ʻO ka papahana OpenWifi me ka hoʻokō ʻana i kahi puʻupuʻu Wi-Fi wehe e pili ana i FPGA a me SDR

I ka hālāwai kūkā hope loa FOSDEM 2020 hōʻike ʻia o ka hana openwifi, ka mea e hoʻomohala i ka hoʻokō wehe mua o ka waihona piha o Wi-Fi 802.11a / g / n, ke ʻano hōʻailona a me ka modulation i hoʻonohonoho ʻia ma ka programmatically (SDR, Software Defined Radio). Hāʻawi ʻo OpenWifi iā ʻoe e hana i ka hoʻokō piha ʻana i nā ʻāpana āpau o kahi hāmeʻa uila, me nā papa haʻahaʻa haʻahaʻa, i nā mea hoʻololi uila maʻamau i hoʻokō ʻia ma ke kiʻekiʻe o nā chips i hiki ʻole ke hoʻopaʻa ʻia. Code mea lako polokalamu, a me kiʻi a me nā wehewehe Ua māhele ʻia nā poloka lako ma ka ʻōlelo Verilog no FPGA ma lalo o ka laikini AGPLv3.

Hoʻokumu ʻia ka ʻāpana hāmeʻa o ka prototype hana i hōʻike ʻia ma ka Xilinx Zynq FPGA a me ka AD9361 Universal Transceiver (RF). Hoʻohana ʻo OpenWifi i ka hoʻolālā SoftMAC, e hōʻike ana i ka hoʻokō ʻana i ka 802.11 (high-MAC) kohu uila ma ka ʻaoʻao o ka mea hoʻokele a me ke alo o kahi papa haʻahaʻa-MAC ma ka ʻaoʻao FPGA. Ke hoʻohana nei ka waihona uila i ka subsystem mac80211 i hāʻawi ʻia e ka kernel Linux. Hana ʻia ka pilina me SDR ma o kahi mea hoʻokele kūikawā.

Nā hiʻohiʻona nui:

• Kākoʻo piha no 802.11a/g a me ke kākoʻo hapa no 802.11n MCS 0~7 (PHY rx wale nō i kēia manawa). Hoʻolālā e kākoʻo iā 802.11ax;
• ʻO ka Bandwidth 20MHz a me ke alapine mai ka 70 MHz a i ka 6 GHz;
• Nā ʻano hana: ad hoc (pūnaewele o nā mea kūʻai aku), wahi komo, ke kahua a me ka nānā ʻana;
• Hoʻokō ma ka ʻaoʻao FPGA o ka protocol layer link DCF (Distributed Coordination Function) me ka hoʻohana ʻana i ke ʻano CSMA/CA. Hāʻawi ʻia ka manawa kaʻina hana (SIFS) ma ka pae 10us;
• Hiki ke hoʻonohonoho pono ʻia nā ʻāpana koho mua: RTS/CTS lōʻihi, CTS-to-self, SIFS, DIFS, xIFS, slot-time, etc.
• Ka helu manawa (manawa ʻoki) ma muli o ka helu MAC;
• Hiki ke hoʻololi i ka bandwidth a me ka pinepine:
  2MHz no 802.11ah a me 10MHz no 802.11p;

I kēia manawa, hāʻawi ʻo OpenWifi kākoʻo Nā papahana SDR e pili ana i ka FPGA
Xilinx ZC706 me Analog Devices FMCOMMS2/3/4 transceivers, a me nā pūʻolo (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB a me ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. Hoʻokumu ʻia no ka hoʻoiho ʻana kiʻi paʻa Nā kāleka SD e pili ana i ka ARM Linux. Hoʻolālā mākou e kākoʻo i nā pūʻolo ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 a
Xilinx ZCU102 + ADRV9371. ʻO ke kumukūʻai o nā mea i komo i ka prototype OpenWifi mua ma kahi o 1300 euros, akā ke hoʻomaka nei ka lawe ʻana i nā papa liʻiliʻi. Eia kekahi laʻana, ke kumukūʻai o kahi hoʻonā e pili ana i Nā Mea Hana Analog ADRV9364-Z7020 e 700 euros, a ma ke kumu ZYNQ NH7020 - 400 euros.

ʻO ka hoʻāʻo ʻana i ka hana o ka hoʻopili ʻana i kahi mea kūʻai aku me kahi mea hoʻopili USB TL-WDN4200 N900 i kahi kikowaena OpenWifi-based hiki iā mākou ke hoʻokō i ka throughput o 30.6Mbps (TCP) a me 38.8Mbps (UDP) i ka wā e hoʻoili ai i ka ʻikepili mai ka wahi komo i ka mea kūʻai aku a 17.0Mbps (TCP) a me 21.5Mbps (UDP) i ka wā i hoʻouna ʻia mai ka mea kūʻai aku a i ke kiko komo. No ka hoʻokele, hiki ke hoʻohana ʻia nā pono Linux maʻamau, e like me ifconfig a me iwconfig, a me kahi sdrctl pono kūikawā, e hana ana ma o ka netlink a hiki iā ʻoe ke hoʻomalu i ka hana o SDR ma kahi haʻahaʻa (manipulate registers, hoʻololi i nā hoʻonohonoho ʻāpana manawa, etc.).

Ma waena o nā papahana wehe ʻē aʻe e hoʻāʻo ana me ka Wi-Fi stack, hiki iā mākou ke hoʻomaopopo i ka papahana Wimee hoʻomohala ana i ka IEEE 802.11 a/g/p mea hoʻoili leo ma muli o GNU Radio a me PC maʻamau. 802.11 lako polokalamu wehe ʻole ʻole e hoʻomohala ana i nā papahana Ziria и ʻO Sora (Microsoft Research Software Radio).

Source: opennet.ru