配列するデータ処理装置に関する。
たたし、本発明は、これらの書き込み方法およびデータ処理装置に限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
本明細書中の図１を参照して、データをテープデータ記憶媒体に書き込むための既知のデータ記憶フォーマットが、「Ｇ４サブグループ」として知られている論理データサブグループ１００を有する。
「Ｇ４サブグループ」は、行および列に配列された複数バイトのデータのアレイからなり、１つのデータグループには９６列および１２４行が存在する。
各列は、「データフラグメント」と呼ばれる。
各列は、０から１２３の番号が付された１２４バイトのデータを含む。
各行は、０から９５の番号が付された９６バイトのデータを含む。
【０００３】
このデータサブグループは、冗長誤り訂正符号化（ＥＣＣ）を自身に適用している。
適用した冗長誤り訂正符号化は、例えばリードソロモン符号化であってもよく、１９２個のＣ１符号語および３３６個のＣ２符号語を含む。
各列は、一対のインターリーブされたＣ１符号語を含む。
３３６個のＣ２符号語は、１１２行にわたって広がる。
符号化された各行は、インターリーブされた３つのＣ２符号語を含み、各符号語は３２バイトである。
第１行１０１の例を図１に示す。
この第１行１０１は、行０の３つのＣ２符号語がインターリーブされたものを含み、第１行のそれぞれ３つの符号語Ａ、Ｂ、Ｃのバイトが、交互にインターリーブされて、個々のバイトが、行に沿ってＡ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃの順序で並べられている。
他の１１１行のＣ２符号語も、同様に配列される。
【０００４】
各列は、２つのＣ１符号語を含むので、Ｇ４データサブグループは、９６×２＝１９２個のＣ１符号語を含む。
Ｃ１符号語は、アレイの列の下方に向かって垂直方向に並ぶのに対し、Ｃ２符号語は、アレイの行に両端にわたって水平方向に並ぶ。
各Ｃ１符号語は、その列の全高に沿って広がり、各Ｃ２符号語は、その行の全幅にわたって広がる。
Ｃ２符号語は、行０〜行１１１を占め、その結果、Ｇ４データサブグループには、１１２×３＝３３６個のＣ２符号語が存在する。
【０００５】
本明細書中の図２を参照して、Ｇ４データサブグループ全体が、磁気テープデータ記憶媒体の単一のトラック２００に記憶されている。
この単一のトラック２００は、ストライプとして、テープの長手方向に対して斜めに横切って延びる。
この従来技術のフォーマットでは、トラックの物理的な幅が６．８μｍであり、トラック密度は、１４７トラック／ｍｍ（３，７３５トラック／インチ）であり、トラックに沿って書き込まれるビットのビット密度は４，８００ビット／ｍｍ（１２２，０００ビット／インチ）である。
この結果、長さ１５０ｍのテープデータ記憶媒体を収容する単一のデータ記憶カートリッジのデータ記憶容量は、未圧縮データでは２０Ｇバイト（２：１の圧縮比では４０Ｇバイト）となる。
従来技術のシステムの信頼性パラメータである平均故障間隔（ＭＴＢＦ（mean time between failure））は、テープの厚さに関係し、３０％デューティサイクルで２５０，０００時間である。
【０００６】
テープが書き込みヘッドを通過する時に、複数のトラックが順次並列に書き込まれる。
最大量のデータをテープに記憶するために、これらの複数のトラックは互いに接している。
各トラックの先頭には、第１の同期トーン２０１が設けられる。
この第１の同期トーン２０１により、フェーズロックループ（ＰＬＬ）は、そのデータと同期することが可能になる。
同様に、各トラックの末尾には、第２のトーンの組２０２が設けられる。
Ｇ４データサブグループは、単一のトラックの第１のトーン領域と第２のトーン領域との間に記憶され、テープの幅の両端にわたって広がる。
【０００７】
データ記憶の要求が高まっていることから、テープデータ記憶デバイスの現行の改良目的には、次のものが含まれる。
−テープデータ記憶媒体に記憶できるデータ量の増加
−データ記憶媒体へのデータの書き込みデータ速度の向上
−信頼性およびバイトエラーレートの改善
【０００８】
上記３つのパラメータは、相互に関係し、データ記憶容量を増加させる試みは、テープデータ記憶システムの信頼性に影響を与える可能性がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、ユーザデータからなるブロックのフォーマット方法であって、バイトからなる複数の行および複数の列を含むアレイに、上記ユーザデータからなるブロックを配列すること、誤り訂正符号化された行がそれぞれ４つの符号語を含むように、個々の上記バイトからなる行に誤り訂正符号を適用することとを含むフォーマット方法が提供される。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、直線状のテープデータ記憶媒体へのデータ書き込み方法であって、データバイトからなる複数の行および該データバイからなる複数の列を含む、該データバイトからなる論理アレイのデータグループに、ユーザデータからなるブロックを配列すること、個々の上記行が、それぞれ４つの符号語に配列されるように、上記行の個々の行に誤り訂正符号化を適用すること、上記データグループのすべてが、上記テープデータ記憶媒体の幅の両端にわたって伸びる単一のデータトラック内に含まれるように、上記テープデータ記憶媒体の上記幅の両端にわたって、上記テープデータ記憶媒体の主要な長さに対して斜めに伸びるデータトラックとして上記データグループを書き込むこととを含むデータ書き込み方法が提供される。
【００１１】
本発明の第３の態様によれば、データ記憶媒体に書き込むためのフォーマットにデータを配列するデータ処理装置であって、行に論理的に配列された複数のバイトのユーザデータを含むデータグループを記憶するメモリと、それぞれの個々の行が４つの符号語に符号化されるように、上記アレイの個々の行に誤り訂正符号を適用する誤り訂正符号化デバイスと、それぞれの上記データグループが、テープデータ記憶媒体の幅の両端にわたって、該テープデータ記憶媒体の主要な長さに対して斜めに伸びる単一の対応するトラックに沿って書き込まれるように、該テープデータ記憶媒体の上記幅の両端にわたってそれぞれの上記データグループを書き込む書き込みヘッドとを備えるデータ処理装置が提供される。
【００１２】
本発明の第４の態様によれば、直線状のテープデータ記憶媒体へのデータ書き込み方法であって、データバイトからなる複数の行および該データバイからなる複数の列を含む、該データバイトからなる論理グループに、ユーザデータからなるブロックを配列すること、上記データグループのそれぞれの上記列が、２つのＣ１符号語で符号化されるように、上記データグループに誤り訂正符号を適用すること、個々の上記行が、それぞれ４つのＣ２符号語に配列されるように、個々の上記行に誤り訂正符号化を適用すること、上記データグループのすべてが、上記テープデータ記憶媒体の幅の両端にわたって伸びる単一のデータトラック内に含まれるように、上記テープデータ記憶媒体の上記幅の両端にわたる上記単一のデータトラックに上記データグループを書き込むこととを含むデータ書き込み方法が提供される。
【００１３】
本発明の第５の態様によれば、磁気テープデータ記憶媒体にデータを書き込む少なくとも１つの書き込みヘッドと、上記テープデータ記憶媒体が上記書き込みヘッドを通過するように、該テープデータ記憶媒体を搬送する搬送機構と、複数の行および複数の列に論理的に配列されるデータのバイトからなるアレイを含むデータグループにデータをフォーマットする論理フォーマットデバイスと、上記論理アレイのデータを記憶するメモリデバイスと、個々の上記行が、それぞれ４つの符号語に符号化されるように、バイトからなる個々の上記行に誤り訂正符号を適用する誤り訂正符号化デバイスとを備えるテープデータ記憶システムが提供される。
【００１４】
本発明は、帯状の細長いテープを備える金属粒子タイプのテープデータ記憶媒体カートリッジであって、３．８１ｍｍプラスマイナス０．０１ｍｍの範囲の幅と、１７０ｍプラスマイナス５ｍの範囲の長さとを有するテープデータ記憶媒体カートリッジを含む。
【００１５】
次に、本発明をよりよく理解し、また、本発明をどのように実施できるかを示すために、添付図面を参照して、本発明による具体的な実施の形態、方法、およびプロセスを単なる一例として説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、発明者達が検討した、本発明を実施するための具体的な形態を例によって説明する。
以下の説明では、本発明を十分に理解するために、多数の具体的な詳細が述べられている。
しかしながら、本発明は、これらの具体的な詳細に限定されることなく実践できることは、当業者に明らかであろう。
それ以外の場合には、本発明を不必要に分かりにくくしないように、既知の方法および既知の構造については詳細に説明していない。
【００１７】
テープデータ記憶媒体のデータ記憶密度が向上するにつれて、データ記憶容量の増加をさらに大幅に進めることは、テープデータ記憶媒体の物理的な制限、ならびに、テープの搬送コンポーネントおよび読み出し／書き込みヘッドの機械的公差のために、次第に難しくなってきている。
発生し得る具体的な問題としては、以下のものがある。
【００１８】
第１に、テープのビット密度を増加させることは、磁気テープデータ記憶媒体においてデータの各ビットが物理的に占有する磁気コーティングの領域がより小さくなることを意味する。
その結果、テープのビット密度が増加するにつれて、データを読み出す際の信号対雑音比の低下が予想され得る。
【００１９】
第２に、ヘリカルスキャンシステムでは、個々のトラックのデータが、細長いテープデータ記憶媒体の幅の両端にわたる、テープの主要な長手方向に対して斜めのストライプとして、回転する書き込みヘッドにより書き込まれる。
このヘリカルスキャンシステムでは、トラックの幅が減少すると、トラックの幅の減少により、信号対雑音比が低下するだけでなく、トラックの寸法が小さくなることにより、トラックを読み出すために読み出しヘッドを位置合わせすることが難しくなる点で、トラッキングエラーの問題も存在する。
【００２０】
第３に、トラック幅が減少するにつれて、テープデータ記憶媒体にデータを書き込むのに使用したテープドライブユニットと比べて異なるテープドライブユニットを、そのテープデータ記憶媒体の読み出しに使用する場合の「統合問題」が発生する。
各テープドライブユニットは、テープの両端にわたるそのストライプデータトラックとして、それ自身の特徴的なパス形状に従う傾向にある。
これは、あるテープドライブユニットによって書き込まれたデータは、名目上同一の別のテープドライブユニットによって読み出せない場合があることを意味する。
【００２１】
本明細書中の図３を参照して、ある特定の具体的なテープドライブユニットが従う特徴的なパス３００の一例を、理想的な直線パス３０１と比較して、概略的に誇張して示している。
理想的な直線パス３０１は、あらゆるテープドライブユニットが、テープデータ記憶媒体の幅の両端にわたるトラックの読み出しまたは書き込みを行う際に従うべき公称パスを表す。
トラック幅が減少するにつれて、理想的な公称トラックの幅に対する実際のテープドライブに特有のパスのずれの量は増加するため、回転する読み出し／書き込みヘッドが理想的な直線パスから逸れたパスに従うことによるトラッキングエラーは、より深刻になってくる。
【００２２】
