Tijdens de FOSDEM 2020-conferentie werd het onthuld de eerste open source ontwikkeling van OpenWifi "Wi-Fi 802.11 a / g / n" Volledige golfvorm en modulatie gedefinieerd door programmering (SDR, Software Defined Radio) en FPGA.

Het interessante aan het project openwifi is dat stelt u in staat een volledig Linux-compatibele implementatie te creëren en dat alle componenten van een draadloos apparaat bestuurt, inclusief de low-level lagen in conventionele draadloze adapters geïmplementeerd op het niveau van chips die niet toegankelijk zijn voor auditing. De code van de softwarecomponenten, evenals de circuits en de beschrijvingen van de hardwareblokken in Verilog voor FPGA-taal, worden gedistribueerd onder de AGPLv3-licentie.

openwifi gebruikt de SoftMAC-architectuur, wat de implementatie inhoudt van de belangrijkste 802.11 draadloze stack aan de controllerzijde en de aanwezigheid van een lage MAC-laag aan de FPGA-zijde. Het mac80211-subsysteem dat door de Linux-kernel wordt geleverd, wordt gebruikt als de draadloze stapel, terwijl de interactie met SDR gebeurt via een speciale controller.

De hardwarecomponent van het functionele prototype weergegeven is gebaseerd op de Xilinx Zynq FPGA en de AD9361 Universal Transceiver (RF).

Van de belangrijkste kenmerken door OpenWifi

• Volledige ondersteuning voor 802.11a / g en gedeeltelijke ondersteuning voor 802.11n MCS 0 ~ 7 (tot nu toe alleen PHY rx). Plannen ondersteunen 802.11ax
• 20 MHz bandbreedte en 70 MHz tot 6 GHz frequentiebereik
• Bedrijfsmodi: Ad-hoc (netwerk van clientapparaten), toegangspunt, station en bewaking
• De FPGA-implementatie van het DCF-protocol (Distributed Coordination Function) met behulp van de CSMA / CA-methode. Biedt Frame Processing Time (SIFS) op 10us
• Configureerbare parameters voor kanaaltoegangsprioriteit: RTS / CTS, CTS naar zichzelf, SIFS, DIFS, xIFS, slottijd, etc.
• Op tijdsinterval op basis van MAC-adressen
• Bandbreedte en frequentie gemakkelijk aan te passen: 2 MHz voor 802.11ah en 10 MHz voor 802.11p
• OpenWifi ondersteunt momenteel Xilinx ZC706 FPGA SDR-platforms met FMCOMMS2 / 3/4 transceivers van analoge apparaten, evenals ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB en ADRV9361Z7035 SOM + ADRVCR (FPGA + RF) -pakketten.

Voor de administratie, standaard Linux-hulpprogramma's zoals ifconfig en iwconfig kunnen worden gebruiktevenals een gespecialiseerd sdrctl-hulpprogramma dat via netlink werkt en u in staat stelt SDR op een laag niveau te beheren (registers manipuleren, instellingen voor tijdschijven wijzigen, enz.).

Naast andere open projecten die experimenteren met de Wi-Fi-stack, kunnen we het Wime-project noemen, dat een IEEE 802.11 a / g / p-compatibele zender ontwikkelt op basis van GNU Radio en een normale pc.

Naast 802.11 open draadloze softwarestacks worden ook ontwikkeld door Ziria en Sora (Microsoft Research Software Radio).

Tijdens prestatietests, van de verkregen gegevens bij het aansluiten van een client met een TL-WDN4200 N900 USB adapter op een Access Point gebaseerd op OpenWifi, toegestaan ​​om een ​​doorvoersnelheid van 30.6 Mbps (TCP) en 38.8 Mbps (UDP) te bereiken bij het verzenden van gegevens van een toegangspunt naar een client en 17.0 Mbps (TCP) en 21.5 Mbps (UDP) bij het verzenden van een client naar een toegangspunt.

Hier is een demo van een telefoon die verbinding maakt met het toegangspunt waarop OpenWifi draait.

De betrokken componenten in het eerste prototype van OpenWifi kost ongeveer 1300 euro, maar ze worden overgebracht naar goedkopere platen. De kosten van een oplossing op basis van Analog Devices ADRV9364-Z7020 zullen bijvoorbeeld 700 euro bedragen en op basis van ZYNQ NH7020 die ongeveer 400 euro kost.

Ontladen

Eindelijk, voor diegenen die meer willen weten over het project of de voorbereide afbeelding van OpenWifi willen downloaden kan het krijgen door te gaan naar de volgende link.

Hier vindt u informatie over het gebruik en de installatie van de afbeelding op een SD-kaart (de afbeelding is gebaseerd op een ARM-versie van Linux).

Van de componenten die momenteel het pakket ondersteunen, zijn er: ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2 / 3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2 / 3/4 en Xilinx ZCU102 + ADRV9371.

bron: https://fosdem.org