Во время конференции FOSDEM 2020 была представлена первая разработка с открытым исходным кодом OpenWifi "Wi-Fi 802.11 a / g / n" Форма волны и модуляция полного стека определяются программированием (SDR, программно-определяемое радио) и FPGA.
Самое интересное в проекте открытый Wi-Fi является то, что позволяет создать полностью совместимую с Linux реализацию и который управляет всеми компонентами беспроводного устройства, включая низкоуровневые уровни в традиционных беспроводных адаптерах, реализованных на уровне микросхем, недоступных для аудита. Код программных компонентов, а также схемы и описания аппаратных блоков на языке Verilog для FPGA распространяются по лицензии AGPLv3.
открытый Wi-Fi использует архитектуру SoftMAC, что подразумевает реализацию основного беспроводного стека 802.11 на стороне контроллера и наличие низкого уровня MAC на стороне FPGA. Подсистема mac80211, предоставляемая ядром Linux, используется в качестве беспроводного стека, а взаимодействие с SDR осуществляется через специальный контроллер.
Аппаратная составляющая функционального прототипа доказано основан на ПЛИС Xilinx Zynq и универсальном трансивере AD9361 (RF).
Из основных характеристик по OpenWifi
- Полная поддержка 802.11a / g и частичная поддержка 802.11n MCS 0 ~ 7 (пока только PHY rx). Планы поддерживают 802.11ax
- Полоса пропускания 20 МГц и диапазон частот от 70 МГц до 6 ГГц
- Режимы работы: Ad-hoc (сеть клиентских устройств), точка доступа, станция и мониторинг
- Реализация протокола DCF (функция распределенной координации) на ПЛИС с использованием метода CSMA / CA. Обеспечивает время обработки кадра (SIFS) на уровне 10 мкс
- Настраиваемые параметры приоритета доступа к каналу: RTS / CTS, CTS самому себе, SIFS, DIFS, xIFS, время слота и т. Д.
- По временному интервалу на основе MAC-адресов
- Легко изменяемая полоса пропускания и частота: 2 МГц для 802.11ah и 10 МГц для 802.11p
- OpenWifi в настоящее время поддерживает платформы SDR Xilinx ZC706 FPGA с трансиверами Analog Devices FMCOMMS2 / 3/4, а также пакеты ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB и ADRV9361Z7035 SOM + ADRVCR (FPGA + RF).
Для администрации, можно использовать стандартные утилиты Linux, такие как ifconfig и iwconfigа также специализированная утилита sdrctl, которая работает через netlink и позволяет управлять SDR на низком уровне (манипулировать регистрами, изменять настройки временного среза и т. д.).
Среди других открытых проектов, экспериментирующих со стеком Wi-Fi, можно упомянуть проект Wime, который разрабатывает совместимый со стандартом IEEE 802.11 a / g / p передатчик на базе GNU Radio и обычного ПК.
Помимо открытых беспроводных программных стеки 802.11, также разрабатываются Ziria и Sora (Microsoft Research Software Radio).
Во время тестов производительности из данных, полученных при подключении клиента с USB-адаптером TL-WDN4200 N900 к точке доступа на базе OpenWifi, позволило достичь пропускной способности 30.6 Мбит / с (TCP) и 38.8 Мбит / с (UDP) при передаче данных от точки доступа к клиенту и 17.0 Мбит / с (TCP) и 21.5 Мбит / с (UDP) при передаче от клиента к точке доступа.
Вот демонстрация подключения телефона к точке доступа с OpenWifi.
Участвующие компоненты в первом прототипе OpenWifi стоит около 1300 евро, но их переводят на более дешевые тарелки. Например, стоимость решения на базе Analog Devices ADRV9364-Z7020 составит 700 евро, а на базе ZYNQ NH7020 - около 400 евро.
Выполнять
Наконец, для тех, кто хочет узнать больше о проекте или загрузить готовый образ OpenWifi могу получить это, пойдя по следующей ссылке.
Здесь вы можете найти информацию об использовании и установке образа на SD-карту (образ основан на ARM-версии Linux).
Из компонентов, которые в настоящее время поддерживают пакет, есть: ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2 / 3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2 / 3/4 и Xilinx ZCU102 + ADRV9371.
источник: https://fosdem.org