🥇OpenWifi 项目，基于 FPGA 和 SDR 实现开放式 Wi-Fi 芯片

在上届 FOSDEM 2020 会议上提交项目无线网络，开发第一个完整 Wi-Fi 802.11a/g/n 堆栈的开放实施，其中的信号形状和调制在软件（SDR，软件定义无线电）中指定。 OpenWifi 允许您创建无线设备所有组件的完全受控实现，包括低级层，在传统无线适配器中，低级层是在不可审计的芯片级别实现的。代码软件组件和图表和描述用于 FPGA 的 Verilog 语言的硬件模块根据 AGPLv3 许可证进行分发。

演示的工作原型的硬件组件基于 Xilinx Zynq FPGA 和 AD9361 通用收发器 (RF)。 OpenWifi 使用 SoftMAC 架构，这意味着在驱动程序端实现主要 802.11 无线堆栈（high-MAC），并在 FPGA 端存在 low-MAC 层。无线堆栈使用 Linux 内核提供的 mac80211 子系统。与SDR的交互是通过特殊的驱动程序进行的。

OpenWifi 项目，基于 FPGA 和 SDR 实现开放式 Wi-Fi 芯片

主要特点：

完全支持 802.11a/g，部分支持 802.11n MCS 0~7（目前仅支持 PHY rx）。有计划支持802.11ax；
带宽 20MHz，频率范围 70 MHz 至 6 GHz；
操作模式：特别指定（客户端设备网络）、接入点、站和监控；
FPGA端链路层协议的实现 DCF （分布式协调功能），采用CSMA/CA方法。提供帧处理时间（SIFS) 电平为 10us；
可配置的通道访问优先级参数：RTS/CTS持续时间、CTS-to-self、SIFS、DIFS、xIFS、时隙等。
时间切片（时间切片）基于MAC地址；
轻松更改带宽和频率：
2ah 为 802.11MHz，10p 为 802.11MHz；

目前，OpenWifi 提供支持基于 FPGA 的 SDR 平台
Xilinx ZC706 配备 Analog Devices FMCOMMS2/3/4 收发器，以及捆绑包 (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB 和 ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC。成型用于装载成品图基于 ARM Linux 的 SD 卡。计划支持 ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB、Xilinx zed + FMCOMMS2/3/4、Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2/3/4 和
赛灵思 ZCU102 + ADRV9371。第一个 OpenWifi 原型所涉及的组件成本约为 1300 欧元，但正在移植到更便宜的主板上。例如，基于的解决方案的成本模拟器件 ADRV9364-Z7020 将为 700 欧元，并在此基础上 ZYNQ NH7020 - 400 欧元。

通过测试使用 TL-WDN4200 N900 USB 适配器将客户端连接到基于 OpenWifi 的接入点的性能，我们可以在从接入点向客户端传输数据时实现 30.6Mbps (TCP) 和 38.8Mbps (UDP) 的吞吐量，并且从客户端传输到接入点时为 17.0Mbps (TCP) 和 21.5Mbps (UDP)。对于管理，可以使用标准 Linux 实用程序，例如 ifconfig 和 iwconfig，以及专用实用程序 sdrctl，它通过 netlink 工作，并允许您在低级别控制 SDR 的操作（操作寄存器、更改时间片设置、 ETC。）。