CN104914462B - 用于提供数据采集系统中的同步的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于提供数据采集系统中的同步的方法，提出一种用于在包含多个采集单元的数据采集系统中提供同步的方法。所述多个采集单元的给定采集单元进行以下步骤：从所述数据采集系统的另一装置接收封包；从所接收到的封包中提取同步精确度信息和参考时钟信息；根据所提取的参考时钟信息获得第一参考时钟；如果所提取的同步精确度信息指示与同所述给定采集单元相关联的当前同步精确度信息相比更好的同步精确度，那么：将所获得的第一参考时钟作为选定参考时钟；并且更新所述当前同步精确度信息以指示与所提取的同步精确度信息相比较低的同步精确度。

Description

用于提供数据采集系统中的同步的方法

技术领域

本发明的领域是包括多个采集单元的数据采集系统。

更确切地说，本发明是关于用于提供此类数据采集系统中的同步的技术。

本发明尤其可以应用于属于地震数据采集系统中的多跳网络的地震采集单元的同步，而且可以是需要采集单元的同步的任何其它领域中所关注的。

在特定实施例中，多跳网络是无线网络并且每个采集单元是被适配成通过无线电收发器接收和发射封包的无线装置。但是在替代实施例中，多跳网络可以是电缆网络。

背景技术

在本文档中下文中更确切地寻求描述无线地震数据采集系统中现存的问题。当然本发明不限于此特定应用而是用于提供必须应对紧密相关或类似事件和问题的数据采集系统中的同步的任何技术中所关注的。

第一已知的解决方案描述于标题为“无线阵列中模块的同步”的US8228757B2中。此文档公开用于使地震阵列中的无线数据采集模块同步的方法。所述方法包括：

●在无线数据采集模块处从地震阵列的单独的组分中接收时间参考事件(如本文档的图3中示出，时间参考事件提供参考时钟，所述参考时钟来自连接到无线数据采集模块的GPS接收器或来自无线电事件)；

●确定与接收到的时间参考事件相关联的延迟值，其中所述延迟值包含与从单独的组分到无线数据采集模块的时间参考事件的传输相关联的传输时延；以及

●基于延迟值调节无线数据采集模块的系统时钟，以关于时间参考事件(即，参考时钟)使系统时钟同步。

在本文档中所描述的一个特定实施例中，GPS接收器在第一实例中开启，以便将无线数据采集模块的系统时钟规范到接收到的(并且与第一参考时钟相关的)GPS时间信号，并且随后关机。随后，无线数据采集模块的系统时钟控制采用从无线电事件接收的(并且与第二参考时钟相关的)时间参考事件以继续规范系统时钟，使得GPS接收器可以仍然断电以节省电池容量。

第一无线数据采集模块的调节过的时钟可用于生成传出参考信号(上述第二参考时钟)，所述信号随后广播到第二无线数据采集模块，所述模块可以继而执行与上述一个过程对应的过程。这允许遍及系统传播时间参考事件使得系统内的所有无线数据采集模块具有同步时钟。

第二已知的解决方案描述于标题为“单站无线地震数据采集方法和设备”的WO2005029131A2中。在一个实施例中，无线采集单元(也称为“无线传感器站”)包含GPS接收器和相关联的天线。在此实施例中的GPS接收器示出为耦合到处理器和时钟电路以提供用于关联地震信息且用于使数据采集同步的位置参数。替代地，位置参数可以被传输到且存储在中央控制器并且同步可以通过在独立于GPS的VHF/UHF无线电链路上发送信号完成。

第三已知的解决方案描述于标题为“地震数据采集系统的同步和定位”的US20050047275A1中。为了有助于同步问题的解决方案，将网络主时钟和一个或多个额外高精度时钟添加到无线采集单元(也称为“远程采集模块(RAM)”)的网络。网络的同步以两个阶段完成：遍及网络的高精度时钟的首先同步以及随后的剩余的时钟的同步。高精度时钟可以位于远程采集模块(RAM)和线路分支单元(LTU)的内部或外部。在特定实施例中，高精度时钟拥有较低精度(例如，0.5PPM)的振荡器，但是在这种情况下高精度时钟模块依赖于GPS接收器或无线电信标信号以获得高精度。在此特定实施例中，高度精确的GPS时间信号或无线电信标信号用于连续地校正不太精确时钟的偏移，并且以此方式高精度时钟模块确实获得了高精度。存在两种类型的远程采集模块：具有高精度时钟模块的那些和不具有高精度时钟模块的那些。描述了用于同步高精度时钟的三种不同机制:1)在部署之前进行同步，2)在通过直接传输的部署之后进行同步，以及3)在通过重复的同步传输的部署之后进行同步。对于没有高精度时钟模块的远程采集模块，它们被同步到具有高精度时钟模块的远程采集模块：每个远程采集模块接收来自一个物理侧的邻近远程采集模块的同步信号并且将所述同步信号重新广播到其另一物理侧上的另一邻近远程采集模块。以此方式，同步信号行进到连接到网络的所有远程采集模块。当具有高精度时钟的远程采集模块接收同步信号时，它在重新广播所述信号之前对所述信号进行校正。

