OpenWifi, ένα έργο ανοιχτού κώδικα για την εφαρμογή Wi-Fi που βασίζεται σε FPGA και SDR

Darkcrizt

4 λεπτά

ανοιχτό WiFi

Κατά τη διάρκεια του συνεδρίου FOSDEM 2020 παρουσιάστηκε την πρώτη ανάπτυξη ανοιχτού κώδικα του OpenWifi "Wi-Fi 802.11 a / g / n" Κυματομορφή πλήρους στοίβας και διαμόρφωση που ορίζεται από προγραμματισμό (SDR, Radio Defined Radio) και FPGA.

Το ενδιαφέρον πράγμα για το έργο openwifi είναι ότι σας επιτρέπει να δημιουργήσετε μια πλήρως συμβατή εφαρμογή Linux και αυτό ελέγχει όλα τα στοιχεία μιας ασύρματης συσκευής, συμπεριλαμβανομένων των επιπέδων χαμηλού επιπέδου σε συμβατικούς ασύρματους προσαρμογείς που εφαρμόζονται στο επίπεδο των chip που δεν είναι προσβάσιμα για έλεγχο. Ο κωδικός των στοιχείων του λογισμικού, καθώς και τα κυκλώματα και οι περιγραφές των μπλοκ υλικού στο Verilog για γλώσσα FPGA, διανέμονται με την άδεια AGPLv3.

openwifi χρησιμοποιεί την αρχιτεκτονική SoftMAC, που συνεπάγεται την εφαρμογή της κύριας ασύρματης στοίβας 802.11 στην πλευρά του ελεγκτή και την παρουσία ενός χαμηλού στρώματος MAC στην πλευρά FPGA. Το υποσύστημα mac80211 που παρέχεται από τον πυρήνα Linux χρησιμοποιείται ως ασύρματη στοίβα, ενώ η αλληλεπίδραση με το SDR γίνεται μέσω ειδικού ελεγκτή.

Το στοιχείο υλικού του λειτουργικού πρωτοτύπου αποδείχθηκε βασίζεται στο Xilinx Zynq FPGA και τον AD9361 Universal Transceiver (RF).

Από τα κύρια χαρακτηριστικά από το OpenWifi

  • Πλήρης υποστήριξη για 802.11a / g και μερική υποστήριξη για 802.11n MCS 0 ~ 7 (μέχρι τώρα μόνο PHY rx). Τα σχέδια υποστηρίζουν 802.11ax
  • Εύρος ζώνης 20MHz και εύρος συχνοτήτων 70 MHz έως 6 GHz
  • Τρόποι λειτουργίας: Ad-hoc (δίκτυο συσκευών πελατών), σημείο πρόσβασης, σταθμός και παρακολούθηση
  • Η εφαρμογή FPGA του πρωτοκόλλου DCF (Distributed Coordination Function) χρησιμοποιώντας τη μέθοδο CSMA / CA. Παρέχει χρόνο επεξεργασίας καρέ (SIFS) στα 10us
  • Διαμορφώσιμες παράμετροι προτεραιότητας πρόσβασης καναλιού: RTS / CTS, CTS για τον εαυτό του, SIFS, DIFS, xIFS, χρόνος υποδοχής κ.λπ.
  • Ανά χρονικό διάστημα με βάση τις διευθύνσεις MAC
  • Εύκολα τροποποιήσιμο εύρος ζώνης και συχνότητα: 2MHz για 802.11ah και 10MHz για 802.11p
  • Το OpenWifi υποστηρίζει επί του παρόντος πλατφόρμες Xilinx ZC706 FPGA SDR με αναλογικούς συσκευές FMCOMMS2 / 3/4 πομποδέκτες, καθώς και πακέτα ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB και ADRV9361Z7035 SOM + ADRVCR (FPGA + RF).

