FPGA, SDR എന്നിവ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു ഓപ്പൺ വൈഫൈ ചിപ്പ് നടപ്പിലാക്കുന്ന OpenWifi പ്രോജക്റ്റ്

കഴിഞ്ഞ FOSDEM 2020 കോൺഫറൻസിൽ അവതരിപ്പിച്ചു ഡ്രാഫ്റ്റ് ഓപ്പൺ‌വൈഫൈ, പൂർണ്ണ Wi-Fi 802.11a/g/n സ്റ്റാക്കിൻ്റെ ആദ്യ ഓപ്പൺ ഇംപ്ലിമെൻ്റേഷൻ വികസിപ്പിക്കുന്നു, സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറിൽ (SDR, സോഫ്റ്റ്‌വെയർ നിർവചിക്കപ്പെട്ട റേഡിയോ) വ്യക്തമാക്കിയിട്ടുള്ള സിഗ്നൽ രൂപവും മോഡുലേഷനും. വയർലെസ് ഉപകരണത്തിൻ്റെ എല്ലാ ഘടകങ്ങളുടെയും പൂർണ്ണമായ നിയന്ത്രിത നിർവ്വഹണം സൃഷ്ടിക്കാൻ OpenWifi നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു, ലോ-ലെവൽ ലെയറുകൾ ഉൾപ്പെടെ, പരമ്പരാഗത വയർലെസ് അഡാപ്റ്ററുകൾ ഓഡിറ്റ് ചെയ്യപ്പെടാത്ത ചിപ്പുകളുടെ തലത്തിൽ നടപ്പിലാക്കുന്നു. കോഡ് സോഫ്റ്റ്വെയർ ഘടകങ്ങൾ, അതുപോലെ തന്നെ ഡയഗ്രമുകളും വിവരണങ്ങളും FPGA-യ്‌ക്കുള്ള വെരിലോഗ് ഭാഷയിലുള്ള ഹാർഡ്‌വെയർ ബ്ലോക്കുകൾ AGPLv3 ലൈസൻസിന് കീഴിലാണ് വിതരണം ചെയ്യുന്നത്.

പ്രദർശിപ്പിച്ച വർക്കിംഗ് പ്രോട്ടോടൈപ്പിൻ്റെ ഹാർഡ്‌വെയർ ഘടകം Xilinx Zynq FPGA, AD9361 യൂണിവേഴ്സൽ ട്രാൻസ്‌സിവർ (RF) എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. OpenWifi SoftMAC ആർക്കിടെക്ചർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഇത് ഡ്രൈവർ വശത്ത് പ്രധാന 802.11 വയർലെസ് സ്റ്റാക്ക് (ഉയർന്ന-MAC) നടപ്പിലാക്കുന്നതും FPGA വശത്ത് കുറഞ്ഞ MAC ലെയറിൻ്റെ സാന്നിധ്യവും സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ലിനക്സ് കേർണൽ നൽകുന്ന mac80211 സബ്സിസ്റ്റം വയർലെസ് സ്റ്റാക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു. എസ്ഡിആറുമായുള്ള ഇടപെടൽ ഒരു പ്രത്യേക ഡ്രൈവർ വഴിയാണ് നടത്തുന്നത്.

പ്രധാന സവിശേഷതകൾ:

• 802.11a/g-നുള്ള പൂർണ്ണ പിന്തുണയും 802.11n MCS 0~7-നുള്ള ഭാഗിക പിന്തുണയും (ഇപ്പോൾ PHY rx മാത്രം). 802.11ax-നെ പിന്തുണയ്ക്കാൻ പദ്ധതിയുണ്ട്;
• ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് 20MHz, ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണി 70 MHz മുതൽ 6 GHz വരെ;
• ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡുകൾ: ആഡ് ഹോക്ക് (ക്ലയൻ്റ് ഉപകരണങ്ങളുടെ നെറ്റ്വർക്ക്), ആക്സസ് പോയിൻ്റ്, സ്റ്റേഷൻ, നിരീക്ഷണം;
• FPGA വശത്ത് ലിങ്ക് ലെയർ പ്രോട്ടോക്കോൾ നടപ്പിലാക്കൽ ഡിസിഎഫ് (ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് കോർഡിനേഷൻ ഫംഗ്ഷൻ), CSMA/CA രീതി ഉപയോഗിച്ച്. ഫ്രെയിം പ്രോസസ്സിംഗ് സമയം നൽകുന്നു (എസ്ഐഎഫ്എസ്10us ലെവലിൽ;
• കോൺഫിഗർ ചെയ്യാവുന്ന ചാനൽ ആക്സസ് മുൻഗണനാ പാരാമീറ്ററുകൾ: RTS/CTS ദൈർഘ്യം, CTS-to-self, SIFS, DIFS, xIFS, സ്ലോട്ട്-ടൈം മുതലായവ.
• സമയം മുറിക്കൽ (സമയം സ്ലൈസിംഗ്) MAC വിലാസത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി;
• എളുപ്പത്തിൽ മാറ്റാവുന്ന ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്തും ആവൃത്തിയും:
  2ah-ന് 802.11MHz, 10p-ന് 802.11MHz;