然而，前述第一、第二和第三已知的解决方案中没有一者解决了当给定数据采集模块可以接收来自若干参考时钟的信号时时钟源(即，参考时钟的)的选择的问题，例如：

●来自包含在或连接到给定数据采集模块的接收器(GNSS接收器或同步信标接收器)的信号，和/或

●来自一个或几个其它数据采集模块的信号(如同尤其在无线多跳网络中的情况)。

此问题是关键的因为条件随时间推移而改变并且给定数据采集模块并不总是接收相同参考时钟。举例来说，由于恶劣的环境GNSS接收器可以不具有定位，并且因此它无法将GNSS时间信号提供到给定数据采集模块。

此问题同样是关键的因为在基于(例如)50个采集模块或更多个采集模块的数据采集系统(尤其是无线地震数据采集系统)中需要若干主时钟。主时钟被定义为采集模块，由其内部GNSS接收器(或其同步信标接收器)同步，并且提供时间参考到系统中的其它采集模块。

发明内容

本发明的特定实施例提出用于提供包括多个采集单元的数据采集系统中的同步的方法，其特征在于所述多个采集单元中的给定采集单元进行以下步骤：

-从数据采集系统的另一装置接收封包；

-从接收到的封包中提取同步精确度信息和参考时钟信息；

-根据所提取的参考时钟信息获得第一参考时钟；

-如果所提取的同步精确度信息指示与同所述给定采集单元相关联的当前同步精确度信息相比更好的同步精确度，那么：

*将所获得的第一参考时钟作为选定参考时钟；并且

*更新当前同步精确度信息以指示与所提取的同步精确度信息相比较低的同步精确度。

一般原理在于分布式自身配置机制：取决于所提取的同步精确度信息与当前同步精确度信息之间的比较，给定采集单元选择其自身(无需网关或中央单元)并且动态地选择参考时钟。因此，纵使在存在若干可能的参考时钟的情况下给定采集单元可轻易地选择参考时钟。一个或若干个参考时钟可以经由来自一个或若干个时钟源的封包通过给定采集单元接收。

根据特定特征，如果所提取的同步精确度信息并不指示与当前同步精确度信息相比更好的同步精确度，那么所述给定采集单元保持先前的选定参考时钟。

因此，所选择的参考时钟总是最好的一个。

根据特定特征，所述给定采集单元进行以下步骤：

-从包含在或连接到所述给定采集单元的接收器中接收第二参考时钟；

-将第二参考时钟作为所选择的参考时钟；以及

-更新当前同步精确度信息以指示最大同步精确度。

因此可能的参考时钟中的一者(其中执行前述的分布式自身配置机制)是“本地参考时钟”，即，来自包含在或连接到给定采集单元的接收器的参考时钟。当此“本地参考时钟”可供使用时，选择它，这是因为它是非常精确的时钟。

根据特定特征，所述接收器是属于由卫星导航系统接收器和同步信标接收器组成的组中的无线接收器。

此列表不是详尽的。可以使用允许获得非常精确时钟的其它接收器。

根据特定特征，所述给定采集单元进行以下步骤：如果当前同步精确度信息尚未在预定时间周期得到更新，那么更新当前同步精确度信息，方法是对其进行降级。

因此，前述的分布式自身配置机制考虑到就当前同步精确度信息的时间而言的演进(当不更新时减小精确度)。

根据特定特征，所述给定采集单元进行以下补充步骤：提供所选择的参考时钟到包含在所述给定采集单元中的数据采集区块。

因此，数据采集区块与所选择的参考时钟同步。

根据特定特征，所述给定采集单元从其中接收封包的所述另一装置是所述多个或一个基站的另一采集单元。

因此，经由接收到的封包，给定采集单元可以从不同的同步源(即，采集系统的不同装置)接收参考时钟。

根据特定特征，所述给定采集单元进行以下补充步骤：

-在将要传输的封包中插入更新的当前同步精确度信息和与所选择的参考时钟相关的参考时钟信息。

因此，给定采集单元可以充当用于接收由给定采集单元发送的封包的一个或若干个其它采集单元的“主时钟”，前提是由给定采集单元发送的同步精确度信息指示与同一个或若干个其它采集单元相关联的当前同步精确度信息相比更好的同步精确度。

