Das OpenWifi-Projekt entwickelt einen offenen WLAN-Chip auf Basis von FPGA und SDR

Auf der letzten FOSDEM 2020-Konferenz eingereicht Projekt offenes WLAN, Entwicklung der ersten offenen Implementierung des vollständigen Wi-Fi 802.11a/g/n-Stacks, dessen Signalform und Modulation in der Software spezifiziert wird (SDR, Software Defined Radio). Mit OpenWifi können Sie eine vollständig kontrollierte Implementierung aller Komponenten eines drahtlosen Geräts erstellen, einschließlich der Low-Level-Schichten, die in herkömmlichen drahtlosen Adaptern auf der Ebene von Chips implementiert sind, die nicht überprüfbar sind. Code Softwarekomponenten, und auch Schema (Verilog) FPGA-basierte Hardwareblöcke sind unter AGPLv3 lizenziert.

Die Hardwarekomponente des vorgestellten funktionsfähigen Prototyps basiert auf einem Xilinx Zynq FPGA und einem universellen HF-Transceiver AD9361. OpenWifi nutzt die SoftMAC-Architektur, die die Implementierung des 802.11-Wireless-Stacks (High-MAC) auf der Treiberseite und einer Low-MAC-Schicht auf der FPGA-Seite beinhaltet. Der Wireless-Stack wird vom mac80211-Kernel-Subsystem bereitgestellt. LinuxDie Interaktion mit SDR erfolgt über einen speziellen Treiber.

Key Features:

• Volle Unterstützung für 802.11a/g und teilweise Unterstützung für 802.11n MCS 0~7 (vorerst nur PHY RX). Es gibt Pläne, 802.11ax zu unterstützen;
• Bandbreite 20 MHz und Frequenzbereich von 70 MHz bis 6 GHz;
• Betriebsarten: Ad-hoc (Netzwerk von Client-Geräten), Zugangspunkt, Station und Überwachung;
• Implementierung des Link-Layer-Protokolls auf der FPGA-Seite DCF (Verteilte Koordinationsfunktion) unter Verwendung der CSMA/CA-Methode. Bietet Frame-Verarbeitungszeit (SIFS) auf Stufe 10us;
• Konfigurierbare Kanalzugriffsprioritätsparameter: RTS/CTS-Dauer, CTS-to-self, SIFS, DIFS, xIFS, Slot-Time usw.
• Zeitscheiben (Time-Slicing) basierend auf der MAC-Adresse;
• Leicht veränderbare Bandbreite und Frequenz:
  2 MHz für 802.11ah und 10 MHz für 802.11p;

Derzeit bietet OpenWifi unterstützen FPGA-basierte SDR-Plattformen
Xilinx ZC706 mit FMCOMMS2/3/4-Transceivern von Analog Devices sowie Bundles (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB und ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. Zum Verladen geformt fertiges Bild ARM-basierte SD-Karten LinuxDie Pläne umfassen die Unterstützung für ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 und
Xilinx ZCU102 + ADRV9371.

Tests der Verbindungsleistung eines Clients mit einem TL-WDN4200 N900 USB-Adapter an einen OpenWiFi-basierten Access Point ergaben Durchsatzraten von 30.6 Mbit/s (TCP) und 38.8 Mbit/s (UDP) für die Datenübertragung vom Access Point zum Client sowie 17.0 Mbit/s (TCP) und 21.5 Mbit/s (UDP) für die Datenübertragung vom Client zum Access Point. Zur Verwaltung stehen integrierte Dienstprogramme zur Verfügung. Linuxwie zum Beispiel ifconfig und iwconfig sowie das spezielle Hilfsprogramm sdrctl, das über Netlink funktioniert und es Ihnen ermöglicht, den SDR-Betrieb auf niedriger Ebene zu steuern (Register manipulieren, Einstellungen für die Zeitquantisierung ändern usw.).

Unter anderen offenen Projekten, die mit dem Wi-Fi-Stack experimentieren, können wir das Projekt erwähnen WieEntwicklung der IEEE 802.11 a/g/p-Konformität Sender basierend auf GNU Radio und einem normalen PC. Software-offene 802.11-Wireless-Stacks entwickeln ebenfalls Projekte Ziria и Sora (Microsoft Research Software Radio).

Source: opennet.ru