專利名稱：用于地震應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，期望修改其結(jié)構(gòu)，而不打擾數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸。
更具體地，本發(fā)明涉及一種無(wú)線地震傳感器的網(wǎng)絡(luò)，期望通過(guò)增加新的地震傳感器和/或從網(wǎng)絡(luò)中移去地震傳感器來(lái)修改其結(jié)構(gòu)，而不打擾數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)和/或指令傳輸。
背景技術(shù)：
本發(fā)明特別地應(yīng)用于油田探測(cè)領(lǐng)域，在這個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，布置在地表的地震傳感器接收由地震源發(fā)送至地下的波的反射波。經(jīng)過(guò)對(duì)這些反射波的處理，采集探測(cè)地表下的地圖成為可能。
但是，本發(fā)明不限于油田探測(cè)的特定領(lǐng)域，可以應(yīng)用于任何為期望在不打擾數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)和/或指令傳輸?shù)那闆r下，實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)的地震應(yīng)用領(lǐng)域。
本領(lǐng)域的專業(yè)人員知曉實(shí)現(xiàn)一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。
在無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)由一系列地震傳感器組成的情形下，傳統(tǒng)地和經(jīng)常地，這些設(shè)備是由以組群的形式連接起來(lái)并接到網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”的傳感器組成。這些節(jié)點(diǎn)一般地是以圍繞一個(gè)“集中器”的組群的方式構(gòu)成，一組“節(jié)點(diǎn)”與相應(yīng)的“集中器”組成一個(gè)子網(wǎng)。該集中器在本地管理節(jié)點(diǎn)子網(wǎng)并集中數(shù)據(jù)。集中器連接于一個(gè)連接到中央單元的本地計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，中央單元處理來(lái)自子網(wǎng)的數(shù)據(jù)的集中和記錄。這些子網(wǎng)表現(xiàn)出幾種特性。
子網(wǎng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須以電池的方式為自己提供能源。
在這種網(wǎng)絡(luò)形式中，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上采集的數(shù)據(jù)被傳送到相鄰節(jié)點(diǎn)，并且依此方式向前傳輸直到最后到達(dá)該數(shù)據(jù)的目的地，即地震傳感器網(wǎng)絡(luò)的集中器。這種允許數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)募夹g(shù)稱為多跳。以相似的方式，網(wǎng)絡(luò)中指令的傳輸也可以用這種多跳技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為實(shí)現(xiàn)這個(gè)技術(shù)，有必要提供特定的裝置使得參考時(shí)間在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)層對(duì)所有的節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)都是一樣的，這樣做是為了以良好的時(shí)間精確度采集特定的采集數(shù)據(jù)。
在這樣的網(wǎng)絡(luò)中，還需要提供在網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)間傳輸數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸模式，可以利用該傳輸模式來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸，以達(dá)到使由一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)到達(dá)目的地的時(shí)間最短的目的。
在現(xiàn)有技術(shù)中，已特別地提供了節(jié)點(diǎn)同步的幾種裝置和節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸追N模式。
這些無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)涉及的一個(gè)特定問(wèn)題是，其依賴于在網(wǎng)絡(luò)上增加節(jié)點(diǎn)以確保其地理位置分布恰當(dāng)。特別地，由于節(jié)點(diǎn)數(shù)必定受到限制，其覆蓋區(qū)域也因此而有限。
這樣，顯然，對(duì)被網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域的邊緣的測(cè)量，可以通過(guò)停止數(shù)據(jù)采集，并將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)移到這個(gè)邊緣區(qū)域來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，可以理解，這將耗費(fèi)大量的時(shí)間。
所以，下述方案是非常有好處的利用處于網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域的外圍的節(jié)點(diǎn)(稱之為外圍節(jié)點(diǎn))，實(shí)現(xiàn)一種該網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)的地理位置布置，而不打擾地震數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)數(shù)據(jù)和/或地震采集數(shù)據(jù)的傳輸，以及其他節(jié)點(diǎn)(稱為工作節(jié)點(diǎn))間指令的傳輸。于是，外圍節(jié)點(diǎn)在其與工作節(jié)點(diǎn)間交換數(shù)據(jù)，即狀態(tài)信息。在后面的敘述中，這些外圍節(jié)點(diǎn)和工作節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)將會(huì)被可交換地調(diào)用，可以理解，上文中的特性在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中均適用。