根据特定特征，插入在将要传输的封包中的更新的当前同步精确度信息取决于属于由以下各者组成的组中的至少一个参数：

-在包括所述主时钟源装置和所述给定采集单元的多跳网络中，封包已经从通过主时钟源装置的初始发送直到通过所述给定采集单元的重新发送中获得的多个跃点；

-与所述给定采集单元从其中先前已经接收到所述封包的所述另一装置相关联的当前同步精确度信息；

-通过所述给定采集单元从所述另一装置中接收到的所述封包的无线电特征；以及

-自从通过所述给定采集单元从所述另一装置接收到上一个先前封包的持续时间。

此列表不是详尽的。可以组合这些参数中的一个或若干个。

在特定实施方案中，所述给定采集单元是属于包括所述多个采集单元的多跳网络的装置。

在特定实施方案中，所述给定采集单元是被适配成通过无线电收发器接收和发射封包的无线装置。

在特定实施方案中，所述多个采集单元是多个地震采集单元并且所述数据采集系统是地震数据采集系统。

在另一实施例中，本发明是关于一种包括程序代码指令的计算机程序产品，所述程序代码指令用于当所述程序在计算机或处理器上执行时实施(在其不同实施例中的任一者的)上述方法。

在另一实施例中，本发明是关于一种存储程序的非暂时性计算机可读载体媒体，当通过供计算机或处理器执行所述程序时使得计算机或处理器执行(在其不同实施例中的任一者中的)上述方法。

在另一实施例中，本发明是关于采集单元，所述采集单元包括：

-用于从数据采集系统的另一装置中接收封包的构件；

-用于从接收到的封包中提取同步精确度信息和参考时钟信息的构件；

-用于根据所提取的参考时钟信息获得第一参考时钟的构件；

-如果所提取的同步精确度信息指示与同所述给定采集单元相关联的当前同步精确度信息相比更好的同步精确度时激活的以下构件：

*用于将所获得的第一参考时钟作为选定参考时钟的构件；以及

*用于更新当前同步精确度信息以指示与所提取的同步精确度信息相比较低的同步精确度的构件。

有利的是，在其各种实施例的任一个中，采集单元包括用于实施它在上述方法中执行的步骤的构件。

附图说明

从通过指示性且非详尽性实例给出的以下描述以及从附图中将显而易见本发明的实施例的其它特征以及优点，在附图中：

-图1是示出根据本发明的特定实施例的无线地震采集单元的简化结构的框图；

-图2到5是根据本发明的同步方法的特定实施例的流程图；

-图6A、6B和6C说明根据本发明的特定实施例的多跳无线地震采集网络中的同步传播的一个实例的连续步骤；以及

-图7示出了在本发明的特定实施例中的消息(或封包)的结构。

具体实施方式

在本发明文档的所有图式中，类似元件和步骤由相同数字参考符号表示。

在以下描述中仅出于说明性目的考虑属于无线地震数据采集系统中的无线多跳网络的无线地震采集单元的情况。如上文中已经提到的，本发明不限于此特定情况而是可以是需要采集单元(有线的或无线的)同步的任何技术领域(不仅地震领域)所关注的。

在图1中所示的本发明的特定实施例中，无线地震采集单元10包括：控制器11、无线电收发器12、GNSS(“全球导航卫星系统”)接收器13、数据采集区块14、存储器15和切换区块16。

