FPGA र SDR मा आधारित खुला Wi-Fi चिपको कार्यान्वयनको साथ OpenWifi परियोजना

अन्तिम FOSDEM 2020 सम्मेलनमा प्रस्तुत प्रोजेक्ट openwifi, पूर्ण Wi-Fi 802.11a/g/n स्ट्याकको पहिलो खुला कार्यान्वयनको विकास गर्दै, सफ्टवेयर (SDR, सफ्टवेयर परिभाषित रेडियो) मा निर्दिष्ट गरिएको संकेत आकार र मोड्युलेसन। OpenWifi ले तपाईंलाई वायरलेस यन्त्रका सबै कम्पोनेन्टहरूको पूर्ण नियन्त्रित कार्यान्वयन सिर्जना गर्न अनुमति दिन्छ, निम्न-स्तर तहहरू सहित, जुन परम्परागत वायरलेस एडेप्टरहरूमा अडिट योग्य नभएको चिपहरूको स्तरमा लागू गरिन्छ। कोड सफ्टवेयर अवयवहरूर रेखाचित्र र विवरण FPGA का लागि Verilog भाषामा हार्डवेयर ब्लकहरू AGPLv3 इजाजतपत्र अन्तर्गत वितरण गरिन्छ।

प्रदर्शन गरिएको काम गर्ने प्रोटोटाइपको हार्डवेयर कम्पोनेन्ट Xilinx Zynq FPGA र AD9361 युनिभर्सल ट्रान्सीभर (RF) मा आधारित छ। OpenWifi ले SoftMAC आर्किटेक्चर प्रयोग गर्दछ, जसले ड्राइभर साइडमा मुख्य 802.11 वायरलेस स्ट्याक (उच्च-MAC) को कार्यान्वयन र FPGA साइडमा कम-MAC तहको उपस्थितिलाई संकेत गर्दछ। वायरलेस स्ट्याकले लिनक्स कर्नेल द्वारा प्रदान गरिएको mac80211 उपप्रणाली प्रयोग गर्दछ। SDR सँग अन्तरक्रिया एक विशेष चालक मार्फत गरिन्छ।

मुख्य सुविधाहरू:

• 802.11a/g को लागि पूर्ण समर्थन र 802.11n MCS 0~7 को लागि आंशिक समर्थन (PHY rx अहिलेको लागि मात्र)। 802.11ax लाई समर्थन गर्ने योजनाहरू छन्;
• ब्यान्डविथ 20MHz र फ्रिक्वेन्सी दायरा 70 MHz देखि 6 GHz सम्म;
• अपरेटिंग मोड: तदर्थ (ग्राहक उपकरणहरूको नेटवर्क), पहुँच बिन्दु, स्टेशन र निगरानी;
• FPGA साइडमा लिङ्क तह प्रोटोकलको कार्यान्वयन DCF (वितरित समन्वय कार्य), CSMA/CA विधि प्रयोग गरेर। फ्रेम प्रशोधन समय प्रदान गर्दछ (SIFS) स्तर 10us मा;
• कन्फिगर योग्य च्यानल पहुँच प्राथमिकता प्यारामिटरहरू: RTS/CTS अवधि, CTS-से-सेल्फ, SIFS, DIFS, xIFS, स्लट-समय, आदि।
• समय काट्ने (समय काट्नेMAC ठेगानामा आधारित;
• सजिलै परिवर्तनीय ब्यान्डविथ र आवृत्ति:
  2ah को लागि 802.11MHz र 10p को लागि 802.11MHz;

हाल, OpenWifi प्रदान गर्दछ समर्थन FPGA आधारित SDR प्लेटफर्महरू
Xilinx ZC706 एनालग यन्त्रहरू FMCOMMS2/3/4 ट्रान्ससिभरहरू, साथै बन्डलहरू (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB र ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC। लोड गर्न को लागी गठन गरियो समाप्त छवि ARM Linux आधारित SD कार्डहरू। ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 र समर्थन गर्ने योजनाहरू छन्।
Xilinx ZCU102 + ADRV9371। पहिलो OpenWifi प्रोटोटाइपमा संलग्न कम्पोनेन्टहरूको लागत लगभग 1300 यूरो थियो, तर सस्तो बोर्डहरूमा पोर्ट गर्ने काम भइरहेको छ। उदाहरण को लागी, आधारित समाधान को लागत एनालग यन्त्रहरू ADRV9364-Z7020 700 यूरो हुनेछ, र आधारमा ZYNQ NH7020 - 400 यूरो।

ग्राहकलाई TL-WDN4200 N900 USB एडाप्टरसँग OpenWifi-आधारित पहुँच बिन्दुमा जडान गर्ने कार्यसम्पादन परीक्षणले हामीलाई 30.6Mbps (TCP) र 38.8Mbps (UDP) को थ्रुपुट प्राप्त गर्न अनुमति दियो जब पहुँच बिन्दुबाट ग्राहकमा डाटा स्थानान्तरण हुन्छ र। 17.0Mbps (TCP) र 21.5Mbps (UDP) जब ग्राहकबाट पहुँच बिन्दुमा प्रसारित हुन्छ। व्यवस्थापनको लागि, मानक लिनक्स उपयोगिताहरू प्रयोग गर्न सकिन्छ, जस्तै ifconfig र iwconfig, साथै एक विशेष उपयोगिता sdrctl, जसले नेटलिङ्क मार्फत काम गर्दछ र तपाइँलाई निम्न स्तरमा SDR को सञ्चालन नियन्त्रण गर्न अनुमति दिन्छ (रजस्टरहरू हेरफेर गर्नुहोस्, समय स्लाइस सेटिङहरू परिवर्तन गर्नुहोस्, आदि)।

Wi-Fi स्ट्याकको साथ प्रयोग गर्ने अन्य खुला परियोजनाहरू मध्ये, हामी परियोजनालाई नोट गर्न सक्छौं WimeIEEE 802.11 a/g/p अनुरूप विकास गर्दै ट्रान्समिटर GNU रेडियो र नियमित पीसीमा आधारित। सफ्टवेयर ओपन 802.11 वायरलेस स्ट्याकहरू पनि परियोजनाहरू विकास गर्दैछन् जिरिया и सोरा (माइक्रोसफ्ट रिसर्च सफ्टवेयर रेडियो)।

स्रोत: opennet.ru