Prughjettu OpenWifi cù l'implementazione di un chip Wi-Fi apertu basatu in FPGA è SDR

À l'ultima cunferenza FOSDEM 2020 prisentatu scrive openwifi, Sviluppendu a prima implementazione aperta di a pila Wi-Fi 802.11a/g/n, a forma di u signale è a modulazione in quale hè specificatu in u software (SDR, Software Defined Radio). OpenWifi permette di creà una implementazione cumpletamente cuntrullata di tutti i cumpunenti di un dispositivu wireless, cumpresi i strati di livellu bassu, chì in l'adattatori wireless cunvinziunali sò implementati à u livellu di chips chì ùn sò micca auditable. Codice cumpunenti di u software, cum'è ancu diagrammi è descrizzioni I blocchi hardware in lingua Verilog per FPGA sò distribuiti sottu a licenza AGPLv3.

U cumpunente hardware di u prototipu di travagliu dimustratu hè basatu annantu à u Xilinx Zynq FPGA è u transceiver universale AD9361 (RF). OpenWifi usa l'architettura SoftMAC, chì implica l'implementazione di a pila wireless principale 802.11 (high-MAC) in u latu di u driver è a prisenza di una capa bassa MAC in u latu FPGA. A pila wireless usa u subsistema mac80211 furnitu da u kernel Linux. L'interazzione cù SDR hè realizatu attraversu un driver speciale.

Funzioni chjave:

• Supportu cumpletu per 802.11a/g è supportu parziale per 802.11n MCS 0~7 (PHY rx solu per avà). Ci sò piani per sustene 802.11ax;
• Larghezza di banda 20MHz è gamma di freccia da 70 MHz à 6 GHz;
• Modi di funziunamentu: Ad hoc (rete di dispusitivi cliente), puntu d'accessu, stazione è monitoraghju;
• Implementazione di u protocolu di a capa di ligame da u latu FPGA DCF (Funzione di Coordinazione Distribuita), utilizendu u metudu CSMA / CA. Fornisce u tempu di trasfurmazioni di quadru (SIFS) à u livellu 10us;
• Parametri di priorità d'accessu à u canali cunfigurabili: durata RTS / CTS, CTS-to-self, SIFS, DIFS, xIFS, slot-time, etc.
• tagliu di tempu (Tagliu di tempu) basatu annantu à l'indirizzu MAC;
• Larghezza di banda è frequenza facilmente cambiabile:
  2MHz per 802.11ah è 10MHz per 802.11p;

Attualmente, OpenWifi furnisce supportu Piattaforme SDR basate in FPGA
Xilinx ZC706 cù transceivers Analog Devices FMCOMMS2/3/4, è ancu bundle (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB è ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. Formatu per a carica imagine finita Schede SD basate su ARM Linux. Ci sò piani per supportà ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 è
Xilinx ZCU102 + ADRV9371. U costu di i cumpunenti implicati in u primu prototipu OpenWifi era di circa 1300 euro, ma u porting à bordi più economici hè in corso. Per esempiu, u costu di una suluzione basatu nantu Dispositivi analogichi ADRV9364-Z7020 serà 700 euro, è nantu à a basa ZYNQ NH7020 - 400 euro.

A prova di a prestazione di cunnessione di un cliente cù un adattatore USB TL-WDN4200 N900 à un puntu d'accessu basatu in OpenWifi ci hà permessu di ottene un throughput di 30.6Mbps (TCP) è 38.8Mbps (UDP) durante u trasferimentu di dati da u puntu d'accessu à u cliente è 17.0Mbps (TCP) è 21.5Mbps (UDP) quandu sò trasmessi da u cliente à u puntu d'accessu. Per a gestione, l'utilità standard Linux pò esse aduprata, cum'è ifconfig è iwconfig, è ancu una utilità specializata sdrctl, chì travaglia via netlink è permette di cuntrullà u funziunamentu di SDR à un livellu bassu (manipulà i registri, cambia i paràmetri di slice di u tempu, ecc.).

Frà altri prughjetti aperti chì sperimentanu cù a pila Wi-Fi, pudemu nutà u prughjettu WimeSviluppà IEEE 802.11 a/g/p conforme trasmettitore basatu annantu à GNU Radio è un PC normale. U software open 802.11 wireless stacks sò ancu sviluppati prughjetti Ziria и Sora (Microsoft Research Software Radio).

Source: opennet.ru