Proġett OpenWifi bl-implimentazzjoni ta 'ċippa Wi-Fi miftuħa bbażata fuq FPGA u SDR

Fl-aħħar konferenza FOSDEM 2020 ippreżentata proġett openwifi, tiżviluppa l-ewwel implimentazzjoni miftuħa tal-munzell Wi-Fi 802.11a/g/n sħiħ, il-forma tas-sinjal u l-modulazzjoni li fiha hija speċifikata fis-softwer (SDR, Software Defined Radio). OpenWifi jippermettilek li toħloq implimentazzjoni kkontrollata bis-sħiħ tal-komponenti kollha ta 'apparat mingħajr fili, inklużi saffi ta' livell baxx, li f'adapters mingħajr fili konvenzjonali huma implimentati fil-livell ta 'ċipep li mhumiex verifikabbli. Kodiċi komponenti tas-softwerU dijagrammi u deskrizzjonijiet blokki tal-ħardwer bil-lingwa Verilog għall-FPGA huma mqassma taħt il-liċenzja AGPLv3.

Il-komponent tal-ħardwer tal-prototip tax-xogħol muri huwa bbażat fuq l-FPGA Xilinx Zynq u t-transceiver universali AD9361 (RF). OpenWifi juża l-arkitettura SoftMAC, li timplika l-implimentazzjoni tal-munzell ewlieni mingħajr fili 802.11 (high-MAC) fuq in-naħa tas-sewwieq u l-preżenza ta 'saff ta' MAC baxx fuq in-naħa FPGA. Il-munzell bla fili juża s-subsistema mac80211 ipprovduta mill-kernel tal-Linux. L-interazzjoni ma 'SDR titwettaq permezz ta' sewwieq speċjali.

Karatteristiċi ewlenin:

• Appoġġ sħiħ għal 802.11a/g u appoġġ parzjali għal 802.11n MCS 0 ~ 7 (PHY rx biss għalissa). Hemm pjanijiet biex jappoġġjaw 802.11ax;
• Bandwidth 20MHz u firxa ta 'frekwenza minn 70 MHz sa 6 GHz;
• Modi operattivi: Ad hoc (netwerk ta' tagħmir tal-klijenti), punt ta' aċċess, stazzjon u monitoraġġ;
• Implimentazzjoni tal-protokoll tas-saff tal-link fuq in-naħa tal-FPGA DCF (Funzjoni ta' Koordinazzjoni Mqassma), bl-użu tal-metodu CSMA/CA. Jipprovdi ħin għall-ipproċessar tal-qafas (SIFS) fil-livell 10us;
• Parametri ta 'prijorità ta' aċċess għall-kanal konfigurabbli: tul RTS/CTS, CTS-to-self, SIFS, DIFS, xIFS, slot-time, eċċ.
• Tqattigħ tal-ħin (Tqattigħ tal-ħin) ibbażat fuq l-indirizz MAC;
• Bandwidth u frekwenza li jistgħu jinbidlu faċilment:
  2MHz għal 802.11ah u 10MHz għal 802.11p;

Bħalissa, OpenWifi jipprovdi appoġġ Pjattaformi SDR ibbażati fuq FPGA
Xilinx ZC706 bi transceivers Analog Devices FMCOMMS2/3/4, kif ukoll mazzi (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB u ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. Iffurmat għat-tagħbija immaġni lest Kards SD bbażati fuq ARM Linux. Hemm pjanijiet biex jappoġġjaw ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 u
Xilinx ZCU102 + ADRV9371. L-ispiża tal-komponenti involuti fl-ewwel prototip OpenWifi kienet ta 'madwar 1300 ewro, iżda l-porting għal bordijiet orħos għaddej. Per eżempju, l-ispiża ta 'soluzzjoni bbażata fuq Apparat Analog ADRV9364-Z7020 se jkun 700 euro, u fuq il-bażi ZYNQ NH7020 - 400 ewro.

L-ittestjar tal-prestazzjoni tal-konnessjoni ta’ klijent b’adapter USB TL-WDN4200 N900 għal punt ta’ aċċess ibbażat fuq OpenWifi ippermettilna niksbu throughput ta’ 30.6Mbps (TCP) u 38.8Mbps (UDP) meta nittrasferixxu data mill-punt ta’ aċċess għall-klijent u 17.0Mbps (TCP) u 21.5Mbps (UDP) meta trażmessi mill-klijent għall-punt ta 'aċċess. Għall-ġestjoni, jistgħu jintużaw utilitajiet standard tal-Linux, bħal ifconfig u iwconfig, kif ukoll utilità speċjalizzata sdrctl, li taħdem permezz ta 'netlink u tippermettilek tikkontrolla l-operat ta' SDR f'livell baxx (immanipula reġistri, tibdel is-settings tal-porzjon tal-ħin, eċċ.).

Fost proġetti miftuħa oħra li jesperimentaw bil-munzell Wi-Fi, nistgħu ninnotaw il-proġett WimeJiżviluppa IEEE 802.11 a/g/p konformi trasmettitur ibbażat fuq GNU Radio u PC regolari. Is-software open 802.11 wireless stacks qed jiżviluppaw ukoll proġetti Ziria и Sora (Microsoft Research Software Radio).

Sors: opennet.ru