Run Length Limited

O Run Length Limited (RLL) é uma técnica de codificação de linha usada para enviar dados arbitrários por um canal de comunicação com limites de largura de banda. A RLL ​​é utilizada tanto em sistemas de telecomunicações quanto em sistemas de armazenamento que movimentam um meio de transmissão em frente a uma cabeça de gravação fixa.

Visão geral

Diferentes códigos com comprimento de execução limitado são frequentemente distinguidos pela nomenclatura parametrizada (d,k) RLL,[1] mas na verdade são definidos por quatro parâmetros principais: m, n, d, k. Os dois primeiros, m/n, referem-se à taxa do código, enquanto os dois restantes especificam o número mínimo d e o número máximo k de zeros entre zeros consecutivos.[2] Especificamente, o RLL limita a duração de trechos (sequências) de bits repetidos durante os quais o sinal não se altera. Se as sequências forem muito longas, a recuperação de clock torna-se difícil; se forem muito curtas, as altas frequências podem ser atenuadas pelo canal de comunicação. Ao modular os dados, o RLL reduz a incerteza temporal na decodificação dos dados armazenados, o que poderia levar à inserção ou remoção errônea de bits durante a leitura dos dados. Esse mecanismo garante que os limites entre os bits possam sempre ser encontrados com precisão (evitando o deslizamento de bits), enquanto utiliza o meio de armazenamento de forma eficiente para guardar a quantidade máxima de dados em um determinado espaço.

Esquemas de codificação RLL degenerados, como os códigos FM e MFM, foram amplamente utilizados em discos rígidos até meados da década de 1980. Os códigos RLL de alta densidade (2,7) e (1,7) tornaram-se o padrão da indústria para discos rígidos no início da década de 1990. Códigos RLL de ordem superior ainda são usados ​​em discos ópticos digitais, como CD, DVD, MD, Hi-MD e Blu-ray.[3]

História

Seagate ST11R, um controlador de disco rígido ISA RLL ​​de 8 bits produzido em 1990.

O nome "RLL" é comumente usado apenas para as variantes mais complexas, mas os primeiros métodos de gravação em discos magnéticos, modulação de frequência (FM) e modulação de frequência modificada (MFM), são na verdade variantes degeneradas do RLL, pois limitavam a duração das sequências sem transições.

Além dessas versões simples, o primeiro código RLL usado em discos rígidos foi o (2,7) RLL, desenvolvido por engenheiros da IBM e usado comercialmente pela primeira vez em 1979 no IBM 3370 DASD,[4][5][6] para uso com o mainframe da série 4300. No final da década de 1980, os discos rígidos de PC começaram a usar RLL propriamente dito (ou seja, variantes mais complexas do que aquelas que receberam nomes próprios, como MFM). Os códigos RLL encontraram aplicação quase universal na prática de gravação de discos ópticos desde 1980. Em eletrônicos de consumo, códigos RLL como o EFM (taxa = 8/17, d = 2, k = 10) são empregados no Compact Disc (CD) e no MiniDisc (MD), e o código EFMPlus (taxa = 8/16, d = 2, k = 10) é usado no DVD. Os parâmetros d e k representam os comprimentos de execução mínimo e máximo permitidos. Para obter mais informações sobre as tecnologias de armazenamento, as referências citadas neste artigo são úteis.[7][8]

Referências

  1. ↑ Siala, M.; Kaleh, G.K. (1995). «Joint multilevel RLL and error correction coding». Proceedings of 1995 IEEE International Symposium on Information Theory (em inglês). [S.l.]: IEEE. 201 páginas. ISBN 978-0-7803-2453-4. doi:10.1109/ISIT.1995.531875 
  2. ↑ Kees Schouhamer Immink (outubro de 2022). «Innovation in Constrained Codes». IEEE Communications Magazine (em inglês). 60 (10): 20–24. doi:10.1109/MCOM.002.2200249. Um sistema restrito é definido por um conjunto limitado de sequências "boas" ou "permitidas" para serem gravadas ou transmitidas. A codificação restrita concentra-se na análise de sistemas restritos e no projeto de codificadores e decodificadores eficientes que transformam sequências arbitrárias do usuário em sequências restritas. 
  3. ↑ Tomáš Slavotínek (30 de dezembro de 2025). «PS/2 FAQ, Section 3». ATC. Consultado em 20 de março de 2026 
  4. ↑ A Quarter Century of Disk File Innovation, IBM Journal of Research and Development.
  5. ↑ Peter Franaszek (1972), “Run-Length-Limited Variable Length Coding with Error Propagation Limitation”, Patente E.U.A. 3 689 899.
  6. ↑ Five decades of disk drive industry firsts, DISK/TREND, Inc., publisher of market studies of the worldwide disk drive and data storage industries. web.archive.org.
  7. ↑ Kees Schouhamer Immink (dezembro de 1990). «Runlength-Limited Sequences». Proceedings of the IEEE (em inglês). 78 (11): 1745–1759. doi:10.1109/5.63306. A detailed description is furnished of the limiting properties of runlength limited sequences. 
  8. ↑ Kees A. Schouhamer Immink (novembro de 2004). Codes for Mass Data Storage Systems (em inglês) Second fully revised ed. Eindhoven, The Netherlands: Shannon Foundation Publishers. ISBN 90-74249-27-2. Consultado em 23 de agosto de 2015 

Ver também

Ligações externas

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