ある特定のテープドライブユニットは、トラックをテープに書き込む際のそれ自身の特徴的な曲線を有することがある。
各テープドライブユニットは、読み出しまたは書き込みを行うトラックについて、それぞれ異なる特徴的な曲線を有するので、それ自身の特徴的な曲線を有する第１のテープドライブが書き込んだトラックを、異なる特徴的な曲線を有する第２のテープドライブが読み出すことができるように、トラックは、十分幅広くなければならない。
このトラックの公称幅が減少するにつれて、異なるデバイス間での互換性の問題が大きくなる。
【００２３】
第４に、ランダムなバイトエラーの問題がある。
この問題は、信号対雑音比が低下するにつれて大きくなる。
従来技術では、Ｃ１誤り訂正符号化が、ランダムなバイトエラーの訂正に使用される。
【００２４】
第５に、テープ表面に損傷が、長期にわたるランダムでないエラーを引き起こすという問題がある。
従来技術では、Ｃ２符号化が、広がったテープの損傷の影響を軽減するために使用される。
このテープの損傷は、最も一般的には、テープデータ記憶媒体の長手方向に並ぶ細長いスクラッチ傷の形を取る。
【００２５】
本明細書中の図４を参照して、データ記憶容量を全体的に増加させるようにする際に考慮する必要があるパラメータと制限との相互関係を概略的に示している。
【００２６】
１つのサブグループがテープの単一の幅の両端にわたって書き込まれ、そのテープの幅が従来技術のテープの幅と比較して大幅に変化していないとの前提のもとで、データ記憶容量の利用可能な全体的増加４００は、テープ長の許容される最大増加４０１と、トラック密度の許容される最大増加４０２と、論理サブグループの大幅な再編成によって達成可能な容量のあらゆる増加とに依存する。
【００２７】
許容されるテープ長の増加は、達成可能な最小のテープの厚さを含む物理因子によって制限を受ける。
達成可能な最小のテープの厚さは、（１）基層の厚さ、および、（２）基層をコーティングする磁性体の厚さに依存する。
そして、使用可能な実際の最小の基層の厚さは、信頼性因子および使用される基層の材質のタイプに依存する。
【００２８】
基層の厚さの制限は、テープ搬送機構の設計および公差によって課せられる。
また、基層の厚さおよび基層の材質が変化することによっても、テープの信頼性に影響がある。
特に、テープの信頼性は、エッジの欠陥およびテープのエッジに沿った損傷の影響を受けやすい。
フィルム上の磁気媒体の厚さが変化すると、テープから読み出すことができる信号の信号対雑音比が影響を受け、また、その結果、テープが薄くなるほど、テープドライブがより低い信号対雑音比の信号を読み出すことができるように公差を改善するために、テープドライブの再設計が必要となる。
【００２９】
トラック密度の許容される増加量４０２を決定することは、トラック密度が増加するにつれて、信号対雑音比が低下するという問題によって制限を受け、また、トラック幅が減少するにつれて、テープドライブユニットおよびテープカセットの相互運用性の問題によっても制限を受ける。
【００３０】
データサブグループの再編成４０３は、ビット密度を変更すること４０４を暗に意味する。
そして、ビット密度の変更に対応して、信号対雑音比４０５が変化する。
信号対雑音比の変化は、トラック密度の許容される増加を制限し、フィルム上の磁気媒体の厚さを制限する。
【００３１】
したがって、論理サブグループの構造を変更すると、非線形の関係である容量の利用可能な全体的増加は、直観的に理解できない影響を受ける。
その理由は、データサブグループの論理構造を変更することにより、ビット密度が変化し、したがって、他のパラメータ、特に、許容されるトラック密度およびテープの物理的特性、を変更する信号対雑音比が変化する。
これらは、許容されるテープ長を決定付ける。
また、これらのパラメータのそれぞれ、許容されるトラック密度、および許容されるテープの増加も、容量の利用可能な全体的増加４００に影響を与える。
【００３２】
本発明の具体的な一実施態様によると、以下の特徴の組み合わせにより、容量の向上したテープデータ記憶システムが提供される。
【００３３】
＊テープデータ記憶媒体の長さが、従来技術のカートリッジと比較して長いテープデータ記憶カートリッジが設けられる。
テープ長は、従来技術のカートリッジと比較して約１５％〜４５％増加する。
これを行うには、テープの基層の厚さを薄くし、かつ、厚さを薄くした磁気媒体フィルムを使用する必要がある。
厚さを薄くした磁気フィルム媒体を使用すると、それ以外のフォーマットの変更を何ら行わないときは、信号対雑音比が従来技術のフィルムよりもわずかに悪化する可能性がある。
さらに、基層の厚さを薄くすると、従来技術の基層と比較して、伸び特性が異なる可能性がある。
しかしながら、テープの厚さが薄くなることによるこれらの不利な点は、カートリッジ内のテープのアクティブな表面領域が大きくなることにより相殺される。
【００３４】
＊データトラックの幅が、従来技術の場合と比較して削減される。
本発明の具体的な一実施の形態によると、データトラックは、６．８μｍの公称トラック幅が使用される従来技術と比較して、５．４μｍの公称幅を有する。
トラック幅が減少することにより、テープの単位面積あたりに書き込むことができるトラックが多くなるので、他の改善とは別に、同じ長さのテープのデータ記憶容量をほぼ１２％程度増加させることが可能となる。
しかしながら、トラック幅が減少することによって、それに対応して、テープからの読み出し時の信号対雑音比が低下し、また、トラッキングエラー、および、異なるテープドライブユニット間のテープの互換性も影響を受ける。
さらに、テープの単位長あたりに書き込まれるトラック数が、従来技術の場合よりも多くなることにより、単位長当たりのトラックが、従来技術の場合よりも多くなるので、例えば細長いスクラッチ傷といったテープの物理的な損傷は、同じ長さのスクラッチ傷の場合に、従来技術の場合よりもデータの消滅を多く引き起こす。
【００３５】
＊新規なサブグループデータフォーマット
【００３６】
上記検討に鑑みて、発明者達は、全体的なデータ記憶容量を向上させる一方で、ランダムなビットエラーをもたらす上記箇条書きしたパラメータの信号対雑音比；異なるテープドライブユニット間の互換性；および、相対的に増加するテープの損傷の影響、特にスクラッチ傷またはデータの消滅に対する保護のそれぞれについて、さまざまな問題を克服して、公差内にある性能を可能にする技術的解を見出す必要性に直面した。
【００３７】
容量を増加させるために、利用可能ないくつかの論理データフォーマットの選択肢が存在した。
【００３８】
第１に、１つのＣ１符号語あたりのバイト数を従来技術のフォーマットと同じに維持しつつ、１つのフラグメントあたり、より多くのＣ１符号語（すなわち３つまたは４つ以上）を組み込むことができたはずである。
こうすることにより、１つのフラグメントあたりに追加される各符号語が６２バイトを含む場合、結果的に、列の長さは、１８６バイト、２４８バイトなどになる。
【００３９】
第２に、１つのＣ１符号語あたりの冗長バイトに対するユーザデータバイトの比を変更できたはずである。
【００４０】
第３に、Ｃ２パリティバイトの比率が低くなることを犠牲にして、高い比率のユーザデータを与え、それによって、容量を増加させるために、Ｃ２符号語において、パリティバイトに対するユーザデータバイトの比を変更できたはずである。
しかしながら、例えばトラック幅およびテープの物理的なバイト長といった他のすべてのパラメータが変更されない場合、これにより、各Ｃ２符号語の冗長符号化量が相対的に減少するので、結果的に、テープの損傷またはテープの欠陥に対するエラー訂正能力のレベルが低下することになる。
【００４１】
データグループ全体が、テープ幅の両端にわたる対角線上の単一のトラックにわたって書き込まれることからすると、この結果、サブデータグループのパラメータの変更の可能なそれぞれの組み合わせに対して、すなわち、Ｃ１符号語内のパリティバイトに対するユーザバイトの比の変更；データフラグメント内のＣ１符号語の個数の変更；Ｃ２符号語内のパリティバイトに対するユーザバイトの相対比の変更に対して、物理的なビット長が異なることになる。
それぞれの異なるビット長に対応して、それぞれの信号対雑音比が生じる。
短いビット長と比較して、ビット長が長いほど、良好な信号対雑音比が得られる。
【００４２】
データ記憶容量を向上させるには、テープに書き込まれるビットの密度を増加させなければならない。
しかしながら、ビット密度があまりにも増加すると、それに対応して、信号対雑音比が低下し、この低下は、テープに書き込まれたデータの判読率が減少することを意味する。
したがって、テープのデータの再判読率に対する信号対雑音比の低下の影響が許容限度内にとどまるように、ビット密度を増加させる必要がある。
そして、それによって、最初にデータを書き込んだテープドライブユニットと同じテープドライブユニットによってテープを再読み出しでき、かつ、特定のテープにデータを最初に書き込んだものでない他のテープドライブユニットによって再読み出しできるようにする必要がある。
換言すると、テープドライブユニットの互換性を維持しなければならず、かつ、テープに書き込まれたデータの信号対雑音比を、テープドライブユニットとテープデータ記憶媒体との相互運用性を達成する閾値レベルより大きくしなければならない。
【００４３】
ビット長の変化、ならびに、Ｃ１符号語のバイト比；１つのフラグメントあたりのＣ１符号語数；Ｃ２バイト比；および１行あたりのＣ２符号語数という可変パラメータのそれぞれについて結果として生じる信号対雑音比を十分に、かつ、包括的に分析することは、複雑であり、時間を要する。
しかしながら、分析の結果、図５を参照して示すように、１行あたり４つのＣ２符号語を有する解が得られた。
【００４４】
実験および分析の結果、発明者達は、テープドライブユニットとテープデータ記憶媒体との相互運用性を大幅に劣化させることなく、容量の増加を達成する最適解が、本明細書中の図５を参照して説明されるような論理データグループフォーマットを提供することであることに気付いた。
【００４５】
発明者達は、上記技術的問題の検討後、以下に説明するデータフォーマットを考案した。
【００４６】
本明細書中の図５を参照して、本発明の具体的な実施態様による新規なデータ記憶フォーマットは、行および列に配列されたアレイバイトのデータを含む論理データグループ５００を有する。
０から１２７の番号が付されたサブデータグループの１２８列（各列は、「データフラグメント」と呼ばれる）、および０から１２３の番号が付された１２４行が存在する。
各列は、１２４バイトのデータを含む。
各行は、１２８バイトのデータを含む。
【００４７】
このサブデータグループは、冗長誤り訂正符号化（ＥＣＣ）を自身に適用している。
適用した冗長誤り訂正符号化は、例えばリードソロモン符号化であってもよい。
各列は、２つのＣ１符号語を含むので、データサブグループは、１２８×２＝２５６個のＣ１符号語を含む。
各列（データフラグメント）は、一対のインターリーブされたＣ１符号語を含む。
各行は、４つのインターリーブされたＣ２符号語を含み、各Ｃ２符号語は、３２バイトである。
【００４８】
Ｃ１符号語は、アレイの列の下方に向かって垂直方向に並ぶのに対し、Ｃ２符号語は、アレイの行に両端にわたって水平方向に並ぶ。
各Ｃ１符号語は、その列の全高に沿って広がり、各Ｃ２符号語は、その行の全幅にわたって広がる。
Ｃ２符号語は、行０〜行１１１を占め、その結果、このデータサブグループには、１１２×４＝４４８個のＣ２符号語が存在する。
【００４９】
