Projekt OpenWifi vyvíja otvorený Wi-Fi čip založený na FPGA a SDR
Na poslednej konferencii FOSDEM 2020 predložené projekt openwifi, vyvíja prvú otvorenú implementáciu úplného zásobníka Wi-Fi 802.11a/g/n, ktorého tvar signálu a modulácia sú špecifikované v softvéri (SDR, Software Defined Radio). OpenWifi umožňuje vytvoriť plne riadenú implementáciu všetkých komponentov bezdrôtového zariadenia, vrátane nízkoúrovňových vrstiev, ktoré sú v bežných bezdrôtových adaptéroch implementované na úrovni čipov, ktoré nie sú auditovateľné. kód softvérové komponentya схемы (Verilog) Hardvérové bloky založené na FPGA sú licencované podľa AGPLv3.
Hardvérový komponent demonštrovaného funkčného prototypu je založený na Xilinx Zynq FPGA a AD9361 univerzálnom transceiveri (RF). OpenWifi využíva architektúru SoftMAC, čo znamená implementáciu hlavného bezdrôtového zásobníka 802.11 (high-MAC) na strane ovládača a prítomnosť vrstvy low-MAC na strane FPGA. Bezdrôtový zásobník používa subsystém mac80211 poskytovaný jadrom Linuxu. Interakcia s SDR sa vykonáva prostredníctvom špeciálneho ovládača.
Kľúčové vlastnosti:
Plná podpora pre 802.11a/g a čiastočná podpora pre 802.11n MCS 0~7 (zatiaľ len PHY rx). Existujú plány na podporu 802.11ax;
Šírka pásma 20 MHz a frekvenčný rozsah od 70 MHz do 6 GHz;
Prevádzkové režimy: Ad hoc (sieť klientských zariadení), prístupový bod, stanica a monitorovanie;
Implementácia protokolu linkovej vrstvy na strane FPGA DCF (Distributed Coordination Function), s použitím metódy CSMA/CA. Poskytuje čas spracovania rámca (SIFS) na úrovni 10us;
Konfigurovateľné parametre priority prístupu ku kanálu: trvanie RTS/CTS, CTS-to-self, SIFS, DIFS, xIFS, čas slotu atď.
Časové krájanie (Krájanie času) na základe MAC adresy;
Ľahko meniteľná šírka pásma a frekvencia:
2 MHz pre 802.11ah a 10 MHz pre 802.11p;
V súčasnosti poskytuje OpenWifi podpora Platformy SDR založené na FPGA
Xilinx ZC706 s analógovými zariadeniami FMCOMMS2/3/4 transceivery, ako aj zväzky (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB a ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. Vytvorené na nakladanie hotový obrázok SD karty založené na ARM Linuxe. Plánuje sa podpora ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 a
Xilinx ZCU102 + ADRV9371.
Testovanie výkonu pripojenia klienta pomocou USB adaptéra TL-WDN4200 N900 k prístupovému bodu na báze openwifi nám umožnilo dosiahnuť priepustnosť 30.6 Mbps (TCP) a 38.8 Mbps (UDP) pri prenose dát z prístupového bodu ku klientovi. a 17.0 Mbps (TCP) a 21.5 Mbps (UDP) pri prenose z klienta do prístupového bodu. Na správu možno použiť štandardné linuxové utility, ako ifconfig a iwconfig, ako aj špecializovanú utilitu sdrctl, ktorá funguje cez netlink a umožňuje riadiť prevádzku SDR na nízkej úrovni (manipulovať s registrami, meniť nastavenia časového úseku, atď.).
Medzi ďalšími otvorenými projektmi, ktoré experimentujú so zásobníkom Wi-Fi, môžeme zaznamenať projekt WimeVývoj v súlade s IEEE 802.11 a/g/p vysielač založené na GNU Radio a bežnom PC. Softvérové otvorené 802.11 bezdrôtové stohy tiež vyvíjajú projekty Ziria и Sora (Microsoft Research Software Radio).