參考文件(美國(guó)專利/專利申請(qǐng))US2003/058826提供了一個(gè)作為實(shí)施例的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的地理布置的裝置和方法，可以允許集中器識(shí)別外圍節(jié)點(diǎn)并以網(wǎng)絡(luò)中的工作節(jié)點(diǎn)的名義來(lái)集成它們。在這個(gè)參考文件中，網(wǎng)絡(luò)的外圍節(jié)點(diǎn)與工作節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系是根據(jù)一種與工作節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸模式相同的數(shù)據(jù)傳輸模式，通過(guò)一種用來(lái)訪問(wèn)集中器的特定節(jié)點(diǎn)來(lái)完成的。為了實(shí)現(xiàn)與外圍節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系，工作節(jié)點(diǎn)以一種固定的方式來(lái)分配，集中器編排時(shí)隙，在這些時(shí)隙中工作節(jié)點(diǎn)可以傳輸外圍節(jié)點(diǎn)發(fā)出的數(shù)據(jù)包。每個(gè)時(shí)間段(time span)都對(duì)應(yīng)一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)和外圍節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)跳躍(傳輸)。
上述設(shè)備和方法都表現(xiàn)出幾種缺陷，特別地，對(duì)用于工作節(jié)點(diǎn)與外圍節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)隙分配，是在來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的表示其需要發(fā)送數(shù)據(jù)和/或指令的信息的基礎(chǔ)上來(lái)完成的。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)沒(méi)有需要發(fā)送的數(shù)據(jù)和/或需要傳輸?shù)闹噶?，那么該時(shí)間段就不被使用，失去帶寬，能量也被不必要地消耗了。
而且，為網(wǎng)絡(luò)的外圍節(jié)點(diǎn)和工作節(jié)點(diǎn)之間的通信分配時(shí)隙，會(huì)打擾工作節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定的操作，因?yàn)樵谶@些時(shí)隙中，數(shù)據(jù)和/或指令被鎖定在工作節(jié)點(diǎn)上在網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點(diǎn)之間沒(méi)有連續(xù)而同步的數(shù)據(jù)和/或指令傳輸。
因而，必須改進(jìn)當(dāng)前所使用的設(shè)備和方法。

發(fā)明內(nèi)容
上述目的在本發(fā)明中通過(guò)借助地震應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集器來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述數(shù)據(jù)采集器包括一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括第一節(jié)點(diǎn)集合(稱為網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點(diǎn))以及第二節(jié)點(diǎn)集合(稱為網(wǎng)絡(luò)的外圍節(jié)點(diǎn))，期望上述網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)外圍節(jié)點(diǎn)到工作節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，其特征在于，包括根據(jù)數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式，以一個(gè)被完美控制的方式來(lái)組織在工作節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)和/或指令的路由的裝置；根據(jù)數(shù)據(jù)的第二傳輸模式，在外圍節(jié)點(diǎn)和工作節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)的裝置，所述數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式與所述數(shù)據(jù)的第二傳輸模式是在時(shí)間上分離。
上述目的在本發(fā)明中還可以通過(guò)借助無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中地震應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括第一節(jié)點(diǎn)集合(稱為網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點(diǎn))以及第二節(jié)點(diǎn)集合(稱為網(wǎng)絡(luò)的外圍節(jié)點(diǎn))，期望上述網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)外圍節(jié)點(diǎn)到工作節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，該方法包括以下步驟-根據(jù)數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式，以一個(gè)被完美控制的方式來(lái)組織在工作節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)和/或指令的路由；-根據(jù)數(shù)據(jù)的第二傳輸模式，在外圍節(jié)點(diǎn)和工作節(jié)點(diǎn)之間傳輸數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)的第二傳輸模式與所述數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式是在時(shí)間上分離的。