第１行（行０）の４つのＣ２符号をインターリーブしたものを図５に示している。
この第１行１０１では、当該第１行の４つの符号語Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのバイトが、それぞれ、交互にインターリーブされて、個々のバイトが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ．．．の順序で並べられるようになっている。
行１から行１１１も、同様にインターリーブされる。
【００５０】
本明細書中の図６を参照して、サブグループ全体は、磁気テープデータ記憶媒体上において、テープの長手方向に対して斜めに横切って延びる単一のストライプ状のトラック６００に記憶される。
トラックの物理的な幅は、５．４μｍプラスマイナス０．１μｍであり、１８１〜１８９トラック／ｍｍの範囲のトラック密度および公称トラック密度１８５トラック／ｍｍ（４，５９７〜４，８００．６トラック／インチのトラフィック密度および公称トラック密度４，６９９トラック／インチ）が与えられる。
各データフラグメントは、６，２２０〜６，６１４ビット／ｍｍの範囲のビット密度および公称ビット密度６，４１７ビット／ｍｍ（１５８，０００〜１６８，０００ビット／インチのビット密度、公称ビット密度１６３，０００ビット／インチ）を有するトラックの両端にわたって書き込まれる。
【００５１】
テープが書き込みヘッドを通過する際に、複数のトラックが順次書き込まれる。
これら複数のトラックは、テープに最大量のデータを記憶するために、互いに接している。
【００５２】
各トラックの先頭には、第１の同期トーン６０１が設けられる。
この第１の同期トーンにより、フェーズロックループ（ＰＬＬ）は、そのデータと同期することが可能になる。
同様に、各ストライプの末尾には、第２のトーンの組６０２が設けられる。
データサブグループは、第１のトーン領域と第２のトーン領域との間に記憶され、テープの幅の両端にわたって、テープの幅に両端にわたる対角方向の直線状に広がる。
【００５３】
テープデータ記憶媒体自体は、長さ１７０ｍプラスマイナス５ｍを有する単一の帯のテープからなる。
テープは、金属粒子（ＭＰ（metal particle））のタイプであり、５．３μｍプラスマイナス０．０２μｍの全厚を有する。
このテープは、厚さ３．６μｍプラスマイナス０．０２μｍを有するベースフィルム基層を備える。
この基層の裏面には、バックコーティングが施され、この基層の上面には、下塗り層がコーティングされている。
この下塗り層の上に、磁気コーティングが形成される。
テープの幅は、３．８１ｍｍプラスマイナス０．０１ｍｍである。
【００５４】
最初に、バイト密度を増加させるのではなく、テープの長さを増加させることおよびトラック密度を増加させることだけに必要な解を研究した。
しかしながら、例えば、６．８μｍのトラック幅から５．４μｍのトラック幅へ移行すること、すなわちトラック幅を２０％削減することは、テープドライブユニットとテープカートリッジとの相互運用性を達成するのに必要なテープドライブの機械的公差が増加することを意味する。
トラック幅の削減は、この公差の増加により、このようなドライブの作成が技術的に困難になり、かつ、不経済になることを意味する。
【００５５】
さらに、約２００メートルを越える長いテープ長を単一のカートリッジに使用することは、テープの基層の厚さが減少することを意味する。
これにより、相互運用性の問題が大きくなり、テープ搬送にさらに別の問題が導入される。
また、これにより、テープドライブ機構に大幅な変更が必要となり、この場合もやはり、テープドライブユニットの製造が技術的に困難になり、かつ、不経済になる。
薄い基層を使用すると、テープは、その各エッジにおいて損傷を受けやすくなる。
【００５６】
テープの長さを増加させることと、トラック幅を減少させることとを組み合わせることにより容量を増加させると、上記問題のすべてが組み合わさって現れる。
細いトラック幅に必要な優れた公差を、薄い基層を有するテープ、すなわち耐久力に劣るテープと組み合わせると、特にテープのエッジに機械的損傷をより一層受けやすくなり、これは、テープドライブユニットとテープカートリッジとの相互運用性を劇的に低下させる。
さらに、フィルム基層を十分薄く作成して、約２００メートルの長さよりも長いテープを、既知のフォーマットのカートリッジに適合するように作成するという問題がある。
実際問題として、テープの信頼性を達成しつつ、このような薄い基層フィルムを作成することは、今のところ、実現不可能である。
【００５７】
その結果、トラック長およびトラック幅（トラック密度）という物理的なパラメータを単独で変化させることによって、データ記憶容量の大幅な増加を達成しようとしても、匹敵するサイズおよび重さの従来技術のシステムを越える十分大きなデータ記憶容量の増加は得られない。
テープ長およびトラック密度を増加させると、テープドライブユニットおよびテープデータ記憶カートリッジの公差をより優れたものとする必要があり、これにより、さらに、テープドライブユニットとカートリッジとの相互運用性が低下し、その結果、機械的公差があまりに大きくなって、実際の商用のテープデータ記憶システムを作成できないことにもなる。
【００５８】
発明者達は、データ記憶容量を増加させる方法として、ビット密度のパラメータを変化させることを検討した。
ビット密度の増加に対する制約は、テープの幅の両端にわたるストライプ状の単一のトラックに書き込まれるデータサブグループの論理フォーマットに起因する。
自身に誤り訂正符号化（ＥＣＣ）を適用しているデータサブグループでは、データが多数の符号語に再分割され、それら多数の符号語は、１つの符号語の整数単位でのみ増加させることができる。
したがって、データサブグループのサイズは、バイトを追加することによって増加されることになる。
バイト数は、Ｃ１符号語およびＣ２符号語の整数に一致しなければならない。
したがって、図５では、１行ごとに１つの付加的なＣ２符号を追加するか、または、１列（フラグメント）ごとに１つまたは２つ以上の付加的なＣ１符号を追加することによってサブグループの拡張を行うことができる。
この結果、テープに物理的に書き込まれるバイトのバイト長は、連続的に変化するパラメータではなく、増加させるＣ１符号語の個数および／またはＣ２符号語の個数に依存した離散的な段階でのみ変化することになる。
ビット密度は、信号対雑音比に直接関係するので、信号対雑音比は、連続的に変化する設計パラメータではなく、離散的な段階でのみ変化し得る。
【００５９】
Ｃ２符号語長に３２バイトを選択することにより、パリティバイトに対するユーザデータバイトの比は、同じ個数の消失データバイトを修正するＣ２誤り訂正能力をそれ以上削減することなく維持される。
Ｃ２符号語長のいかなる削減にも、パリティデータバイトに対するユーザデータバイトの比を小さくすることが必要となる。
したがって、Ｃ２符号語長を削減することによって信号対雑音比の間隔を削減するには、それに対応して、各Ｃ２符号語内のデータ容量を削減することが必要となる。
【００６０】
したがって、データグループフォーマットを選択する際の可変パラメータには、Ｃ２符号語長の変化量、Ｃ１符号語長の変化量、ならびに、各データフラグメント（列）のＣ１符号語の個数および各行のＣ２符号語の個数が含まれる。
Ｃ２符号語長の変化量およびＣ１符号語長の変化量のそれぞれは、データの修正容易性の能力に対する密接な関係（implication）およびデータワード内のデータ容量の能力に対する密接な関係を有する。
【００６１】
Ｃ２符号語長は、テープの沿ったスクラッチ傷またはそれ以外の長い欠陥の最小長によって決定付けられる制限を越えて削減することはできない。
これらのスクラッチ傷または欠陥は、Ｃ２符号語によって訂正可能でなければならない。
新しいＣ２符号語長を検討するごとに、そのＣ２符号語のタイプの訂正能力について全分析を実行する必要がある。
【００６２】
さらに、Ｃ２符号語の最小長は、最適なデータ記憶容量を達成するのに必要な各Ｃ２符号語内のパリティデータに対するユーザデータの割合によっても制限を受ける。
Ｃ２符号語長の削減は、ユーザデータの比を効率に低いものにすることにつながる。
換言すると、Ｃ２符号語が短いほど、それに比例して、Ｃ２符号語が長い場合よりもデータ記憶容量が小さくなる。
【００６３】
また、符号語長を増加させるには、ハードウェアを追加する必要がある。
例えば、６４バイトのＣ２符号語の誤り訂正能力と同じ誤り訂正能力を得るために、３２バイトのＣ２符号語を例に取る。
ハードウェアまたはファームウェアで作成するのがより困難な符号が得られ、実施するのがより困難なハードウェアまたはファームウェアが必要となる。
したがって、Ｃ２符号語長を増加させることには技術的に不利な点がある。
符号が長いほど、その符号語はより強力になるが、ハードウェアまたはファームウェアで作成するのがより困難になってくる。
したがって、符号語の誤り訂正能力を増大させるために符号語長を増加させることと、その符号語を作成するシステムをハードウェアまたはファームウェアで実施する困難さが付加されることとの間に妥協を行う必要がある。
【００６４】
Ｃ１符号語長、Ｃ２符号語長、データフラグメントのＣ１符号語の個数、および行のＣ２符号語の個数の最適な値を選択するには、詳細な分析、ならびに、トレードオフおよび最適化の検討が必要となる。
最適な性能を提供するＣ１符号語数およびＣ２符号語数ならびにＣ１符号語長およびＣ２符号語長の組み合わせに到達することは、かなりの作業である。
【００６５】
データ記憶容量の大幅な増加を達成して、例えば、４０Ｇバイトの未圧縮データ（２：１の圧縮比では８０Ｇバイト）を単一のテープカートリッジに記憶するには、従来技術の１２２Ｋビット毎インチの密度から密度を増加させる必要がある。
本明細書で説明する具体的な実施態様に到達すると、符号語長および符号語の個数を含むＣ１パラメータおよびＣ２パラメータは、単一のテープデータ記憶媒体の目標容量を達成するために、ユーザデータのＫビット毎インチの必要な値を与えるように最適化された。
単一のテープ上で、例えば３６Ｇバイト、３８Ｇバイト、４０Ｇバイト、または４５Ｇバイトの未圧縮容量を与えるさまざまな可能な実施態様の選択肢が存在する。
しかしながら、これらの実施態様の選択肢のそれぞれは、異なるビット密度を与え、したがって、異なる信号対雑音比を与える。
さらに、各容量を達成するには、異なるＣ１／Ｃ２の組み合わせ、および、符号語内のユーザデータバイトに対するパリティバイトの異なる比が必要となるので、信号対雑音比と容量との関係は、直観的に理解できるものでない。
したがって、例えば、単一の長さのテープのデータ容量を３６Ｇバイトとすると、テープのデータを３８ＧバイトとするＣ１／Ｃ２符号語の別の組み合わせを使用する場合よりも信号対雑音比が悪くなることがある。
これは、具体的に選択して使用する誤り訂正符号化において、パリティバイトのオーバーヘッドが異なるためである。
【００６６】
本明細書で説明する具体的な実施態様では、Ｃ２符号語が、符号語の単位で全体的に行に追加できるか、または、行から取り除くことができるだけであるという制約に留意し、次いで、１つの行あたり４つの符号語を使用するシステムを選択すると、これにより、テープ長の増加を最低限にし、かつ、利用するトラック幅を比較的限界に近い程度まで削減しただけのテープデータ記憶システムが、全体的なデータ記憶容量の大幅な増加を達成することができ、単一のテープデータ記憶媒体にほぼ４０Ｇバイトの未圧縮データを提供することができた。
