OpenWifi, проект с открытым исходным кодом для реализации Wi-Fi на базе FPGA и SDR

openwifi

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 OpenWifi 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.

OpenWifi 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


Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Будьте первым, чтобы комментировать

Оставьте свой комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные для заполнения поля помечены *

*

*

  1. Ответственный за данные: Мигель Анхель Гатон
  2. Назначение данных: контроль спама, управление комментариями.
  3. Легитимация: ваше согласие
  4. Передача данных: данные не будут переданы третьим лицам, кроме как по закону.
  5. Хранение данных: база данных, размещенная в Occentus Networks (ЕС)
  6. Права: в любое время вы можете ограничить, восстановить и удалить свою информацию.