通過(guò)以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
的描述，本發(fā)明的其它特性、技術(shù)目的以及優(yōu)越性將更加清晰。


圖1示出了一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的節(jié)點(diǎn)集合；圖2示出了在無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕M織結(jié)構(gòu)圖；圖3示出了在無(wú)線數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)的傳輸組織的一個(gè)可變的實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)包括工作節(jié)點(diǎn)100，一個(gè)集中器200和一個(gè)外圍節(jié)點(diǎn)集合110，外圍節(jié)點(diǎn)110象征性地被線條300與工作節(jié)點(diǎn)100組成的網(wǎng)絡(luò)劃分開(kāi)，外圍節(jié)點(diǎn)110是沒(méi)有連接到集中器200的節(jié)點(diǎn)而又需要連接到這個(gè)集中器，更一般地，需要連接到由工作節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)而不打擾后者的常規(guī)操作。
在一個(gè)地震領(lǐng)域的應(yīng)用情形，網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上包括一個(gè)集中器200，其功能是集中不同節(jié)點(diǎn)100和110發(fā)出和/或轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，并且通過(guò)生成指令的方式組織網(wǎng)絡(luò)，該指令由不同的工作節(jié)點(diǎn)100轉(zhuǎn)發(fā)至外圍節(jié)點(diǎn)110或者一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)100。為適當(dāng)起見(jiàn)，該集中器200還可以作為網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)100、110的本地地理位置參考。在所有的情形下，集中器200的位置必須被精確的得知，例如可以通過(guò)集中器上的衛(wèi)星定位系統(tǒng)的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。
以一種受控方式組織網(wǎng)絡(luò)內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)在各種節(jié)點(diǎn)100、110之間的傳輸模式，優(yōu)選地通過(guò)集中器200，以便生成根據(jù)與采集數(shù)據(jù)相同的傳輸模式傳輸?shù)闹噶睢?br> 至于工作節(jié)點(diǎn)100的網(wǎng)絡(luò)，所使用的數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸模式是一種TDMA模式(代表簡(jiǎn)易英語(yǔ)中的表述“時(shí)分多址”)。這種傳輸模式依賴于為網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)工作節(jié)點(diǎn)100分配一個(gè)專用的時(shí)隙。為做到這點(diǎn)，集中器200依賴于每個(gè)工作節(jié)點(diǎn)100中的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。
更精確地，由于網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點(diǎn)100的衛(wèi)星定位系統(tǒng)包含網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的確定工作節(jié)點(diǎn)100和集中器200相對(duì)于一個(gè)本地參考的位置的裝置，還包含用來(lái)確定通用時(shí)間(universal time)的裝置，該通用時(shí)間也被集中器200得知，該集中器200能夠確定工作節(jié)點(diǎn)100相對(duì)于自己的位置(方向、距離)，并且通過(guò)結(jié)合共同的參考時(shí)間，可以確定在每個(gè)時(shí)刻發(fā)出數(shù)據(jù)的工作節(jié)點(diǎn)100以及相應(yīng)的量化數(shù)據(jù)。
因此，由集中器200分配的時(shí)隙便依賴于工作節(jié)點(diǎn)100的地理布局，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限制性實(shí)施例，由集中器200發(fā)出指令，為網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)工作節(jié)點(diǎn)100分配以下時(shí)隙工作節(jié)點(diǎn)100必須執(zhí)行發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)隙、工作節(jié)點(diǎn)100必須保留其所采集的數(shù)據(jù)或來(lái)自其它工作節(jié)點(diǎn)100的數(shù)據(jù)和/或指令的時(shí)隙、工作節(jié)點(diǎn)100必須接收來(lái)自其它一個(gè)或多個(gè)其它工作節(jié)點(diǎn)100的數(shù)據(jù)和/或指令的時(shí)隙。但是，如果集中器200為工作節(jié)點(diǎn)100分配時(shí)隙，那么網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點(diǎn)100間的數(shù)據(jù)和/或指令的有效傳輸不用通過(guò)集中器200的授權(quán)就可以執(zhí)行。