ビット密度に起因する信号対雑音比は、実際に製造したテープデータ記憶システムに基づいて処理できる限界内に収まっていた。
これは、テープ長をわずかに増加させることにより、テープの基層およびテープフィルムの全面的な再設計を必要としないという利点を有するが、むしろ、テープの再設計は、テープデータ記憶媒体自体の基本的な再設計ではなく、むしろ微調整事項であるという利点を有する。
採用した具体的な実施態様では、テープデータ記憶媒体は、従来技術のテープよりも薄い。
しかしながら、厚さの削減は、十分小さいものであり、基層材自体の厚さの削減ではなく、磁気フィルム媒体の厚さの削減によって達成されており、金属粒子（ＭＰ）タイプのテープを使用することができる。
【００６７】
他方で、１行あたり５つの符号語が使用されていた場合には、これにより、必要なバイト密度および信号対雑音比を達成するには、金属蒸着（ＭＥ（metal evaporated））タイプのテープを使用することが必要になっていた。
【００６８】
本明細書中の図７を参照して、本発明の具体的な実施態様によるテープデータ記憶システムを概略的に示している。
このテープデータ記憶システムは、ホストインターフェース７００と、内部データバス７０１と、メインメモリバッファ７０２と、論理フォーマッタデバイス７０２と、物理フォーマッタ７０４と、読み出し／書き込みコンポーネント７０４と、１つまたは複数のテープデータ記憶カートリッジ７０６とを備える。
ホストインターフェース７００は、例えばホストコンピュータといったホストデバイスからユーザデータを受信する。
メインメモリバッファ７０２は、ユーザデータがフォーマットおよび誤り訂正符号化を受けている間、ユーザデータを記憶する。
論理フォーマッタデバイス７０２は、ホストデータの入来するストリームを、本明細書中の図５を参照しながら説明したような論理的な２次元アレイのデータに配列するように動作する。
この論理フォーマッタは、誤り訂正符号器７０３を備える。
この誤り訂正符号器７０３は、本明細書で上述したように、各データサブグループの行および列に誤り訂正符号を適用する。
物理フォーマッタ７０４は、論理データグループを、物理的なデータトラックとして書き込むために、データフラグメントからなる連続ストリームにフォーマットする。
１つの物理的なデータトラックあたり１２８個のデータフラグメントが存在する。
読み出し／書き込みコンポーネント７０４は、少なくとも１つの読み出し／書き込みヘッド７０５にデータを書き込み、逆に、少なくとも１つの読み出しヘッドからデータを受け取るためにデータを読み出す。
テープデータ記憶カートリッジ７０６のそれぞれは、１本の細長いテープデータ記憶媒体を収容する。
【００６９】
書き込みヘッドは、そのテープの長手方向に沿って複数のデータトラックを順次書き込むように動作する。
物理的な各トラックは、本明細書中の図６を参照しながら説明したように、テープの幅の両端にわたるストライプとして書き込まれる。
カートリッジ７０６に収容される細長いテープデータ記憶媒体は、長さがほぼ１７０ｍプラスマイナス５ｍ程度であり、幅がほぼ３．８１ｍｍプラスマイナス０．０１ｍｍの幅であり、テープの厚さがほぼ５．３μｍ程度である。
テープの基層の厚さは、ほぼ３．６μｍ程度である。
【００７０】
本明細書中の図８を参照して、本明細書中の図７を参照しながら説明したようなテープデータ記憶システムは、それ自身のケーシング、電源装置、および接続を有する個別のスタンドアロンのテープドライブユニットとして実施することができる。
【００７１】
他の実施の形態では、ホストコンピュータまたは他のコンピュータエンティティと同じケーシング内において、そのホストコンピュータまたは他のコンピュータエンティティ内でテープデータ記憶システムを実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】既知のテープデータ記憶フォーマットによる従来技術のＧ４データサブグループを示す概略図である。
【図２】当該技術において知られているように、テープデータ記憶媒体の全体にわたって、対応する個々のそれぞれのトラックに沿って書き込まれる従来技術のＧ４データサブグループの物理的なレイアウトを示す概略図である。
【図３】テープデータ記憶媒体の幅の両端にわたる単一のストライプに書き込まれる物理的なトラックの「直線性」が変化する問題を示す概略図である。
【図４】新規なテープデータ記憶システムのデータ記憶容量の全体的な増加を達成する際の一組の物理的で実際的な検討事項および制限を示す概略図である。
【図５】本発明の具体的な実施態様による新規なデータサブグループを示す概略図である。
【図６】データトラックに沿ってテープに書き込まれる新規なデータサブグループの物理的なレイアウトを示す概略図である。
【図７】本発明の具体的な実施態様による新規な論理的サブグループを作成するデータ処理装置を示す概略図である。
【図８】本発明の具体的な実施の形態によるテープドライブユニットの一例を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
３００・・・特徴的なパス、
３０１・・・理想的な直線パス、
５００・・・論理データグループ、
６００・・・トラック、
６０１・・・第１の同期トーン、
６０２・・・第２のトーンの組、
７００・・・ホストインターフェース、
７０２・・・論理フォーマッタ，メインメモリ
７０３・・・Ｃ１，Ｃ２符号器、
７０４・・・物理フォーマッタ，読み出し／書き込み電子機器、
７０５・・・読み出し／書き込みヘッド、
７０６・・・テープカートリッジ、
【図１】
2004234829.tif 000003
【図２】
2004234829.tif 000004
【図３】
2004234829.tif 000005
【図４】
2004234829.tif 000006
【図５】
2004234829.tif 000007
【図６】
2004234829.tif 000008
【図７】
2004234829.tif 000009
【図８】
2004234829.tif 000010
【外国語明細書】
LOGICAL DATA GROUPING IN DIGITAL STORAGE SYSTEM
Field of the Invention
The present invention relates to formatting of data and particularly although not exclusively to a method of writing data to a data storage medium, and to a data processing apparatus for arranging data into a format.
Background to the Invention

Referring to Fig. 1 herein, a known data storage format for writing data to a tape data storage medium has a logical data sub group 100 known as a 'G4 sub group' comprising an array of bytes of data arranged in rows and columns, there being 96 columns and 124 rows in a data group, each column being referred to as a 'data fragment'. Each column comprises 124 bytes of data numbered 0 to 123. Each row comprises 96 bytes, numbered 0 to 95.
The data sub group has applied to it redundancy error correction coding (ECC).  The applied redundancy error correction coding, which may be for example a Reed-Solomon coding, comprises 192 C1 code words, each column comprising a pair of interleaved C1 code words; and 336 C2 code words, extending over 112 of the rows.  Each coded row comprises 3 interleaved C2 code words, each code word being of 32 bytes.  Shown in Fig. 1 is an example of first row 101, comprising an interleaving of 3 C2 code words in row 0, where bytes of 3 code words A, B, C respectively of the first row are interleaved alternately such that individual bytes are ordered A, B, C, A, B, C, along the row. C2 code words of another 111 rows are arranged similarly 
Since each column comprises 2 C1 code words, the G4 data sub-group comprises 96 x 2 = 192 C1 code words. C1 code words run vertically down the columns, whilst C2 code words run horizontally across rows of the array. Each C1 code word extends along the entire height of its column, and each C2 code word extends across the entire width of its row. The C2 code words occupy rows 0 - 111, so that there are 112 x 3 = 336 C2 code words in the G4 data sub-group.
Referring to Fig. 2 herein, the entire G4 data sub-group is stored on a magnetic tape data storage medium in a single track 200 extending transversely across a length of the tape as a stripe.  In the prior art format, a physical width of the track a is 6.8μm, the track density is 147 tracks/mm  (3,735 tracks /inch), and the bit density of bits written along the tracks is 4,800 bits/mm  (122,000 bits/inch). This results in a data storage capacity of 20 Gbytes of uncompressed data (40Gbytes at 2:1 compression ratio) on a single data storage cartridge,  containing a tape data storage medium of length 150 m.  A mean time between failure (MTBF) reliability parameter of the prior art system, which is related to tape thickness, is 250,000 hours at a 30% duty cycle.
