Az OpenWifi projekt egy nyílt Wi-Fi chipet fejleszt FPGA és SDR alapokon.

A 2020-as FOSDEM konferencián bemutatva projekt OpenWifi, amely fejleszti az első nyílt teljes Wi-Fi 802.11a/g/n stack megvalósítást, ahol a jelformátum és a moduláció szoftveresen (SDR, Software Defined Radio) van meghatározva. Az OpenWifi lehetővé teszi egy teljes mértékben ellenőrizhető megvalósítás létrehozását az összes vezeték nélküli eszköz komponenséről, beleértve az alacsony szintű rétegeket, amelyeket a szokásos vezeték nélküli adapterekben auditálhatatlan chipek szintjén valósítanak meg. A kód programközpontú komponensek, valamint sémák (Verilog) FPGA alapú hardverblokkok AGPLv3 licenc alatt terjesztett.

A bemutatott működő prototípus hardveres összetevői Xilinx Zynq FPGA-n és az Analog Devices AD9361 univerzális vevő-adón alapulnak. Az OpenWifi SoftMAC architektúrát használ, amely a fő vezeték nélküli 802.11 stack (high-MAC) megvalósítását a meghajtó oldalán, valamint low-MAC réteget az FPGA oldalon vonja be. A vezeték nélküli stack a Linux kernel által biztosított mac80211 alrendszert használja. Az SDR-rel való interakció egy speciális meghajtón keresztül valósul meg.

Főbb funkciók:

• Teljes körű 802.11a/g támogatás és részleges 802.11n MCS 0~7 támogatás (jelenleg csak PHY rx). A jövőbeli terveink között szerepel az 802.11ax támogatás;
• 20MHz sávszélesség és 70 MHz-től 6 GHz-ig terjedő frekvenciatartomány;
• Működési módok: Ad-hoc (klienst eszközök hálózata), hozzáférési pont, állomás és monitorozás;
• A csatorna szintű protokoll FPGA oldalán történő megvalósítása DCF (Distributed Coordination Function), amely a CSMA/CA módszert használja. A keretek feldolgozási idejét (SIFS) 10us szinten biztosítja;
• Állítható hozzáférési prioritási paraméterek: RTS/CTS időtartama, CTS-to-self, SIFS, DIFS, xIFS, slot-time stb.
• Idő kvantálás (Time slicing) MAC-cím alapján;
• Könnyen módosítható sávszélesség és frekvencia:
  2MHz az 802.11ah-hoz és 10MHz az 802.11p-hez;

Jelenleg az OpenWifi biztosítja Passkey SDR platformok FPGA-n
Xilinx ZC706 az Analog Devices FMCOMMS2/3/4 vevő-adókkal, valamint (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB és ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. A betöltéshez egy elkészített kép ARM Linux alapú SD-kártyához. A terveink között szerepel az ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 és
Xilinx ZCU102 + ADRV9371.

A TL-WDN4200 N900 USB adapterrel rendelkező kliens teljesítménytesztelése az openwifi alapú hozzáférési pontra 30.6Mbps (TCP) és 38.8Mbps (UDP) átvitel sebességet eredményezett az hozzáférési pontról a kliens felé, valamint 17.0Mbps (TCP) és 21.5Mbps (UDP) sebességet a kliensről az hozzáférési pontra. A Linux beépített segédprogramjai, mint az ifconfig és iwconfig, valamint a sdrctl speciális segédprogram, amely a netlink-en keresztül működik és lehetővé teszi az SDR alacsony szintű vezérlését (regiszterek manipulálása, idő kvantálási beállítások módosítása stb.) használhatók az irányításhoz.

Más nyílt projektek, amelyek Wi-Fi stackkel kísérleteznek, közül kiemelhető a projekt. Wime, amely az IEEE 802.11 a/g/p adóegység GNU Radio alapú és hagyományos PC-ken. A nyílt szoftveres 802.11 vezeték nélküli veremmelt is fejlesztenek Ziria és Sora (Microsoft Research Software Radio).

Forrás: opennet.ru