OpenWifi, et open source-projekt til implementering af wifi baseret på FPGA og SDR

openwifi

Under FOSDEM 2020-konferencen blev den afsløret den første open source udvikling af OpenWifi "Wi-Fi 802.11 a / g / n" Fuld stak bølgeform og modulering, der er defineret ved programmering (SDR, Software Defined Radio) og FPGA.

Det interessante ved projektet OpenWifi er, at giver dig mulighed for at oprette en fuldt kompatibel Linux-implementering og som styrer alle komponenterne i en trådløs enhed, inklusive lag på lavt niveau i konventionelle trådløse adaptere implementeret på det niveau af chips, der er utilgængelige til revision. Koden til softwarekomponenterne såvel som kredsløbene og beskrivelserne af hardwareblokkene i Verilog til FPGA-sprog distribueres under AGPLv3-licensen.

OpenWifi bruger SoftMAC-arkitekturen, hvilket indebærer implementering af den vigtigste 802.11 trådløse stak på controllersiden og tilstedeværelsen af ​​et lavt MAC-lag på FPGA-siden. Delsystemet mac80211 leveret af Linux-kernen bruges som den trådløse stak, mens interaktionen med SDR sker gennem en speciel controller.

Hardwarekomponenten i den funktionelle prototype bevist er baseret på Xilinx Zynq FPGA og AD9361 Universal Transceiver (RF).

Af de vigtigste egenskaber af OpenWifi

  • Fuld support til 802.11a / g og delvis understøttelse af 802.11n MCS 0 ~ 7 (indtil videre kun PHY rx). Planer understøtter 802.11ax
  • 20MHz båndbredde og 70 MHz til 6 GHz frekvensområde
  • Driftstilstande: Ad-hoc (klientenhedsnetværk), adgangspunkt, station og overvågning
  • FPGA-implementeringen af ​​DCF-protokollen (Distribueret koordinationsfunktion) ved hjælp af CSMA / CA-metoden. Giver Frame Processing Time (SIFS) ved 10us
  • Kanaladgang prioritets konfigurerbare parametre: RTS / CTS, CTS til sig selv, SIFS, DIFS, xIFS, slot tid osv.
  • Efter tidsinterval baseret på MAC-adresser
  • Nem modificerbar båndbredde og frekvens: 2MHz til 802.11ah og 10MHz til 802.11p
  • OpenWifi understøtter i øjeblikket Xilinx ZC706 FPGA SDR-platforme med analoge enheder FMCOMMS2 / 3/4 transceivere samt ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB og ADRV9361Z7035 SOM + ADRVCR (FPGA + RF) pakker.

For administrationen standard linux-hjælpeprogrammer som ifconfig og iwconfig kan brugessamt et specialiseret sdrctl-værktøj, der fungerer gennem netlink og giver dig mulighed for at administrere SDR på et lavt niveau (manipuler registre, skift indstillinger for tidsskiver osv.).

Blandt andre åbne projekter, der eksperimenterer med Wi-Fi-stakken, kan vi nævne Wime-projektet, der udvikler en IEEE 802.11 a / g / p-kompatibel sender baseret på GNU Radio og en normal pc.

Samt 802.11 åbne trådløse softwarestakke udvikles også af Ziria og Sora (Microsoft Research Software Radio).

Under præstationstest, fra data opnået ved at forbinde en klient med en TL-WDN4200 N900 USB-adapter til et OpenWifi-baseret adgangspunkt, lov til at opnå en kapacitet på 30.6 Mbps (TCP) og 38.8 Mbps (UDP) ved transmission af data fra et adgangspunkt til en klient og 17.0 Mbps (TCP) og 21.5 Mbps (UDP), når der sendes fra en klient til et adgangspunkt.

Her er en demo af en telefon, der opretter forbindelse til det adgangspunkt, der kører OpenWifi.

De involverede komponenter på den første OpenWifi-prototype koster omkring 1300 euro, men de overføres til billigere plader. For eksempel vil omkostningerne ved en løsning baseret på analoge enheder ADRV9364-Z7020 være 700 euro og baseret på ZYNQ NH7020, som koster omkring 400 euro.

Aflad

Endelig for dem, der er interesserede i at vide mere om projektet eller downloade det forberedte billede af OpenWifi kan få det ved at gå til følgende link.

Her kan du finde oplysninger om brug og installation af billedet på et SD-kort (billedet er baseret på en ARM-version af Linux).

Af de komponenter, der aktuelt understøtter pakken, er der: ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2 / 3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2 / 3/4 og Xilinx ZCU102 + ADRV9371.

kilde: https://fosdem.org


Indholdet af artiklen overholder vores principper for redaktionel etik. Klik på for at rapportere en fejl her.

Vær den første til at kommentere

Efterlad din kommentar

Din e-mailadresse vil ikke blive offentliggjort. Obligatoriske felter er markeret med *

*

*

  1. Ansvarlig for dataene: Miguel Ángel Gatón
  2. Formålet med dataene: Control SPAM, management af kommentarer.
  3. Legitimering: Dit samtykke
  4. Kommunikation af dataene: Dataene vil ikke blive kommunikeret til tredjemand, undtagen ved juridisk forpligtelse.
  5. Datalagring: Database hostet af Occentus Networks (EU)
  6. Rettigheder: Du kan til enhver tid begrænse, gendanne og slette dine oplysninger.