A plurality of tracks are written sequentially in parallel as the tape moves past a write head, the plurality of tracks abutting each other, so as to store a maximum amount of data on the tape. At a start of each track is provided a first synchronization tone 201 which allows a phase locked loop (PLL) to synchronize with the data.  Similarly, at the end of each track is provided a second set of tones 202. The G4 data sub-group is stored between the first and second tone regions in a single track, and extends across a width of the tape
Due to increased data storage demands, ongoing objectives in the improvement of tape data storage devices include:
- Increasing the amount of data which can be stored on a tape data storage medium;
- Increasing the data rate for writing data to a data storage medium;
- Improving reliability and byte error rates.
The above 3 parameters are interrelated, and attempts at increasing the amount of data storage capacity can affect the reliability of a tape data storage system. 
Summary of the Invention
According to a first aspect of the present invention there is provided a method of formatting a block of user data, said method comprising:
arranging said block of user data into an array of bytes, said array comprising a plurality of rows and a plurality of columns of said bytes; and
applying an error correction code to individual said rows of bytes, such that said error correction coded rows each comprise 4 code words.
According to a second aspect of the present invention there is provided a method of writing data to a linear tape data storage medium, said method comprising;
arranging a block of user data into a data group of a logical array of data bytes, comprising a plurality of rows of said data bytes and a plurality of columns of said data bytes; 
applying an error correction coding to individual ones of said rows, such that individual said rows are each arranged into 4 code words;
writing said data group as a data track extending across a width of said tape data storage medium such that all of said data group is contained within said single data track extending across said width of said tape data storage medium, and transverse to a main length of said tape data storage medium.
According to a third aspect of the present invention there is provide a data processing apparatus for arranging data into a format for writing to a data storage medium, said apparatus comprising:
a memory for storing a data group comprising a plurality of bytes of user data arranged logically in rows; 
an error correction coding device for applying an error correction code to
individual rows of said array, such that each said individual row is coded into 4 code words; and
a write head for writing each said data group across a width of a tape data storage medium, such that each said data group is written along a corresponding single track extending across a width of said tape data storage medium, and transverse to a main length of said tape data storage medium.
According to a fourth aspect of the present invention there is provided a method of writing data to a linear tape data storage medium, said method comprising;
arranging a block of user data into a logical group of data bytes, comprising a plurality of rows of said data bytes and a plurality of columns of said data bytes; 
applying an error correction code to said data group such that each said column of said data group is coded with 2 C1 code words;
applying an error correction coding to individual said rows, such that said individual rows are each arranged into 4 C2 code words; and
writing said data group in a single data track across a width of said tape data storage medium, such that all of said data group is contained within said single data track extending across said width of said tape data storage medium.
According to a fifth aspect of the present invention there is provided a tape data storage system comprising:
at least one write head for writing data to a magnetic tape data storage medium; 
a transport mechanism for transporting said tape data storage medium past said write head;
a logical formatting device for formatting data into a data group comprising an array of bytes of data arranged logically in a plurality of rows and a plurality of columns; 
a memory device for storing said logical array of data; and
an error correction coding device for applying an error correction code to individual said rows of bytes, such that said individual rows are each coded into 4 code words.
The invention includes a metal particle type tape data storage media cartridge comprising a band of elongate  tape having:
width in the range 3.81 mm plus or minus 0.01 mm; and
length in the range 170m plus or minus 5m.