GNSS接收器13提供被称作“GNSS参考时钟”的到控制器11且到切换区块16的第一参考时钟17。在替代实施例中，GNSS接收器13由同步信标接收器替换。

参考时钟可以是：

-连续的时钟或

-突发时钟(如果应用不需要连续时钟，那么突发时钟是在减少功率消耗是关键的时用于减少功率消耗的构件。

控制器11管理无线地震采集单元10的不同区块：

●它监测GNSS接收器13的状态并且接收GNSS参考时钟17；

●它管理无线电收发器12，以便接收和发射无线电消息；

●它基于经由无线电收发器12接收到的无线电消息提供第二参考时钟18，被称作“软件参考时钟”；

●它管理具有选择信号19(被称作“参考时钟源选择”)的切换区块16，以便选择通过切换区块16接收到的两个信号(即，GNSS参考时钟17和软件参考时钟18)中的一者。所选择的参考时钟192被提供到数据采集区块14；

●它将数据采集区块14输出的经同步的地震数据191储存在存储器15中。

数据采集区块14对一个或若干个输入通道(每个连接到一个或若干个地震传感器193)进行采样，随后它根据所选择的参考时钟192的阶段应用内插滤波器。换句话说，数据采集区块14被同步到所选择的参考时钟，即，GNSS参考时钟17(由GNSS接收器13产生)或软件参考时钟18(基于从其它装置接收到的消息由控制器11产生)。数据采集区块14输出经同步的地震数据191，所述地震数据被提供到处理器11。在替代实施例中，传感器193整合在无线地震采集单元10中。

无线电收发器12与无线多跳网络的其它装置，例如，与基站或与一个或若干个邻近无线地震采集单元通信，即，交换消息(也称为封包)。

图7示出了在本发明的特定实施例中的消息(或封包)70的结构。所述消息包括前言71、同步词语72、封包标头73、数据74和CRC(“循环冗余检查”)字段75。

封包标头73包括长度字段731、控制(“ctrl”)字段732、目的地地址(“@dest”)字段733、源地址(“@src”)字段734、同步精确度(Synchro精确度)字段735和传输日期(“Tx日期”)字段736。

在特定实施例中，由给定无线地震采集单元发送的消息(或封包)的“Synchro精确度”字段735含有无线多跳网络中的此消息已经从通过主时钟源装置的初始发送直到通过给定采集单元的重新发送获得的跃点的数目。举例来说，主时钟源装置是基站或另一无线地震采集单元，其包括具有定位的GNSS接收器，即，能够提供精确GNSS时间值。参考图3A到3C，在下文中说明此特定实施例。

在替代实施例中，由给定无线地震采集单元发送的消息(或封包)的“Synchro精确度”字段735取决于以下参数中的一个或若干个(与先前描述的参数，(即，跃点的数目)组合或不进行组合)：

●与另一装置(例如，基站或另一无线地震采集单元)相关联的当前同步精确度信息，从所述另一装置中给定无线地震采集单元先前已经接收到消息(或封包)；

●通过给定无线地震采集单元从前述的另一装置接收的消息(或封包)的无线电特征(例如，位率、调制、信噪比……)；以及

●自从通过给定无线地震采集单元从前述的另一装置接收到上一个先前消息(或封包)起的持续时间。

返回到图1，当接收到消息(或封包)时，无线电收发器12将其与到此消息的同步词语72的端部的时间脉冲同步提供到控制器11。此消息的“Tx日期”字段736伴随无线电特征由所述控制器11提取和处理，以确定时间值。由此确定时间值，控制器11能够内部提供“软件参考时钟”18。此消息的“Synchro精确度”字段735同样由所述控制器11作为在下文中参考图2到5描述的算法中的输入参数提取和使用。

当将要传输消息时，控制器11将其提供到无线电收发器12，并且无线电收发器12提供时间脉冲同步到此消息的同步词语72的开始。此消息的“Tx日期”字段736填充有由所选择的参考时钟192提供的时间值(即，伴随有参考时钟信息)。此消息的“Synchro精确度”字段735填充有当前同步精确度信息，其由在下文中参考图2到5描述的算法的执行产生。

控制器11包括非易失性存储器111(例如，只读存储器(ROM)或硬盘)、易失性存储器112(例如，随机存取存储器或RAM)以及处理器110。非易失性存储器111是非暂时性计算机可读载体媒体。它存储可执行程序代码指令，所述指令由处理器110执行以便允许下文描述的同步方法(在下文中参考图2到5描述的算法)的实施。在初始化之后，将前述程序代码指令从非易失性存储器111传送到易失性存储器112以便由处理器110执行。易失性存储器112类似地包含用于存储此执行所需的变量及参数的寄存器。

