Rime 协议栈概述及学习资料

摘要：

    本文讲述了Rime协议栈的提出背景、体系结构，最后罗列Rime协议栈学习资料。

一、提出背景

    传统的分层通信架构(communication architectures)很难满足资源受限的传感器网络，于是，研究者转向跨层优化(比如将数据聚合顶层的功能放在底层实现)，但这导致系统变得更脆弱以及难以控制(fragile and unmanageable systems)。传统分层通信结构再次得到重视。同时研究发现，传统分层效率几乎可以与跨层优化相媲美[1]。Rime就是在这样的背景开发的。(其实我觉得蛮套话的)

二、Rime 概述

    Rime 是针对传感器网络的轻量级、层次型协议栈，也是低功耗、无线网络协议栈，旨在简化传感器网络协议及代码重用，属于Contiki的一部分(Contiki还支持uIPv4、uIPv6、lwIP)。

2.1 使用Rime

先来看下应用程序如何使用Rime协议栈，如下图：

图1 应用进程使用Rime通信示意图

    由上图可知，有两种方式使用Rime。应用1使用mesh路由协议(跑在Rime协议栈之上)，而应用2直接使用Rime协议栈。每个通信路径使用自己的逻辑信道。

2.2 Rime协议栈结构图

Rime是分层的，类似于TCP/IP协议栈，

图2 Rime协议栈示意图

abc

    abc意思是anonymous broadcast，匿名广播。即将数据包通过无线射频驱动(radio driver)发出去，接收来自无线射频驱动所有的包并交给上层。

ibc

    ibc意思是identified sender best-effort broadcast，将上层的数据包添加一个发送者身份(sender identity)头部。

uc

    uc意思是unicast abstraction，将上层的数据包添加一个接收者头部(adds a receiver header field)。

Stubborn transmission

    可靠通信由两层实现：Stubborn transmission、Reliable transmission。Stubborn transmission(译为顽固传输?)，这一层在给定的时间间隔不断地重发数据包，直到上层让其停止。为了防止无限重发，需要指定最大重发次数(maximum retransmission number)。

Reliable communication

    Reliable communication是可靠通信的另一层，该层主要实现确认和序列功能(acknowledgments and sequencing)。

Bulk transfer

    块传输，应该是这样翻译吧。

2.3 Rime协议栈层次图

从另一个角度看Rime协议栈如下图：

三、学习资料

[1] An Adaptive Communication Architecture for Wireless Sensor Networks.pdf  

[2]  Poster Abstract- Rime - A Lightweight Layered Communication Stack for Sensor Networks.pdf   

[3] contiki-course-kth-9oct2008-draft.pdf  

[4] rime-doc.txt   

[5] SensTools- os:

[6] 源代码

    [1][2]是最重要的资料，介绍了Contiki背景、原理等，蛮学术化的；[3]是Adam的演讲PPT，称Contiki速成课程，有多张示意图，宏观Rime协议栈，很有好处。[4]是Contiki源码doc文件下的文档，简述Rime；[5]介绍Contiki的，有一部分是介绍Rime，有一张图蛮有用的，并解释一些名词。当然，这些资料远远不够，最后还是得结合源代码[6]。

参考资料：

[1] Adam Dunkels的《Poster Abstract: Rime - A Lightweight Layered Communication Stack for Sensor Networks