Brief Description of the Drawings
For a better understanding of the invention and to show how the same may be carried into effect, there will now be described by way of example only, specific embodiments, methods and processes according to the present invention with reference to the accompanying drawings in which:
Figure 1 schematically illustrates a prior art G4 data subgroup according to a known tape data storage format;
Figure 2 schematically illustrates a physical layout of a prior art G4 data sub-group written along individual corresponding respective tracks across a tape data storage medium, as is known in the art;
Figure 3 schematically illustrates a problem of variation of 'straightness' of a physical track written in a single stripe across a width of a tape data storage medium;
Figure 4 schematically illustrates a set of physical and practical considerations and limitations in achieving an overall increase in data storage capacity for a novel tape data storage system;
Figure 5 schematically illustrates a novel data sub-group according to a specific implementation of the present invention;
Figure 6 schematically illustrates a physical layout of a novel data sub-group written to tape along a data track;
Figure 7 schematically illustrates a data processing apparatus for creating a novel logical sub-group according to a specific implementation of the present invention; and
Figure 8 schematically illustrates in perspective view, an example of a tape drive unit according to a specific embodiment of the present invention.
Detailed Description of a Specific Mode for Carrying Out the Invention
There will now be described by way of example a specific mode contemplated by the inventors for carrying out the invention.  In the following description numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present invention.  It will be apparent however, to one skilled in the art, that the present invention may be practiced without limitation to these specific details.  In other instances, well known methods and structures have not been described in detail so as not to unnecessarily obscure the present invention.
As data storage densities on tape data storage media improve, making further significant progress in increasing data storage capacity becomes increasingly difficult due to physical limitations of the tape data storage medium, and due to mechanical tolerances of tape transport components and read/write heads.  Specific problems which can be encountered include the following:
Firstly, to increase bit density on a tape, means that each bit of data must physically occupy a smaller area of a magnetic coating of a magnetic tape data storage medium.  Consequently, a reduction in signal to noise ratio can be expecting in reading data as the bit density on tape increases.
Secondly, in a helical scan system in which individual tracks of data are written as stripes transverse to main length of the tape and, across a width of an elongate tape data storage medium, by a rotating write head, if the width of tracks is decreased, then as well as encountering a reduction in signal to noise ratio due to the reduction in width of the track, there is also a tracking error problem in that a read head is more difficult to align for reading a track, due to the reduced dimension of the track.
Thirdly, as track width decreases, there is an 'integration problem' where a different tape drive unit is used to read a tape data storage medium, compared to the tape drive unit which has been used to write data to the tape medium. Each tape drive unit tends to follow its own characteristic shape of path as its stripes data tracks across the tape. This means that data written by one tape drive unit may not be readable by another, nominally identical, tape drive unit.
Referring to Figure 3 herein there is schematically illustrated in exaggerated form, one example of a characteristic path 300 followed by a particular specific tape drive unit, compared to an ideal straight path 301, which represents a nominal path which every tape drive unit should follow when reading or writing a track across a width of tape data storage medium. As the track width is reduced, the tracking error due to a rotating read/write head following a path which deviates from the ideal straight path becomes more significant, since the amount of deviation of the actual tape drive specific path relative to the width of the ideal nominal track increases. 
A particular tape drive unit may have its own characteristic curve as the track is written across the tape.  Since each tape drive unit has a different respective characteristic curve for tracks which it reads or writes, tracks must be wide enough such that a track written by a first tape drive, having its own characteristic curve can be read by a second tape drive having a different characteristic curve.  As the nominal width of tracks decreases, interchangeability problems between different devices increase.
Fourthly, there is problem of random byte errors, which increase as the signal to noise ratio decreases.  In the prior art, C1 error correction coding is used to correct for random byte errors.
Fifthly, there is the problem of damage to a tape surface causing longer and non-random errors.  In the prior art, C2 coding is used to alleviate the effect of extended tape damage, which most commonly takes the form of elongate scratches running along a length of a tape data storage medium.
Referring to Figure 4 herein, there is illustrated schematically an interrelationship between parameters and limitations which need to be taken into consideration in achieving an overall increase in data storage capacity.
A total available increase in data storage capacity 400 is dependant upon the maximum allowable increase in tape length 401, the maximum allowable increase in track density 402, and any increases in capacity which can be achieved by significant re-organization of the logical sub-group, on the assumption that one sub-group will be written across a single width of tape, and the width of tape will not be significantly varied compared to the prior art tape width.
The allowable increase in tape length is limited by physical factors including the minimum tape thickness which can be achieved. The minimum tape thickness which can be achieved depends upon (1) substrate thickness and (2) the thickness of a magnetic material coating the substrate. In turn, the minimum practical substrate thickness which can be used depends upon reliability factors, and the type of substrate material which is being used. 
Limitations on the substrate thickness are imposed by the design and tolerance of tape transport mechanisms. Varying the substrate thickness and substrate material also affects the reliability of the tape, particularly its susceptability to edge defects and damage along the edge of the tape. Varying the thickness of magnetic media on the film affects the signal to noise ratio of a signal which can be read back from the tape, which also has the consequence, that thinner tapes require a re-design of tape drives to improve tolerances to make them able to read a lower signal to noise ratio signal.
A determination of the allowable increase in track density 402 is limited by the problem of decreasing signal to noise ratio as the track density increases, and also the problem of interoperability of tape drive units and tape cassettes as the track width is reduced.
Re-organization of a data sub-group 403 has an implication for changing the bit density 404. In turn, a change in bit density has a corresponding change in signal to noise ratio 405. Changes in signal to noise ratio limit the allowable increase in track density, and the thickness of magnetic media on the film.
Changes to the structure of the logical sub-group therefore have a non-intuitive effect on the total available increase in capacity which is a non-linear relationship, since changing the logical structure of the data sub-group changes the bit density, and hence the signal to noise ratio which varies other parameters, in particular the allowable track density and physical characteristics of the tape, which dictate the allowable tape length. Each of these parameters, allowable track density and allowable increase in tape, also affect the total available increase in capacity 400.
According to a specific implementation of the present invention, an improved capacity tape data storage system is provided by the following combination of features.
* Tape data storage cartridges are provided, having a longer length of tape data storage medium, compared to a prior art cartridge. The tape length is increased by approximately 15%  - 45% compared to the prior art cartridge.  This involves reducing a thickness of tape substrate, and using a reduced thickness film of magnetic medium.  Use of a reduced thickness magnetic film medium may provide a slightly worse signal to noise ratio than the prior art film, in the absence of any other changes in format.  Further, reductions in substrate thickness may provide a different stretching characteristic compared to prior art substrate. However, the disadvantages of reduced tape thickness are off-set by provision of a greater active surface area of tape within a cartridge.
* A width of data track is reduced compared to the prior art case.  According to a specific embodiment of the present invention, data tracks have a nominal width of 5.4μm, compared to the prior art in which a nominal track width of 6.8μm is employed.  Reduction in track width, in isolation of other improvements, allows for an increase in data storage capacity for a same length of tape, of the order of 12%, since more tracks can be written per unit area of tape.  However, reduction in track width carries with it a corresponding reduction in signal to noise ratio in reading from tape, and also tracking errors and interchangeability of a tape between different tape drive units is affected.  Further, because there are a higher number of tracks written per unit length of tape than in the prior art case, physical damage to the tape, for example elongate scratches, for a same length of scratch will cause greater obliteration of data than in the prior art case, since there are more tracks per unit length than in the prior art case. 
* A novel sub group data format. 
In view of the above considerations, the inventors have been faced with the need to overcome a variety of problems and to find a technical solution which allows acceptable performance on each of the above itemised parameters of signal to noise ratio, leading to random bit errors; interchangeability between different tape drive units; and protection against the relatively increased effect of tape damage, in particular scratches or obliteration of data, whilst improving the overall data storage capacity. 
In order to increase capacity, there were several logical data formatting options available.  
Firstly, more C1 code words (i.e. 3 or more) per fragment could have been incorporated, keeping the same number of bytes per C1 code word as in the prior art format. This would have entailed columns of length 186 bytes, 248 bytes, and so on, where each additional code word per fragment contains 62 bytes.
Secondly, the ratio of user data bytes to redundancy bytes per C1 code word could have been altered.
Thirdly, the ratio of user data bytes to parity bytes in the C2 code words could be varied, in order to give a higher proportion of user data, thereby increasing capacity, at the expense of a lower proportion of C2 parity bytes.  However, in a case where all other parameters such as track width, and physical byte length on tape are unchanged, this would result in a lower level of error correction capability for tape damage or tape defects, since the amount of redundancy coding in each C2 code word is relatively reduced.
For each possible combination of changes of parameters in the sub data group, that is: changes to the ratio of user bytes to parity bytes within a C1 code word; changes to the number of C1 code words within a data fragment; changes to the relative ratio of user bytes to parity bytes within the C2 code word, this results in a different physical bit length, given that the whole data group is to be written across a single track diagonally across the width of the tape.  Each different bit length produces a corresponding respective signal to noise ratio, longer bit lengths giving a better signal to noise ratio compare to shorter bit lengths.  
In order to improve data storage capacity, the density of bits written to tape must increase.  However, if the bit density is increased too much, then the corresponding reduction in signal to noise ratio means that the readability of data written to tape is reduced.  Therefore, the bit density needs to be increased in a manner in which the effect of reduced signal to noise ratio on the re-readability of data from the tape remains within acceptable limits, such that the tape can be re-read by the same tape drive unit which wrote the data in the first place, and can be re-read by other tape drive units, being ones which did not originally write the data to a particularly tape.  In other words, interchangeability of tape drive units must be maintained and the signal to noise ratio of the data written to tape must be above a threshold level for achieving interoperability of tape drive units and tape data storage media.
