Pwojè OpenWifi ak aplikasyon an nan yon chip Wi-Fi louvri ki baze sou FPGA ak SDR

Nan dènye konferans FOSDEM 2020 la prezante pwojè openwifi, devlope premye aplikasyon an louvri nan plen Wi-Fi 802.11a/g/n pile, fòm nan siyal ak modulasyon nan ki espesifye nan lojisyèl (SDR, Software Defined Radio). OpenWifi pèmèt ou kreye yon aplikasyon konplètman kontwole nan tout eleman nan yon aparèy san fil, ki gen ladan kouch ba nivo, ki nan adaptè san fil konvansyonèl yo aplike nan nivo nan chips ki pa odit. Kòd konpozan lojisyèlAk dyagram ak deskripsyon Blòk pyès ki nan konpitè nan lang Verilog pou FPGA yo distribye anba lisans AGPLv3.

Eleman pyès ki nan konpitè nan pwototip k ap travay demontre a baze sou Xilinx Zynq FPGA ak transceiver inivèsèl AD9361 (RF). OpenWifi sèvi ak achitekti SoftMAC, ki enplike aplikasyon prensipal 802.11 san fil pile (wo-MAC) sou bò chofè a ak prezans yon kouch ki ba-MAC sou bò FPGA. Pile san fil la sèvi ak sous-sistèm mac80211 ki bay nwayo Linux la. Entèaksyon ak SDR fèt atravè yon chofè espesyal.

Karakteristik prensipal:

• Sipò konplè pou 802.11a/g ak sipò pasyèl pou 802.11n MCS 0 ~ 7 (PHY rx sèlman pou kounye a). Gen plan pou sipòte 802.11ax;
• Bandwidth 20MHz ak frekans varye ant 70 MHz ak 6 GHz;
• Fonksyònman mòd: Ad hoc (rezo aparèy kliyan), pwen aksè, estasyon ak siveyans;
• Aplikasyon pwotokòl kouch lyen sou bò FPGA DCF (Fonksyon Kowòdinasyon Distribiye), lè l sèvi avèk metòd CSMA/CA. Bay tan pwosesis ankadreman (SIFS) nan nivo 10us;
• Paramèt priyorite aksè chanèl configurable: RTS/CTS dire, CTS-a-pwòp tèt ou, SIFS, DIFS, xIFS, plas-tan, elatriye.
• Tan tranche (Tan tranche) ki baze sou adrès MAC;
• Fasil chanje Pleasant ak frekans:
  2MHz pou 802.11ah ak 10MHz pou 802.11p;

Kounye a, OpenWifi bay sipòte Platfòm SDR ki baze sou FPGA
Xilinx ZC706 ak Analog Devices FMCOMMS2/3/4 transceivers, osi byen ke pakèt (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB ak ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. Fòme pou chaje imaj fini Kat SD ki baze sou ARM Linux. Gen plan pou sipòte ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 ak
Xilinx ZCU102 + ADRV9371. Pri a nan eleman ki enplike nan premye pwototip OpenWifi a te sou 1300 ero, men pòtaj nan tablo pi bon mache se sou pye. Pou egzanp, pri a nan yon solisyon ki baze sou Aparèy Analog ADRV9364-Z7020 pral 700 ero, ak sou baz la ZYNQ NH7020 - 400 ero.

Tès pèfòmans nan konekte yon kliyan ak yon adaptè USB TL-WDN4200 N900 nan yon pwen aksè ki baze sou OpenWifi pèmèt nou reyalize debi 30.6Mbps (TCP) ak 38.8Mbps (UDP) lè transfere done ki soti nan pwen aksè a kliyan an ak 17.0Mbps (TCP) ak 21.5Mbps (UDP) lè yo transmèt soti nan kliyan an nan pwen aksè a. Pou jesyon, sèvis piblik estanda Linux yo ka itilize, tankou ifconfig ak iwconfig, osi byen ke yon sèvis piblik espesyalize sdrctl, ki travay atravè netlink epi ki pèmèt ou kontwole operasyon an nan SDR nan yon nivo ki ba (manipile rejis, chanje anviwònman tranch tan, elatriye).

Pami lòt pwojè louvri ki fè eksperyans ak pil Wi-Fi a, nou ka sonje pwojè a WimeDevlope IEEE 802.11 a/g/p konfòme transmetè baze sou GNU Radio ak yon PC regilye. Lojisyèl louvri pil san fil 802.11 yo ap devlope tou pwojè yo Ziria и Sora (Microsoft Research Software Radyo).

Sous: opennet.ru