OpenWifi Projet mat der Ëmsetzung vun engem oppene Wi-Fi Chip baséiert op FPGA an SDR

Op der leschter FOSDEM 2020 Konferenz presentéiert Projet openwifi, Entwécklung vun der éischter oppener Ëmsetzung vum vollen Wi-Fi 802.11a / g / n Stack, d'Signalform an d'Modulatioun an där an der Software spezifizéiert ass (SDR, Software Defined Radio). OpenWifi erlaabt Iech eng voll kontrolléiert Implementatioun vun all Komponente vun engem drahtlose Gerät ze kreéieren, dorënner Low-Level Schichten, déi a konventionell drahtlose Adapter um Niveau vun Chips implementéiert ginn déi net auditabel sinn. Code Software Komponente, wéi och Diagrammer a Beschreiwunge Hardwareblocken an der Verilog Sprooch fir FPGA ginn ënner der AGPLv3 Lizenz verdeelt.

D'Hardwarekomponent vum demonstréierten Aarbechtsprototyp baséiert op dem Xilinx Zynq FPGA an dem AD9361 Universal Transceiver (RF). OpenWifi benotzt d'SoftMAC Architektur, déi d'Ëmsetzung vum Haapt 802.11 Wireless Stack (High-MAC) op der Chauffer Säit an d'Präsenz vun enger Low-MAC Schicht op der FPGA Säit implizéiert. De Wireless-Stack benotzt de mac80211-Subsystem, deen vum Linux Kernel geliwwert gëtt. Interaktioun mat SDR gëtt duerch e spezielle Chauffer duerchgefouert.

Haaptmerkmale:

• Voll Ënnerstëtzung fir 802.11a / g an deelweis Ënnerstëtzung fir 802.11n MCS 0 ~ 7 (PHY rx nëmmen fir de Moment). Et gi Pläng fir 802.11ax z'ënnerstëtzen;
• Bandbreedung 20MHz a Frequenzbereich vu 70 MHz bis 6 GHz;
• Betribsmodi: Ad hoc (Netz vun Client Apparater), Zougang Punkt, Gare an Iwwerwachung;
• Ëmsetzung vum Link Layer Protokoll op der FPGA Säit DCF (Verdeelt Koordinatiounsfunktioun), mat der CSMA / CA Method. Bitt Frame Veraarbechtungszäit (SIFS) um Niveau 10us;
• Konfiguréierbar Kanal Zougang Prioritéit Parameteren: RTS / CTS Dauer, CTS-ze-Selbst, SIFS, DIFS, xIFS, Slot-Zäit, etc.
• Zäit schneiden (Zäit ze schneiden) baséiert op MAC Adress;
• Einfach verännerbar Bandbreedung a Frequenz:
  2MHz fir 802.11ah an 10MHz fir 802.11p;

De Moment bitt OpenWifi ënnerstëtzen FPGA-baséiert SDR Plattformen
Xilinx ZC706 mat Analog Apparater FMCOMMS2/3/4 transceivers, souwéi Bündel (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB an ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. Geformt fir Luede fäerdeg Bild ARM Linux baséiert SD Kaarten. Et gi Pläng fir ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 an z'ënnerstëtzen.
Xilinx ZCU102 + ADRV9371. D'Käschte vun de Komponenten, déi am éischten OpenWifi Prototyp involvéiert sinn, waren ongeféier 1300 Euro, awer Porting op méi bëlleg Boards ass amgaang. Zum Beispill, d'Käschte vun enger Léisung baséiert op Analog Apparater ADRV9364-Z7020 wäert 700 Euro, an op der Basis ZYNQ NH7020 - 400 Euro.

Testen vun der Leeschtung vun engem Client mat engem TL-WDN4200 N900 USB-Adapter un engem OpenWifi-baséierten Zougangspunkt ze konnektéieren erlaabt eis Duerchgang vun 30.6 Mbps (TCP) an 38.8 Mbps (UDP) z'erreechen wann Dir Daten vum Zougangspunkt op de Client transferéiert an 17.0 Mbps (TCP) an 21.5 Mbps (UDP) wann Dir vum Client op den Zougangspunkt iwwerdroe gëtt. Fir d'Gestioun kënne Standard Linux Utilities benotzt ginn, wéi ifconfig an iwconfig, souwéi e spezialiséierten Utility sdrctl, deen iwwer Netlink funktionnéiert an Iech erlaabt d'Operatioun vun SDR op engem nidderegen Niveau ze kontrolléieren (Register manipuléieren, Zäit Slice Astellungen änneren, etc.).

Ënnert aner oppe Projeten, déi mam Wi-Fi Stack experimentéieren, kënne mir de Projet notéieren WimeEntwéckelen IEEE 802.11 a/g/p kompatibel Sender baséiert op GNU Radio an engem normale PC. Software oppe 802.11 Wireless Stacks entwéckelen och Projeten Ziria и Sora (Microsoft Research Software Radio).

Source: opennet.ru