A full and comprehensive analysis of variation in bit length, and consequent signal to noise ratio for each of the variable parameters of C1 code word byte ratio; C1 code word number per fragment; C2 byte ratio; and C2 code word number per row is complex and time consuming.  However, as a result of an analysis, a solution as shown with reference to Fig. 5 was achieved, having 4 C2 code words per row.
As a result of experiments and analysis, the inventors have realised that an optimum solution for achieving increased capacity, within significantly degrading the interoperability of tape drive units and tape data storage media is to provide the logical data group format as described with reference to Fig. 5 herein.
The inventors have conceived a data format, after consideration of the above technical problems, which is now described as follows.
Referring to Fig. 5 herein, a novel data storage format according to a specific implementation of the present invention has a logical data group 500 comprising an array bytes of data arranged in rows and columns, there being 128 columns in a sub data group numbered 0 to 127, each column being referred to as a 'data fragment', and 124 rows numbered 0 to 123.  Each column comprises 124 bytes of data. Each row comprises 128 bytes of data.
The sub data group has applied to it redundancy error correction coding (ECC).  The applied redundancy error correction coding may be for example a Reed-Solomon coding. Since each column comprises 2 C1 code words, the data sub-group comprises 128 x 2 = 256 C1 code words. Each column (data fragment) comprising a pair of interleaved C1 code words. Each row comprises 4 interleaved C2 code words, each C2 code word being of 32 bytes. 
C1 code words run vertically down the columns, whilst C2 code words run horizontally across rows of the array. Each C1 code word extends along the entire height of its column, and each C2 code word extends across the entire width of its row. The C2 code words occupy rows 0 - 111, so that there are 112 x 4 = 448 C2 code words in the data sub-group.
Shown in Fig. 5 is an interleaving of 4 C2 code words in a first row (row 0), where bytes of 4 code words A, B, C, D respectively of the first row are interleaved alternately as such that individual bytes are ordered A, B, C, D, A, B, C, D …… Rows 1 to 111 are similarly interleaved.
Referring to Fig 6 herein, the entire sub-group is stored on a magnetic tape data storage medium in a single striped track 600 extending transversely across a length of the tape.  A physical width a of the track is 5.4μm plus or minus 0.1μm, giving a track density in the range 181 - 189 tracks/mm, and nominally 185 tracks/mm (4,597 - 4,800.6 tracks/inch, and nominally 4,699 tracks /inch ). Each data fragment is written across a track with a bit density in the range 6,220 - 6,614 bits/mm, and nominally 6,417 bits/mm (158,000 - 168,000 bits/inch, and nominally 163,000 bits/ inch)  
A plurality of tracks are written sequentially as the tape moves past a write head, the plurality of tracks abutting each other so as to store a maximum amount of data on the tape.
At a start of each track is provided a first synchronization tone 601 which allows a phase locked loop (PLL) to synchronize with the data.  Similarly, at the end of each stripe is provided a second set of synchronization tones 602. The data sub-group is stored between the first and second tone regions, and extends across a width of the tape in a straight line diagonally across a width of the tape.  
The tape data storage medium itself comprises a single band of tape, having a length 170m plus or minus 5m. The tape is of a metal particle (MP) type, having an overall thickness of 5.3 μm plus or minus 0.02 μm. The tape comprises base film substrate having a thickness of 3.6 μm plus or minus 0.02μm. A reverse side of the substrate is coated with back coating, and an upper side of the  substrate is coated with an undercoat layer, and on top of the undercoat layer, there is formed a magnetic coating. The width of the tape is 3.81 mm plus or minus 0.01mm.
Initially, solutions which involved only increasing tape length and increasing track density, but without increasing byte density were investigated.  However, moving from a 6.8μm track width to a 5.4μm track width, i.e. a 20% reduction in track width, for example means that the increased mechanical tolerances of the tape drive required to achieve interoperability of tape drive units and tape cartridges, would make such drives technically difficulty to produce, and uneconomic.
Further, using a longer tape length more than about 200 metres, in a single cartridge, means having a reduced tape substrate thickness, which increases interoperability problems, and introduces further problems in tape transport, which requires significant changes to tape drive mechanisms, again making tape drive units technically difficult to manufacture, and uneconomic.  Using a thinner substrate, makes the tape more prone to damage at each edge of the tape.
Increasing capacity by a combination of increased tape length, and reduced track width, presents all of above problems in combination.  Combining the finer tolerances required for a thinner track width, with a tape having a thinner substrate, and therefore a less durable tape, which is much more subject to mechanical damage, particularly at the edges of the tape, then this dramatically decreases the interoperability of tape drive units and tape cartridges.  Further, there is the problem of producing a thin enough film substrate to produce a tape of longer than approximately 200 meters length, to fit into a known format cartridge.  As a practical matter, producing such a thin substrate film whilst achieving reliability of the tape is at present not feasible.
Consequently, achieving significant increases in data storage capacity by varying physical parameters of track length and track width (track density) alone does not give a high enough increase in data storage capacity over prior art systems of comparable size and weight.  Increasing tape length and track density necessitates finer tolerances of tape drive units and tape data storage cartridges, which in turn, reduces the interoperability of tape drive units and cartridges, and also results in mechanical tolerances which are too high to produce a practical commercial tape data storage system.
The inventors examined varying the parameter of bit density, as a way of increasing data storage capacity.  Constraints on increases in bit density arise from the logical format of a data sub-group, which is written in a single track striped across a width of tape. In a data sub-group which has applied to it error correction coding (ECC), a number of code words into which the data is sub-divided can only be increased in integer units of one code word.  Therefore, if the size of a data sub-group is to be increased by adding bytes, the number of bytes must correspond with an integer number of C1 and C2 code words.  Therefore, in Fig. 5, extensions to the sub-group can be made by addition of an extra C2 code word per row , or one or more extra C1 code words per column (fragment). This has a consequence that byte length of bytes physically written to tape is not a continuously variable parameter, but is only variable in discrete steps, depending upon whether it is the number of C1 code words and/or C2 code words which is to be increased.  Since bit density is directly related to signal to noise ratio, signal to noise ratio is not a continuously variable design parameter, but can only be varied in discrete steps.
By selecting a C2 code word length of 32 bytes, the ratio of user data bytes to parity bytes is preserved, without reducing further the capability of the C2 error correction to rectify the same number of missing data bytes.  Any reduction in C2 code word length would involve a lower ratio of user data bytes to parity data bytes, therefore reducing the interval in signal to noise ratio by reducing the C2 code word length would involve a corresponding reduction in data capacity within each C2 code word.  
Therefore, the variable parameters in selecting the data group format include variation of C2 code word length, variation of C1 code word length, each of which has an implication for efficiency of correctability of data, and an implication for efficiency of data capacity within the code word; and the number of C1 code words in each data fragment (column), and the number of C2 code words in each row.
The length of the C2 code word cannot be reduced beyond a limit which is dictated by the minimum length of scratches or other long defects along the tape, which must be correctable by the C2 code words. Each time a new C2 code word length is considered a full analysis of the correcting capability of that C2 code word type needs to be carried out.
Further, the minimum length of C2 code word is also limited by the proportion of user data to parity data within each C2 code word which is necessary in order to achieve optimum data storage capacity. Reductions in C2 code word length lead to a less efficient ratio of user data, or in other words shorter C2 code words produce proportionately less data storage capacity than longer C2 code words.
Also, increasing the code word length involves additional hardware. For example taking an example of a 32 byte C2 code word, to get the same error correcting capability out of a 64 byte C2 code word. A code word which is more difficult to create in hardware or firmware is obtained, requiring hardware or firmware which is more difficult to implement. Therefore, there is a technical disadvantage in increasing the C2 code word length. The longer the code word, the more powerful it becomes, but the harder it becomes to create in hardware or firmware. Therefore, a compromise needs to be made between increasing the length of code word in order to increase the error correction capability of that code word, and between the additional difficulty in implementing a system for creating that code word in hardware and firmware.
Choosing the optimum values of C1 code word length, C2 code word length, number of C1 code words in a data fragment, and number of C2 code words in a row requires detailed analysis, and a consideration of trade off's and optimizations. Arriving at a combination of C1 and C2 code word number and C1, C2 code word lengths which provides an optimum performance is a non-trivial task.
In order to achieve a significant increase in data storage capacity, for example to store 40Gbytes of uncompressed data on a single tape cartridge, (80 Gbytes at 2:1 compression ratio) requires an increase in density from the prior art density of 122Kbits per inch. In arriving at the specific implementation described herein, the C1 and C2 parameters including code word length and number of code words was optimized, in order to give the required number of Kbits  per inch of user data, in order to achieve the target capacity of a single tape data storage medium. There are various possible implementation options giving for example 36Gbytes, 38Gbytes, 40Gbytes or 45Gbytes uncompressed capacity on a single tape. However, each of these implementation options gives a different bit density, and hence a different signal to noise ratio. Further, the relationship between signal to noise ratio and capacity is not intuitive, since to achieve each capacity requires a different C1/C2 combination, and a different ratio of parity bytes to user data bytes within the code words. Therefore, for example a data capacity of 36Gbytes on a single length of tape may give a worse signal to noise ratio than using an other combination of C1/C2 code words which gives 38Gbytes of data on a tape, due to the different overhead of the parity bytes within the specific choice of error correction coding used.