可以同样好地实施所述同步方法的所有步骤：

●通过一组程序代码指令的执行，所述指令由可重新编程的计算机执行，例如，PC类型装置、DSP(数字信号处理器)或微控制器。此程序代码指令可以存储在可拆卸的非暂时计算机可读载体媒体(例如，软盘、CD-ROM或DVD-ROM)或不可拆卸的非暂时计算机可读载体媒体中；或者

●通过专用机器或组件，例如，FPGA(现场可编程门阵列)、ASIC(专用集成电路)或任何专用硬件组件。

换句话说，本发明不限于呈计算机程序指令形式的纯粹基于软件的实施，而是还可以以硬件形式或结合了硬件部分和软件部分的任何形式实施。

图2到5是根据本发明的同步方法的特定实施例的流程图。

图2详述了由给定无线地震采集单元10执行且更确切地说由其控制器11执行的第一算法。

在步骤21中，控制器11接收来自数据采集系统的另一装置(例如，基站或另一无线地震采集单元)的封包(或消息)。

在步骤22中，控制器11从接收到的封包的“Synchro精确度”字段中提取同步精确度信息，并且从“Tx日期”字段中提取参考时钟信息。

在步骤23中，控制器11检查所提取的同步精确度信息是否指示与关联于给定采集单元的当前同步精确度信息相比更好的同步精确度。如果同步精确度信息是多个跃点(上述特定实施例)，那么“更好的同步精确度”意味着“较少数目的跃点”。

在步骤23中的肯定回答的情况下，控制器11执行以下步骤：

●步骤24：根据所提取的参考时钟信息获得软件参考时钟18(在替代实施例中，步骤24是在步骤22和23之间执行的)；

●步骤25：获取所获得的软件参考时钟作为所选择的参考时钟并且将它提供到数据采集区块14。出于此目的，控制器11管理切换区块16与选择信号19(“参考时钟源选择”)，以便选择软件参考时钟18；以及

●步骤26：更新当前同步精确度信息以指示与所提取的同步精确度信息相比较低的同步精确度。举例来说，如果所提取的同步精确度信息是跃点的数目，那么增加一个单元的值。

在步骤23中的否定回答的情况下，控制器11执行步骤27，其中它保持先前选定的参考时钟192(即，软件参考时钟或GNSS参考时钟)并且将它提供到数据采集区块14。

图3详述了由无线地震采集单元10执行的且更确切地说由其控制器11执行的第二算法。

在步骤31中，控制器11从无线电收发器12中接收GNSS参考时钟17。

在步骤32中，控制器11管理具有选择信号19(被称作“参考时钟源选择”)的切换区块16，以便选择GNSS参考时钟，并且将它(作为所选择的参考时钟192)提供到数据采集区块14。

在步骤33中，控制器11更新当前同步精确度信息以指示最大同步精确度。举例来说，如果所提取的同步精确度信息是跃点的数目，那么它以值“0”更新。

图4详述了由无线地震采集单元10执行的且更确切地说由其控制器11执行的第三算法。

在步骤41中，控制器11检查当前同步精确度信息是否尚未针对预定时间周期T更新。

在步骤41中的肯定回答的情况下，控制器11执行步骤42，其中它更新当前同步精确度信息，方法是将所述信息降级。

举例来说，预定时间周期T取决于包含在无线地震采集单元10中的TCXO的频率稳定度。低成本且低功率的TCXO的频率稳定度通常是0.5ppm，但是如果TCXO频率已经校准过，那么这可以缩小到0.05ppm。在此情况下并且如果所提取的同步精确度信息是跃点的数目，那么当前同步精确度信息是例如每20秒减小的(通过增加一个单元的值)，这相当于减少每20秒的1μs的参考时间精确度。

在步骤41中的否定回答的情况下，控制器11返回到步骤41用于下一检查。

图5详述了由无线地震采集单元10执行的且更确切地说由其控制器11执行的第四算法。

在步骤51中，对于将要传输的给定封包，控制器11插入：

●在“Synchro精确度”字段735中，由(在步骤26(图2)、33(图3)和42(图4)中)执行的上一个更新步骤产生的更新过的当前同步精确度信息；以及

●在“Tx日期”字段736中，与由(在步骤25(图2)和32(图3)中)执行的上一个选择步骤产生的目前选定的参考时钟相关的参考时钟信息。

在步骤52中，控制器11将给定封包提供到无线电收发器12，所述无线电收发器传输所述封包。

图6A、6B和6C说明根据本发明的特定实施例的多跳无线地震采集网络中的同步传播的一个实例的连续步骤。

节点A、B、C、D、E和F是无线电多跳网络中的无线数据采集装置。这些节点必须与GNSS时间同步。

在此实例中，并且如图6A中示出，假定第一时刻仅节点A和F的GNSS接收器具有定位(即，能够提供GNSS时间)。因此，节点A和F在主时钟源中是自身配置的，即，它们中的每一个选择GNSS参考时钟。由于恶劣的环境节点B、C、D和E的GNSS接收器不具有定位，因此这些节点需要通过它们的无线电收发器获得同步。