通過(guò)這種以受控方式組織的數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸模式，節(jié)點(diǎn)擁塞被最小化，傳輸數(shù)據(jù)的從在傳感器一級(jí)被檢測(cè)到直至其被傳輸?shù)侥康牡氐膫鬏敃r(shí)間也被最小化。進(jìn)而，整個(gè)設(shè)備的有效率就被優(yōu)化了。
而且工作節(jié)點(diǎn)100在不發(fā)送或者不傳輸?shù)臅r(shí)隙內(nèi)就可以被管理，將工作節(jié)點(diǎn)100設(shè)置為等待狀態(tài)，因而就節(jié)約能量。
關(guān)于外圍節(jié)點(diǎn)110，用于在外圍節(jié)點(diǎn)110間以及在外圍節(jié)點(diǎn)110與位于外圍節(jié)點(diǎn)110最鄰近的位置的工作節(jié)點(diǎn)100間傳輸數(shù)據(jù)的模式是CSMA(即，載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn))。傳統(tǒng)地，該數(shù)據(jù)傳輸模式不為節(jié)點(diǎn)分配專用時(shí)隙，從節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸被隨機(jī)地完成。
更精確的，如果在時(shí)刻t，一個(gè)節(jié)點(diǎn)上沒(méi)有傳輸，那么這個(gè)節(jié)點(diǎn)就可以在一個(gè)信道上傳輸數(shù)據(jù)，另一方面如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)在同一時(shí)間在這個(gè)公共信道上向第三個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)，那么就會(huì)發(fā)生沖突，而且在這些節(jié)點(diǎn)之間不會(huì)完成數(shù)據(jù)的傳輸。在經(jīng)過(guò)為兩個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)分別定義隨機(jī)時(shí)間間隔后，所述兩個(gè)發(fā)送節(jié)點(diǎn)再次向該第三個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。由于其發(fā)送時(shí)刻間互不相同的機(jī)率很高，因而傳輸數(shù)據(jù)成為可能。
在本發(fā)明中，仍然需要適應(yīng)TDMA數(shù)據(jù)傳輸模式，使得運(yùn)行在CSMA模式下的外圍節(jié)點(diǎn)110與運(yùn)行在TDMA模式下的工作節(jié)點(diǎn)100的網(wǎng)絡(luò)之間，以及與集中器200之間的連接是有效的。
為此，優(yōu)選地由集中器200分配特定的時(shí)隙，在這些時(shí)隙期間外圍節(jié)點(diǎn)110和其鄰近位置上的工作節(jié)點(diǎn)100可以以CSMA模式交換數(shù)據(jù)模式，CSMA和TDMA這兩種傳輸模式因而是時(shí)間上分離的，這樣就可以被避免對(duì)工作節(jié)點(diǎn)100的任何干擾，工作節(jié)點(diǎn)100以TDMA模式發(fā)送數(shù)據(jù)并且優(yōu)選的以TDMA模式從集中器200接收指令，指令被轉(zhuǎn)發(fā)到這個(gè)外圍節(jié)點(diǎn)110，事實(shí)上，優(yōu)選地，在同一信道上以CSMA模式和TDMA模式執(zhí)行數(shù)據(jù)傳送，那么就有必要分配特定的時(shí)隙以避免干擾。
因而，這些時(shí)隙的分配便允許集中器200檢測(cè)外圍節(jié)點(diǎn)。為了做到這一點(diǎn)，外圍節(jié)點(diǎn)110必須與集中器200和網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點(diǎn)100同步，使得他們具有公共的參考時(shí)間。一旦被集中器200檢測(cè)到，外圍節(jié)點(diǎn)可以被集成與工作節(jié)點(diǎn)100的網(wǎng)絡(luò)相集成。
圖2示出了一種在無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)的傳輸和確保集中器200檢測(cè)外圍節(jié)點(diǎn)110的組織示意圖。該圖的橫坐標(biāo)是時(shí)間T，網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點(diǎn)1，2，…，n，以及集中器200作為縱座標(biāo)，工作節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)為1，2，…，k，外圍節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)為1，2，…，m。
在圖2中，曲線401表示工作節(jié)點(diǎn)100的網(wǎng)絡(luò)中的工作節(jié)點(diǎn)K與外圍節(jié)點(diǎn)110的集合中的外圍節(jié)點(diǎn)1之間的數(shù)據(jù)交換。同樣地，曲線402表示工作節(jié)點(diǎn)100的網(wǎng)絡(luò)中的工作節(jié)點(diǎn)K-1與外圍節(jié)點(diǎn)110的集合中的外圍節(jié)點(diǎn)2之間的數(shù)據(jù)交換。這些外圍節(jié)點(diǎn)110和工作節(jié)點(diǎn)100之間的數(shù)據(jù)交換以CSMA模式執(zhí)行。
而且，曲線410和420分別代表工作節(jié)點(diǎn)1，2，…，n的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的兩個(gè)數(shù)據(jù)包到集中器200的路由，這些數(shù)據(jù)包由外圍節(jié)點(diǎn)發(fā)出，期望將所述外圍節(jié)點(diǎn)連接到集中器200，以便于將他們集成到工作節(jié)點(diǎn)100的網(wǎng)絡(luò)中。在工作節(jié)點(diǎn)100的網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行的數(shù)據(jù)包的路由是以TDMA模式執(zhí)行的，并且優(yōu)選地，由集中器200來(lái)組織。