നിലവിൽ, OpenWifi നൽകുന്നു പിന്തുണ FPGA അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള SDR പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകൾ
Xilinx ZC706, അനലോഗ് ഡിവൈസുകൾ FMCOMMS2/3/4 ട്രാൻസ്‌സീവറുകൾ, അതുപോലെ ബണ്ടിലുകൾ (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB, ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CR-FMC. ലോഡിംഗിനായി രൂപീകരിച്ചു പൂർത്തിയായ ചിത്രം ARM Linux അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള SD കാർഡുകൾ. ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 എന്നിവയെ പിന്തുണയ്ക്കാൻ പദ്ധതിയുണ്ട്.
Xilinx ZCU102 + ADRV9371. ആദ്യത്തെ OpenWifi പ്രോട്ടോടൈപ്പിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഘടകങ്ങളുടെ വില ഏകദേശം 1300 യൂറോ ആയിരുന്നു, എന്നാൽ വിലകുറഞ്ഞ ബോർഡുകളിലേക്ക് പോർട്ടിംഗ് നടക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒരു പരിഹാരത്തിൻ്റെ വില അനലോഗ് ഉപകരണങ്ങൾ ADRV9364-Z7020 700 യൂറോ ആയിരിക്കും, അടിസ്ഥാനത്തിലും ZYNQ NH7020 - 400 യൂറോ.

TL-WDN4200 N900 USB അഡാപ്റ്റർ ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഓപ്പൺ വൈഫൈ അധിഷ്‌ഠിത ആക്‌സസ് പോയിൻ്റിലേക്ക് ഒരു ക്ലയൻ്റ് കണക്ട് ചെയ്യുന്നതിൻ്റെ പ്രകടനം പരിശോധിക്കുന്നത്, ആക്‌സസ് പോയിൻ്റിൽ നിന്ന് ക്ലയൻ്റിലേക്ക് ഡാറ്റ കൈമാറുമ്പോൾ 30.6Mbps (TCP), 38.8Mbps (UDP) എന്നിവയുടെ ത്രൂപുട്ട് നേടാൻ ഞങ്ങളെ അനുവദിച്ചു. 17.0Mbps (TCP), 21.5Mbps (UDP) എന്നിവ ക്ലയൻ്റിൽനിന്ന് ആക്‌സസ് പോയിൻ്റിലേക്ക് കൈമാറുമ്പോൾ. മാനേജ്മെൻ്റിനായി, ifconfig, iwconfig, കൂടാതെ നെറ്റ്ലിങ്ക് വഴി പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക യൂട്ടിലിറ്റി sdrctl പോലെയുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് ലിനക്സ് യൂട്ടിലിറ്റികൾ ഉപയോഗിക്കാം, കൂടാതെ എസ്ഡിആറിൻ്റെ പ്രവർത്തനം താഴ്ന്ന തലത്തിൽ നിയന്ത്രിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു (രജിസ്റ്ററുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുക, ടൈം സ്ലൈസ് ക്രമീകരണങ്ങൾ മാറ്റുക, തുടങ്ങിയവ.).

Wi-Fi സ്റ്റാക്കിൽ പരീക്ഷണം നടത്തുന്ന മറ്റ് ഓപ്പൺ പ്രോജക്റ്റുകൾക്കിടയിൽ, ഞങ്ങൾക്ക് പ്രോജക്റ്റ് ശ്രദ്ധിക്കാം വൈംIEEE 802.11 a/g/p കംപ്ലയിൻ്റ് വികസിപ്പിക്കുന്നു ട്രാൻസ്മിറ്റർ GNU റേഡിയോയും ഒരു സാധാരണ പിസിയും അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതാണ്. സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ഓപ്പൺ 802.11 വയർലെസ് സ്റ്റാക്കുകളും പ്രോജക്ടുകൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു സിറിയ и സോറ (മൈക്രോസോഫ്റ്റ് റിസർച്ച് സോഫ്റ്റ്‌വെയർ റേഡിയോ).

അവലംബം: opennet.ru