In the specific implementation described herein, bearing in mind the constraint that C2 code words can only be added or subtracted from rows in whole units of code words, then having selected a system using 4 code words per row, this enabled a tape data storage system having only a marginal increase in tape length, and only a relatively marginal decrease in track width to be utilized, to achieve a significant increase in overall data storage capacity to give of  the order of 40Gbytes of uncompressed data storage on a single tape data storage medium. The signal to noise ratio resulting from the bit density was within a limit which could be processed on the basis of a practical manufactured tape data storage system. This has the advantage that a slight increase in tape length does not necessitate a complete re-design of the tape substrate and tape film, but rather, that tape re-design is a fine tuning exercise, rather than a fundamental re-design of the tape data storage medium itself. In the specific implementation adopted, the tape data storage medium is thinner than the prior art tape, however the reduction in thickness is small enough such that it has been achieved by a reduction in magnetic film media thickness rather than a reduction in the thickness of the substrate material itself metal particle (MP) type tape can be used.
If, on the other hand if 5 code words per row had been used, then this would have necessitated using a metal evaporated (ME) type tape in order to achieve the required byte density and signal to noise ratio. 
Referring to Fig. 7 herein, there is schematically illustrated a tape data storage system, according to a specific implementation of the present invention. The tape data storage system comprises: a host interface 700 for receiving user data  from a host device, for example a host computer; an internal data bus 701; a main memory buffer 702 for storing user data whilst it is being formatted and error correction coded; a logical formatter device 702 which operates to arrange an incoming stream of host data into logical 2 dimensional arrays of data as described with a reference to Fig. 5 herein, the logical formatter comprising an error correction encoder 703 for applying an error correction code to rows and columns of each data sub group as described herein before; a physical formatter 704 for formatting logical data groups into a continuous stream of data fragments for writing as physical data tracks, there being 128 data fragments per physical data track; a read/write component 704 for writing data to at least one read/write head 705, and conversely, for reading data for accepting data from at least one read head; and one or a plurality of tape data storage cartridges 706, each containing a length of elongate magnetic tape data storage medium. 
The write heads operate to write a plurality of data tracks sequentially along a length of the tape, each physical track being written as a stripe across a width of the tape as described with reference to Fig. 6 herein. The elongate tape data storage medium contained in the cartridge 706 has a length of the order 170m plus or minus 5m, a width of the order 3.81mm plus or minus 0.01mm; a tape thickness of the order 5.3 μm, of which a substrate thickness is of the order of 3.6μm.
Referring to  Figure 8 herein, the tape data storage system as described with reference to Fig.7 herein, may be implemented as a discrete stand alone tape drive unit, having its own casing, power supply, and connections. 
In other embodiments, the tape data storage system may be implemented within a host computer or other computer entity within a same casing as the host 
computer or other computer entity.  
Claims:
1.    A method of formatting a block of user data, said method comprising:
arranging said block of user data into an array of bytes, said array comprising a plurality of rows and a plurality of columns of said bytes; and
applying an error correction code to individual said rows of bytes, such that said error correction coded rows each comprise 4 code words.
2.    The method as claimed in claim 1, further comprising:
in each of said error correction coded rows, interleaving a corresponding said 4 code words, such that each code word extends along substantially an entire length of said row.
3.    The method as claimed in claim 1, further comprising:
in each of said error correction coded rows, interleaving a corresponding said 4 code words, such that each code word extends along substantially an entire length of said row; and
such that in each row, a first code word, a second code word, a third code word, and a fourth code word are interleaved in an order of a byte of said first code word, a byte of said second code word, a byte of said third code word and a byte of said fourth code word, said interleaved order repeating along said row. 
4.    The method as claimed in any one of the preceding claims, wherein each said row comprises 128 bytes.
5.    The method as claimed in any one of the preceding claims, wherein each said column comprises 124 bytes.
6.    The method as claimed in any one of the preceding claims, wherein each said column comprises a pair of code words.
7.    The method as claimed in any one of the preceding claims, wherein each said column comprises a pair of code words, said pair of code words being interleaved with each other. 
8.    The method as claimed in any one of the preceding claims, wherein: 
each said row comprises 4 C2 code words; and
each said column comprises 2 C1 code words.
9.    A method of writing data to a linear tape data storage medium, said method comprising;
arranging a block of user data into a data group of a logical array of data bytes, comprising a plurality of rows of said data bytes and a plurality of columns of said data bytes; 
applying an error correction coding to individual ones of said rows, such that individual said rows are each arranged into 4 code words;
writing said data group as a data track extending across a width of said tape data storage medium such that all of said data group is contained within said single data track extending across said width of said tape data storage medium.
10.    The method as claimed in claim 9, wherein said data group comprises 448 C2 code words.
11.    The method as claimed in claim 9 or 10 further comprising:
applying an error correction coding to columns of said data group such that each said column comprises 2 code words.
12.    The method as claimed in any one of claims 9 to 11, wherein said data group comprises 256 C1 code words.
13. The method as claimed in any one of claims 9 to 12, wherein said data track has a width in the range 5.4μm, plus or minus 0.1μm.
14.    The method as claimed in any one of claims 9 to 13, wherein said data is written to tape at a bit density in the range 6,220 to 6,614 bits/mm.
15.    Data processing apparatus for arranging data into a format for writing to a data storage medium, said apparatus comprising:
a memory for storing a data group comprising a plurality of bytes of user data arranged logically in rows; 
an error correction coding device for applying an error correction code to
individual rows of said array, such that each said individual row is coded into 4 code words; and
a write head for writing each said data group across a width of a tape data storage medium, such that each said data group is written along a corresponding single track extending across a width of said tape data storage medium, and transverse to a main length of said tape data storage medium.
16.    A data processing device for arranging data into a format of an array of bytes arranged in rows and columns, said device comprising:
a memory for storing a logical array comprising a said plurality of bytes of user data arranged logically in a plurality of rows and a plurality of columns; and 
an error correction coding device for applying an error correction code to
individual said rows of bytes, such that said individual rows are each coded into 4 code words.
17.    The data processing device as claimed in claim 16, wherein:
said error correction coding device is operable for applying an error correction code to each said column of bytes, such that each said column is coded into 2 code words.
18.    The data processing device as claimed in claim 16, wherein: 
individual said rows of bytes are coded into 4 code words, said code words being interleaved with each other, such that each said code word of a row extends substantially along a whole length of said row.
19.    A method of writing data to a linear tape data storage medium, said method comprising;
arranging a block of user data into a logical group of data bytes, comprising a plurality of rows of said data bytes and a plurality of columns of said data bytes; 
applying an error correction code to said data group such that each said column of said data group is coded with 2 C1 code words;
applying an error correction coding to individual said rows, such that said individual rows are each arranged into 4 C2 code words; and
writing said data group in a single data track across a width of said tape data storage medium, such that all of said data group is contained within said single data track extending across said width of said tape data storage medium.
20.    A tape data storage system comprising:
at least one write head for writing data to a magnetic tape data storage medium; 
a transport mechanism for transporting said tape data storage medium past said write head;
a logical formatting device for formatting data into a data group comprising an array of bytes of data arranged logically in a plurality of rows and a plurality of columns; 
a memory device for storing said logical array of data; and
an error correction coding device for applying an error correction code to individual said rows of bytes, such that said individual rows are each coded into 4 code words.
21.    The data storage system as claimed in claim 20, wherein said at least one write head operates to write a plurality of said arrays of data to a corresponding respective plurality of data tracks, each data track extending diagonally across a width of said tape data storage medium, wherein each said data track is written with a corresponding respective said array.
22.    The data storage system as claimed in claim 20 or 21, further comprising a tape data storage media comprising a band of elongate  tape of:
width in the range 3.81 mm plus or minus 0.01 mm; and
length in the range 170m plus or minus 5m. 
23.    A metal particle type tape data storage media cartridge comprising a band of elongate  tape having:
width in the range 3.81 mm plus or minus 0.01 mm; and
length in the range 170m plus or minus 5m.
24.    The tape data storage media cartridge as claimed in claim 23, having a thickness in the range 5.3μm plus or minus 0.02μm.
Abstract
LOGICAL DATA GROUPING IN DIGITAL STORAGE SYSTEM

A method of formatting a block of user data, said method comprising: arranging said block of user data into an array of bytes, said array comprising a plurality of rows and a plurality of columns of said bytes; and applying an error correction code to individual said rows of bytes, such that said rows each comprise 4 code words.
Fig. 5
2004234829.tif 000011
2004234829.tif 000012
2004234829.tif 000013
2004234829.tif 000014
2004234829.tif 000015
2004234829.tif 000016
2004234829.tif 000017
2004234829.tif 000018