曲線410和420各自生成一個(gè)指向集中器200的上行的固定的數(shù)據(jù)串，以便于盡快反饋數(shù)據(jù)。以一種相似的方式，集中器200以下行的固定數(shù)據(jù)串方式(未在圖中示出)通過(guò)工作節(jié)點(diǎn)100的網(wǎng)絡(luò)向外圍節(jié)點(diǎn)110發(fā)送它的指示(指令)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，為了生成上行數(shù)據(jù)串，分配時(shí)隙使得當(dāng)工作節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)i處于發(fā)送模式，節(jié)點(diǎn)(i-1)處于接收模式，使其接收來(lái)自節(jié)點(diǎn)i的接收模式。然后另一個(gè)時(shí)隙分配給節(jié)點(diǎn)(i-1)，在該時(shí)隙內(nèi)它發(fā)送數(shù)據(jù)給正處于接收模式的節(jié)點(diǎn)(i-2)，以此類推，如此往復(fù)。那些既不處于接收模式也不處于發(fā)送模式的節(jié)點(diǎn)就被設(shè)置為等待模式。
圖3示出了一個(gè)無(wú)線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕M織架構(gòu)的可變的實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，以時(shí)間間隔(Δt)由節(jié)點(diǎn)向集中器發(fā)送的連續(xù)數(shù)據(jù)包的形式是數(shù)據(jù)串510和520，與圖2中描述的相似。
但是，為了最好的利用整個(gè)帶寬并且避免在節(jié)點(diǎn)一級(jí)發(fā)生擁塞，可以分幾次發(fā)送節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，例如，在圖3的數(shù)據(jù)串510中分配了時(shí)隙601給節(jié)點(diǎn)2，在此期間后者按照數(shù)據(jù)串511發(fā)送其包含的數(shù)據(jù)的第一部分到節(jié)點(diǎn)3，剩余部分?jǐn)?shù)據(jù)由節(jié)點(diǎn)2在后來(lái)的時(shí)隙602中發(fā)送到節(jié)點(diǎn)3。這些數(shù)據(jù)按照上行數(shù)據(jù)串512發(fā)送到集中器。顯然，可以以多于兩次的方式來(lái)發(fā)送工作節(jié)點(diǎn)所包含的整個(gè)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的框架內(nèi)，可以提供多個(gè)信道使得數(shù)據(jù)和/或指令可以在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳輸，對(duì)于多信道(使用了多個(gè)無(wú)線電頻率)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)典型地在每?jī)蓚€(gè)時(shí)隙和頻隙(frequency slot)中被分配一個(gè)時(shí)隙和頻隙以發(fā)送數(shù)據(jù)，因而可以使得數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸?shù)玫郊铀?，而且，多個(gè)信道的使用可以限制干擾。特別的，在圖2中可見(jiàn)(參考430為例)，節(jié)點(diǎn)10在同一時(shí)間接收源自節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)i+3的數(shù)據(jù)，一方面，在節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)10之間，另一方面在節(jié)點(diǎn)i+3和節(jié)點(diǎn)10之間，二者使用了不同的頻率，這只能提高這些工作節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。
多個(gè)信道的使用，可以特別地為其中的節(jié)點(diǎn)要接收、存儲(chǔ)或發(fā)送大量數(shù)據(jù)和/或指令的網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域帶來(lái)好處，在集中器附近，由于所有在每個(gè)節(jié)點(diǎn)一級(jí)采集的數(shù)據(jù)要發(fā)送給它，正屬于這種情形，同樣，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)包含許多節(jié)點(diǎn)時(shí)，也屬于這種情形。
在所有情形中，這種時(shí)間和頻率縫隙的分配，是作為節(jié)點(diǎn)相對(duì)于集中器的地理的位置的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明的主題，描述了一種從外圍節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)數(shù)據(jù)采集設(shè)備的工作節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)的模式，從工作節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)中去掉一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)，對(duì)這部分來(lái)說(shuō)是很容易實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)楣ぷ鞴?jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的名為T(mén)DMA的傳輸模式可以通過(guò)不分配時(shí)隙來(lái)阻止一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。因此一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)可以被分立出來(lái)，然后，斷開(kāi)連接而不打擾工作節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的正常操作。