还假定每个节点在无线电多跳网络中规则地发送广播封包，类似于“Hel lo”封包或单播封包。

当封包通过节点A传输到节点B时，此封包的“Synchro精确度”字段通过节点A由“0”(最大精确度值)填充并且“Tx日期”字段通过节点A由评估过的GNSS时间值填充。节点B通过处理接收到的封包的“Tx日期”字段以及无线电特征确定GNSS时间。因此，节点B能够基于从节点A接收到的封包将软件参考时钟内部提供到其数据采集区块。此外，节点B的当前同步精确度被评估到“节点A的同步精确度(即，从节点A接收到的封包的“Synchro精确度”字段)”+1＝1。

当封包通过节点B传输到节点C时，此封包的“Synchro精确度”字段通过节点B由“1”填充并且“Tx日期”字段通过节点B由评估过的GNSS时间值填充。节点C通过处理接收到的封包的“Tx日期”字段以及无线电特征确定GNSS时间。因此，节点C能够基于从节点B接收到的封包将软件参考时钟内部提供到其数据采集区块。此外，节点C的同步精确度被评估到“节点B的同步精确度(即，从节点B接收到的封包的“Synchro精确度”字段)”+1＝2。

当封包通过节点C传输到节点B时，此封包的“Synchro精确度”字段通过节点C由“2”填充并且“Tx日期”字段通过节点C由评估过的GNSS时间值填充。节点B并不考虑此封包的同步信息(“Synchro精确度”字段和“Tx日期”字段)，因为其自身的当前同步精确度(＝1)与节点C的当前同步精确度(＝2)相比更好。

当封包通过节点C传输到节点D时，此封包的“Synchro精确度”字段通过节点C由“2”填充并且“Tx日期”字段通过节点C由评估过的GNSS时间值填充。节点D并不考虑此封包的同步信息(“Synchro精确度”字段和“Tx日期”字段)，因为其自身的当前同步精确度(＝2)等于节点C的当前同步精确度(＝2)。

总之，在图6A中，节点B和C分别同步到节点A和B。节点D和E分别同步到节点E和F。

假定第二时刻，节点A失去定位(即，不再能够提供GNSS时间)并且随时间的推移，它降级其当前同步精确度。

当节点A降级其当前同步精确度到“1”时，随后节点B和C的当前同步精确度分别变为“2”和“3”。节点B和C仍然分别同步到节点A和B。

如图6B中示出，当节点A降级其当前同步精确度到“2”时，随后节点B的同步精确度变为“3”。节点C随后通过选择节点D改变其同步源，但是节点C的当前同步精确度仍然等于“3”。

最后，并且如图6C中示出，当节点A将其当前同步精确度降级到“5”时，随后节点A改变其同步源，所述同步源变为节点B。节点A、B和C分别同步到节点B、C和D。节点A、B和C的当前同步精确度分别变为5、4和3。节点D和E仍然分别同步到节点E和F。

本发明的至少一个实施例提供数据采集系统中的同步技术，确保每个采集单元纵使在存在若干可能的参考时钟(即，若干同步源)的情况下也可轻易地选择参考时钟(即，时钟源)。

本发明的至少一个实施例提供此类技术，所述技术与仅基于一个同步源的已知的系统相比在恶劣的环境中是更加可靠的。

本发明的至少一个实施例提供此类技术，所述技术可以在多跳网络中实施。

本发明的至少一个实施例提供此类技术，所述技术可以与采集单元一起实施并且提供同步冗余到所述采集单元，所述采集单元包括或连接到提供参考时钟的接收器(例如，GNSS接收器或同步信标接收器)。

本发明的至少一个实施例提供此类技术，所述技术可以适用于采集单元的任何无线或电缆网络。

虽然已经参考一个或多个实例描述本发明，但是所属领域的技术人员将认识到在不脱离本发明和/或所附权利要求书的范围的前提下可以在形式和细节上进行改变。

Claims (13)

