Proyek OpenWifi kanthi implementasi chip Wi-Fi mbukak adhedhasar FPGA lan SDR

Ing konferensi FOSDEM 2020 pungkasan diwenehi konsep mbukakwifi, ngembangake implementasi mbukak pisanan saka tumpukan Wi-Fi 802.11a/g/n lengkap, wangun sinyal lan modulasi sing ditemtokake ing piranti lunak (SDR, Software Defined Radio). OpenWifi ngidini sampeyan nggawe implementasine kanthi kontrol kabeh komponen piranti nirkabel, kalebu lapisan tingkat rendah, sing ing adaptor nirkabel konvensional dileksanakake ing tingkat chip sing ora bisa diaudit. Kode komponen piranti lunakLan diagram lan katrangan pamblokiran hardware ing basa Verilog kanggo FPGA disebarake ing lisensi AGPLv3.

Komponen hardware saka prototipe kerja sing dituduhake adhedhasar Xilinx Zynq FPGA lan transceiver universal AD9361 (RF). OpenWifi nggunakake arsitektur SoftMAC, sing nuduhake implementasine tumpukan nirkabel 802.11 utama (MAC dhuwur) ing sisih driver lan ana lapisan MAC sing sithik ing sisih FPGA. Tumpukan nirkabel nggunakake subsistem mac80211 sing diwenehake dening kernel Linux. Interaksi karo SDR ditindakake liwat driver khusus.

Fitur utama:

• Dhukungan lengkap kanggo 802.11a/g lan dhukungan sebagean kanggo 802.11n MCS 0~7 (PHY rx mung saiki). Ana rencana kanggo ndhukung 802.11ax;
• Bandwidth 20MHz lan frekuensi saka 70 MHz nganti 6 GHz;
• Mode operasi: Ad hoc (jaringan piranti klien), titik akses, stasiun lan ngawasi;
• Implementasi protokol lapisan link ing sisih FPGA DCF (Fungsi Koordinasi Distribusi), nggunakake metode CSMA/CA. Nyedhiyakake wektu pangolahan pigura (SIFS) ing level 10us;
• Parameter prioritas akses saluran sing bisa dikonfigurasi: durasi RTS/CTS, CTS-to-self, SIFS, DIFS, xIFS, slot-time, lsp.
• Wektu ngiris (Wektu ngiris) adhedhasar alamat MAC;
• Bandwidth lan frekuensi sing gampang diganti:
  2MHz kanggo 802.11ah lan 10MHz kanggo 802.11p;

Saiki, OpenWifi nyedhiyakake dhukungan platform SDR basis FPGA
Xilinx ZC706 karo Piranti Analog FMCOMMS2 / 3/4 transceiver, uga bundel (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB lan ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. Diwangun kanggo loading gambar rampung Kertu SD adhedhasar Linux ARM. Ana rencana kanggo ndhukung ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 lan
Xilinx ZCU102 + ADRV9371. Biaya komponen sing ana ing prototipe OpenWifi pisanan kira-kira 1300 euro, nanging porting menyang papan sing luwih murah lagi ditindakake. Contone, biaya solusi adhedhasar Piranti Analog ADRV9364-Z7020 bakal 700 euro, lan ing basis ZYNQ NH7020 - 400 Euros.

Nguji kinerja nyambungake klien nganggo adaptor USB TL-WDN4200 N900 menyang jalur akses basis OpenWifi ngidini kita entuk throughput 30.6Mbps (TCP) lan 38.8Mbps (UDP) nalika nransfer data saka titik akses menyang klien lan 17.0Mbps (TCP) lan 21.5Mbps (UDP) nalika dikirim saka klien menyang titik akses. Kanggo manajemen, utilitas Linux standar bisa digunakake, kayata ifconfig lan iwconfig, uga sdrctl utilitas khusus, sing bisa digunakake liwat netlink lan ngidini sampeyan ngontrol operasi SDR ing tingkat sing kurang (manipulasi registrasi, ngganti setelan irisan wektu, lsp).

Antarane proyek mbukak liyane sing nyoba tumpukan Wi-Fi, kita bisa nyathet proyek kasebut WimeNgembangake tundhuk IEEE 802.11 a/g/p pemancar adhedhasar GNU Radio lan PC biasa. Piranti lunak mbukak tumpukan nirkabel 802.11 uga ngembangake proyek Ziria и Sora (Microsoft Research Software Radio).

Source: opennet.ru