本發(fā)明不限于其中一個(gè)集中器組織并且集中數(shù)據(jù)的地震領(lǐng)域的應(yīng)用，可以根據(jù)這種精神擴(kuò)展到任何范圍。特別的，一個(gè)交換數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中，如數(shù)據(jù)的目的地是該網(wǎng)絡(luò)中的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，這與本發(fā)明一致，上述數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖芸亟M織可以由節(jié)點(diǎn)自身來(lái)完成。
最后，根據(jù)本發(fā)明的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不限于數(shù)據(jù)采集設(shè)備，可以擴(kuò)展到任何通信設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于地震應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，包括一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)第一節(jié)點(diǎn)集合，稱為網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點(diǎn)(100)以及一個(gè)第二節(jié)點(diǎn)集合，稱為網(wǎng)絡(luò)的外圍節(jié)點(diǎn)(110)，所述網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)外圍節(jié)點(diǎn)(110)到工作節(jié)點(diǎn)(100)網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，其特征在于，包括-用于根據(jù)數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式，以一個(gè)被完美控制的方式來(lái)組織在工作節(jié)點(diǎn)(100)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)和/或指令的路由的裝置；-用于根據(jù)數(shù)據(jù)的第二傳輸模式，在外圍節(jié)點(diǎn)(110)和工作節(jié)點(diǎn)(100)之間傳輸數(shù)據(jù)的裝置，所述數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式與所述數(shù)據(jù)的第二傳輸模式是在時(shí)間上分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，每個(gè)外圍節(jié)點(diǎn)(110)包括用于使其與網(wǎng)絡(luò)中的工作節(jié)點(diǎn)(100)實(shí)現(xiàn)同步的基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)要求1或2所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括集中器(200)，用于以一個(gè)被完美控制的方式來(lái)組織在工作節(jié)點(diǎn)(100)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)和/或指令的路由，檢測(cè)外圍節(jié)點(diǎn)(110)，以及分配時(shí)隙，在所述時(shí)隙中，所述外圍節(jié)點(diǎn)(110)和工作節(jié)點(diǎn)(100)可根據(jù)數(shù)據(jù)的第二傳輸模式來(lái)向另一方傳輸數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，該集中器(200)通過(guò)向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的兩個(gè)相鄰工作節(jié)點(diǎn)連續(xù)地分配接收時(shí)隙和發(fā)送時(shí)隙，以組織工作節(jié)點(diǎn)(100)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸，這樣便形成了一個(gè)數(shù)據(jù)串(410，420)和/或指令串。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，該無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是以這樣的方式來(lái)組織的工作節(jié)點(diǎn)(100)分幾次在工作節(jié)點(diǎn)(100)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，為數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸進(jìn)行自授權(quán)，這樣便生成了多個(gè)數(shù)據(jù)串(511，512)和/或指令串。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，該節(jié)點(diǎn)(100，110)包括用于在多個(gè)頻率信道上發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)和/或指令的裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式是TDMA模式。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其特征在于，所述數(shù)據(jù)和/或指令的第二傳輸模式是CSMA模式。
