เทคนิคการตรวจหาและแก้ไขแบบวนซ้ำสำหรับข้อผิดพลาดจากการแทรกและการลบในระบบการบันทึกแบบบิตแพทเทิร์นมีเดีย (An Iterative Detection and Correction Technique for Insertion and Deletion Errors in Bit-Patterned Media Recording Systems)

Abstract

เทคโนโลยีการบันทึกข้อมูลแบบบิตแพทเทิร์นมีเดีย (BPMR: bit-patterned media recording) เป็นตัวเลือกหนึ่งที่จะเข้ามาแทนที่เทคโนโลยีที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ซึ่งระบบ BPMR สามารถเพิ่มความจุเชิงพื้นที่ได้สูงถึง 4 เทระบิตต่อตารางนิ้ว (Tbit/in²) อย่างไรก็ตามในระบบ BPMR มีผลกระทบต่างๆ ที่ทำให้สมรรถนะของระบบด้อยลง เช่น การแทรกสอดระหว่างแทร็ก การแทรกสอดระหว่างสัญลักษณ์ สัญญาณรบกวนสื่อบันทึก และข้อผิดพลาดจากการแทรกและการลบ เป็นต้น เนื่องจากข้อผิดพลาดจากการแทรกและการลบเป็นปัญหาที่สำคัญอย่างมากในระบบ BPMR งานวิจัยนี้จึงได้นำเสนอวิธีการถอดรหัสแบบวนซ้ำสำหรับระบบ BPMR เพื่อลดผลกระทบจากข้อผิดพลาดจากการแทรกและการลบโดยจะอาศัยการทำงานร่วมกันของการตรวจหาข้อผิดพลาดจากการแทรกและการลบบนพื้นฐานของเทรลลิส รหัส VT และการอีควอไลเซชันแบบเทอร์โบ จากการจำลองระบบพบว่า ณ อัตรารหัสเท่ากับ 0.808 วิธีที่นำเสนอให้สมรรถนะที่ดีกว่าวงจรภาครับที่ใช้กันแบบทั่วไปในรูปแบบของอัตราข้อผิดพลาดบิตและอัตราข้อผิดพลาดเซ็กเตอร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อจำนวนรอบในการวนซ้ำเพิ่มขึ้น

Bit patterned media recording (BPMR) is a promising technology to replace the current recording technology because it can achieve an areal density up to 4 tera-bit per square inch (Tbit/in²).  However, BPMR faces with new challenging issues, such as intertrack interference, intersymbol interference, media noise, and insertion/deletion error, which can degrade the system performance if precautions are not taken care of.  Because the insertion/deletion error is one of the major problems in BPMR systems, this work presents an iterative decoding scheme for BPMR systems to combat the insertion/deletion errors by jointly performing the trellis-based detection for insertion/deletion errors, a VT code, and turbo equalization.  Simulation results show that at a code rate of 0.808, the proposed scheme performs better than the conventional receiver, in terms of both bit-error rate and sector-error rate, especially when the number of iterations increases.