1.一种用于在包含多个采集单元的数据采集系统中提供同步的方法，其中所述多个采集单元的给定采集单元进行以下步骤：

从所述数据采集系统的另一装置中接收封包；

从接收到的封包中提取同步精确度信息和参考时钟信息；

根据所提取的参考时钟信息获得第一参考时钟；以及

如果所提取的同步精确度信息指示与同所述给定采集单元相关联的当前同步精确度信息相比更好的同步精确度，那么：

将所获得的第一参考时钟作为选定参考时钟；并且

更新所述当前同步精确度信息以指示与所提取的同步精确度信息相比较低的同步精确度；

其中所述给定采集单元进行以下补充步骤：

在将要传输的封包中插入更新的所述当前同步精确度信息和与所选择的参考时钟相关的参考时钟信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中如果所提取的同步精确度信息并不指示与所述当前同步精确度信息相比更好的同步精确度，那么所述给定采集单元保持先前的选定参考时钟。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述给定采集单元进行以下步骤：

从包含在或连接到所述给定采集单元的接收器中接收第二参考时钟；

将所述第二参考时钟作为所选择的参考时钟；以及

更新所述当前同步精确度信息以指示最大同步精确度。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述接收器是属于由卫星导航系统接收器和同步信标接收器组成的组的无线接收器。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述给定采集单元进行以下步骤：如果所述当前同步精确度信息尚未在预定时间周期得到更新，那么更新所述当前同步精确度信息，方法是对其进行降级。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述给定采集单元进行以下补充步骤：提供所选择的参考时钟到包含在所述给定采集单元中的数据采集区块。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述给定采集单元从其中接收所述封包的所述另一装置是所述多个采集单元或一个基站的另一采集单元。

8.根据权利要求1所述的方法，其中插入在所述将要传输的封包中的更新的所述当前同步精确度信息取决于属于由以下各者组成的组中的至少一个参数：

在包括主时钟源装置和所述给定采集单元的多跳网络中，所述封包已经从通过主时钟源装置的初始发送直到通过所述给定采集单元的重新发送中获得的多个跃点；

与所述给定采集单元从其中先前已经接收到所述封包的所述另一装置相关联的当前同步精确度信息；

通过所述给定采集单元从所述另一装置中接收到的所述封包的无线电特征；以及

自从通过所述给定采集单元从所述另一装置接收到上一个先前封包的持续时间。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述给定采集单元是属于包括所述多个采集单元的多跳网络的装置。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述给定采集单元是被适配成通过无线电收发器接收和发射封包的无线装置。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个采集单元是多个地震采集单元并且所述数据采集系统是地震数据采集系统。

12.一种存储指令集的非暂时性计算机可读载体媒体，所述指令集可通过计算机运行，以便实施用于提供包括多个采集单元的数据采集系统中的同步的方法，其中所述多个采集单元的给定采集单元进行以下步骤：

从所述数据采集系统的另一装置中接收封包；

从接收到的封包中提取同步精确度信息和参考时钟信息；

根据所提取的参考时钟信息获得第一参考时钟；以及

如果所提取的同步精确度信息指示与同所述给定采集单元相关联的当前同步精确度信息相比更好的同步精确度，那么：

将所获得的第一参考时钟作为选定参考时钟；并且

更新所述当前同步精确度信息以指示与所提取的同步精确度信息相比较低的同步精确度；

其中所述给定采集单元进行以下补充步骤：

在将要传输的封包中插入更新的所述当前同步精确度信息和与所选择的参考时钟相关的参考时钟信息。

13.一种采集单元，其包括：

用于从数据采集系统的另一装置中接收封包的构件；

用于从接收到的封包中提取同步精确度信息和参考时钟信息的构件；

用于根据所提取的参考时钟信息获得第一参考时钟的构件；以及

如果所提取的同步精确度信息指示与同所述采集单元相关联的当前同步精确度信息相比更好的同步精确度时激活的以下构件：

用于将所获得的第一参考时钟作为选定参考时钟的构件；以及

用于更新所述当前同步精确度信息以指示与所提取的同步精确度信息相比较低的同步精确度的构件；以及

用于在将要传输的封包中插入更新的所述当前同步精确度信息和与所选择的参考时钟相关的参考时钟信息的构件。