9.一種在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中用于地震應(yīng)用的數(shù)據(jù)采集方法，所述網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)第一節(jié)點(diǎn)集合，稱為網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點(diǎn)(100)以及一個(gè)第二節(jié)點(diǎn)集合(110)，稱為網(wǎng)絡(luò)的外圍節(jié)點(diǎn)，所述網(wǎng)絡(luò)用于執(zhí)行外圍節(jié)點(diǎn)(110)到工作節(jié)點(diǎn)(100)的訪問(wèn)，所述方法包括以下步驟；-根據(jù)數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式，以一個(gè)被完美控制的方式來(lái)組織在工作節(jié)點(diǎn)(100)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)和/或指令的路由；-根據(jù)數(shù)據(jù)的第二傳輸模式，在外圍節(jié)點(diǎn)(110)和工作節(jié)點(diǎn)(100)之間傳輸數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式以及所述數(shù)據(jù)的第二傳輸模式是在時(shí)間上分離的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟；-根據(jù)所述數(shù)據(jù)的第二傳輸模式檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的外圍節(jié)點(diǎn)(110)；-將所述外圍節(jié)點(diǎn)(110)與所述工作節(jié)點(diǎn)(100)的網(wǎng)絡(luò)相集成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)數(shù)據(jù)的第二傳輸模式檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的外圍節(jié)點(diǎn)的步驟還包括-為外圍節(jié)點(diǎn)(110)分配時(shí)隙，在所述時(shí)隙中，外圍節(jié)點(diǎn)(110)和工作節(jié)點(diǎn)(100)可以根據(jù)所述數(shù)據(jù)的第二傳輸模式來(lái)向另一方傳輸數(shù)據(jù)時(shí)隙。
12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括步驟-通過(guò)向該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的兩個(gè)相鄰工作節(jié)點(diǎn)連續(xù)地分配接收時(shí)隙和發(fā)送時(shí)隙，以組織在所述工作節(jié)點(diǎn)(100)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸，從而形成了一個(gè)數(shù)據(jù)串(410，420)和/或指令串。
13.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)要求的方法，其特征在于，包括下述步驟-通過(guò)分幾次傳輸一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)(100)內(nèi)包含的數(shù)據(jù)和/或指令，組織在所述工作節(jié)點(diǎn)(100)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)據(jù)和/或指令的傳輸，這樣便生成了多個(gè)數(shù)據(jù)串(511，512)和/或指令串。
14.根據(jù)權(quán)利要求9-13中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括下述步驟-在多個(gè)頻率信道上從工作節(jié)點(diǎn)(100)發(fā)送和/或轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)和/或指令；-在多個(gè)頻率信道上接收來(lái)自工作節(jié)點(diǎn)(100)的數(shù)據(jù)和/或指令。
15.根據(jù)權(quán)利要求9-14中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式是TDMA模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求9-15中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)和/或指令的第二傳輸模式是CSMA模式，其與所述數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式是在時(shí)間上相分離的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個(gè)設(shè)備和一個(gè)方法，數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，所述無(wú)線網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)稱為網(wǎng)絡(luò)的工作節(jié)點(diǎn)(100)的第一節(jié)點(diǎn)集合以及一個(gè)稱為網(wǎng)絡(luò)的外圍節(jié)點(diǎn)(110)的第二節(jié)點(diǎn)集合，所述網(wǎng)絡(luò)用于實(shí)現(xiàn)從外圍節(jié)點(diǎn)(110)到工作節(jié)點(diǎn)(100)的網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)，其特征在于，包括根據(jù)數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式，以一個(gè)被完美控制的方式來(lái)組織在工作節(jié)點(diǎn)(100)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)數(shù)據(jù)和/或指令的路由的裝置，以及根據(jù)數(shù)據(jù)的第二傳輸模式用來(lái)在外圍節(jié)點(diǎn)(110)和工作節(jié)點(diǎn)(100)之間傳輸數(shù)據(jù)的裝置，所述數(shù)據(jù)和/或指令的第一傳輸模式以及所述數(shù)據(jù)的第二傳輸模式是在時(shí)間上相分離的。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1905505SQ20061010904
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者弗洛朗·吉夏爾, 斯特凡娜·莫爾通, 皮埃爾·薩戈 申請(qǐng)人:舍塞爾公司