Για τη διοίκηση, Μπορούν να χρησιμοποιηθούν τυπικά βοηθητικά προγράμματα linux όπως το ifconfig και το iwconfigκαθώς και ένα εξειδικευμένο βοηθητικό πρόγραμμα sdrctl που λειτουργεί μέσω netlink και σας επιτρέπει να διαχειρίζεστε το SDR σε χαμηλό επίπεδο (χειρισμός καταχωρητών, αλλαγή ρυθμίσεων χρονοδιακόπτη κ.λπ.).

Μεταξύ άλλων ανοιχτών έργων που πειραματίζονται με τη στοίβα Wi-Fi, μπορούμε να αναφέρουμε το έργο Wime, το οποίο αναπτύσσει έναν συμβατό πομπό IEEE 802.11 a / g / p με βάση το ραδιόφωνο GNU και έναν κανονικό υπολογιστή.

Εκτός από 802.11 ανοιχτές στοίβες ασύρματου λογισμικού αναπτύσσονται επίσης από τη Ziria και τη Sora (Microsoft Research Software Radio).

Κατά τη διάρκεια δοκιμών απόδοσης, από τα δεδομένα που λαμβάνονται κατά τη σύνδεση ενός πελάτη με έναν προσαρμογέα TL-WDN4200 N900 USB σε ένα σημείο πρόσβασης που βασίζεται σε OpenWifi, επιτρέπεται να επιτυγχάνεται απόδοση 30.6Mbps (TCP) και 38.8Mbps (UDP) κατά τη μετάδοση δεδομένων από ένα σημείο πρόσβασης σε έναν πελάτη και 17.0Mbps (TCP) και 21.5Mbps (UDP) κατά τη μετάδοση από έναν πελάτη σε ένα σημείο πρόσβασης.

Ακολουθεί μια επίδειξη ενός τηλεφώνου που συνδέεται με το σημείο πρόσβασης με το OpenWifi.

Τα συστατικά που εμπλέκονται στο πρώτο πρωτότυπο του OpenWifi κόστισε περίπου 1300 ευρώ, αλλά μεταφέρονται σε φθηνότερα πιάτα. Για παράδειγμα, το κόστος μιας λύσης που βασίζεται σε αναλογικές συσκευές ADRV9364-Z7020 θα είναι 700 ευρώ και θα βασίζεται στο ZYNQ NH7020 που έχει κόστος περίπου 400 ευρώ.

Εκπλήρωση

Τέλος, για όσους ενδιαφέρονται να μάθουν περισσότερα για το έργο ή να κατεβάσουν την έτοιμη εικόνα του OpenWifi μπορεί να το πάρει πηγαίνοντας στον παρακάτω σύνδεσμο.

Εδώ μπορείτε να βρείτε πληροφορίες σχετικά με τη χρήση και την εγκατάσταση της εικόνας σε μια κάρτα SD (η εικόνα βασίζεται σε μια έκδοση ARM του Linux).

Από τα στοιχεία που υποστηρίζουν αυτήν τη στιγμή το πακέτο, υπάρχουν: ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2 / 3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2 / 3/4 και Xilinx ZCU102 + ADRV9371.

πηγή: https://fosdem.org


Αφήστε το σχόλιό σας

Η διεύθυνση email σας δεν θα δημοσιευθεί. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

*

*

  1. Υπεύθυνος για τα δεδομένα: Miguel Ángel Gatón
  2. Σκοπός των δεδομένων: Έλεγχος SPAM, διαχείριση σχολίων.
  3. Νομιμοποίηση: Η συγκατάθεσή σας
  4. Κοινοποίηση των δεδομένων: Τα δεδομένα δεν θα κοινοποιούνται σε τρίτους, εκτός από νομική υποχρέωση.
  5. Αποθήκευση δεδομένων: Βάση δεδομένων που φιλοξενείται από τα δίκτυα Occentus (ΕΕ)
  6. Δικαιώματα: Ανά πάσα στιγμή μπορείτε να περιορίσετε, να ανακτήσετε και να διαγράψετε τις πληροφορίες σας.