Proyék OpenWifi kalayan palaksanaan chip Wi-Fi kabuka dumasar kana FPGA sareng SDR

Dina konperénsi FOSDEM 2020 anu terakhir ditepikeun proyékna openwifi, ngamekarkeun palaksanaan kabuka munggaran tina pinuh Wi-Fi 802.11a/g/n tumpukan, bentuk sinyal jeung modulasi nu dieusian dina software (SDR, Software Defined Radio). OpenWifi ngidinan Anjeun pikeun nyieun hiji palaksanaan dikawasa pinuh sadaya komponén tina alat nirkabel, kaasup lapisan low-tingkat, nu dina adapters nirkabel konvensional dilaksanakeun dina tingkat chip nu teu bisa diaudit. Kodeu komponén softwarejeung diagram jeung déskripsi blok hardware dina basa Verilog pikeun FPGA disebarkeun dina lisénsi AGPLv3.

Komponen perangkat keras tina prototipe anu tiasa dianggo dumasar kana Xilinx Zynq FPGA sareng transceiver RF universal AD9361. OpenWifi ngamangpaatkeun arsitéktur SoftMAC, anu ngalibatkeun implementasi tumpukan nirkabel inti 802.11 (MAC-luhur) dina sisi supir sareng lapisan MAC-handap dina sisi FPGA. Tumpukan nirkabel disayogikeun ku subsistem kernel mac80211. LinuxInteraksi sareng SDR dilaksanakeun ngalangkungan supir khusus.

fitur konci:

• Dukungan pinuh pikeun 802.11a/g sareng dukungan parsial pikeun 802.11n MCS 0~7 (PHY rx ngan ukur ayeuna). Aya rencana pikeun ngarojong 802.11ax;
• Bandwidth 20MHz jeung rentang frékuénsi ti 70 MHz nepi ka 6 GHz;
• Modeu operasi: AD hoc (jaringan alat klien), titik aksés, stasiun sareng ngawaskeun;
• Palaksanaan protokol lapisan link di sisi FPGA DCF (Fungsi Koordinasi Distribusi), ngagunakeun métode CSMA / CA. Nyadiakeun waktos ngolah pigura (SIFS) dina tingkat 10us;
• Parameter prioritas aksés saluran anu tiasa dikonfigurasi: durasi RTS / CTS, CTS-to-self, SIFS, DIFS, xIFS, slot-time, jsb.
• Waktu nyiksikan (Waktu nyiksikan) dumasar kana alamat MAC;
• Bandwidth sareng frékuénsi anu gampang dirobih:
  2MHz pikeun 802.11ah sareng 10MHz pikeun 802.11p;

Ayeuna, OpenWifi nyayogikeun sokongan platform SDR basis FPGA
Xilinx ZC706 kalawan Alat analog FMCOMMS2 / 3/4 transceiver, kitu ogé bundles (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB na ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. Diwangun pikeun loading gambar rengse Kartu SD berbasis ARM LinuxRencana éta kalebet dukungan pikeun ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 sareng
Xilinx ZCU102 + ADRV9371. Biaya komponén aub dina prototipe OpenWifi munggaran éta ngeunaan 1300 euro, tapi porting ka papan langkung mirah dijalankeun. Contona, biaya solusi dumasar kana Alat analog ADRV9364-Z7020 bakal 700 euro, sarta dina dasar ZYNQ NH7020 - 400 euro.

Nguji kinerja sambungan klien nganggo adaptor USB TL-WDN4200 N900 ka titik aksés berbasis OpenWifi ngahasilkeun throughput 30.6 Mbps (TCP) sareng 38.8 Mbps (UDP) pikeun transfer data ti titik aksés ka klien, sareng 17.0 Mbps (TCP) sareng 21.5 Mbps (UDP) pikeun transfer data ti klien ka titik aksés. Utilitas bawaan tiasa dianggo pikeun manajemen. Linux, sapertos ifconfig sareng iwconfig, ogé utilitas khusus sdrctl, anu tiasa dianggo via netlink sareng ngamungkinkeun anjeun pikeun ngontrol operasi SDR dina tingkat anu handap (ngamanipulasi register, ngarobih setélan kuantisasi waktos, jsb.).

Diantara proyék kabuka anu sanés ékspérimén sareng tumpukan Wi-Fi, urang tiasa perhatikeun proyék éta WimeNgembangkeun IEEE 802.11 a/g/p patuh pamancar dumasar kana GNU Radio sareng PC biasa. Parangkat lunak muka 802.11 tumpukan nirkabel ogé ngembangkeun proyék Ziria и SORA (Microsoft Research Software Radio).

sumber: opennet.ru