OpenWifi, проект з відкритим кодом для впровадження wifi на основі FPGA та SDR

openwifi

Під час конференції FOSDEM 2020 вона була представлена перша розробка з відкритим кодом OpenWifi "Wi-Fi 802.11 a / g / n" Повна форма стека та модуляція, що визначаються програмуванням (SDR, програмно визначене радіо) та FPGA.

Цікаве в проекті OpenWifi це те дозволяє створити повністю сумісну з Linux реалізацію що контролює всі компоненти бездротового пристрою, включаючи низькорівневі рівні в звичайних бездротових адаптерах, реалізованих на рівні мікросхем, недоступних для аудиту. Код програмних компонентів, а також схеми та описи апаратних блоків на мові Verilog для FPGA розповсюджуються за ліцензією AGPLv3.

OpenWifi використовує архітектуру SoftMAC, що передбачає реалізацію основного бездротового стеку 802.11 на стороні контролера та наявність низького рівня MAC на стороні FPGA. Підсистема mac80211, надана ядром Linux, використовується як бездротовий стек, тоді як взаємодія з SDR здійснюється за допомогою спеціального контролера.

Апаратний компонент функціонального прототипу доведено базується на FPGA Xilinx Zynq та універсальному трансивері AD9361 (RF).

З основних характеристик від OpenWifi

  • Повна підтримка 802.11a / g та часткова підтримка 802.11n MCS 0 ~ 7 (поки що лише PHY rx). Плани підтримують 802.11ax
  • Пропускна здатність 20 МГц та діапазон частот від 70 МГц до 6 ГГц
  • Режими роботи: Ad-hoc (мережа клієнтських пристроїв), точка доступу, станція та моніторинг
  • Реалізація FPGA протоколу DCF (розподілена функція координації) із використанням методу CSMA / CA. Забезпечує час обробки кадру (SIFS) при 10us
  • Настроювані параметри пріоритету доступу до каналу: RTS / CTS, CTS для себе, SIFS, DIFS, xIFS, час слота тощо.
  • За часовим інтервалом на основі MAC-адрес
  • Легко змінюється пропускна здатність і частота: 2 МГц для 802.11ah та 10 МГц для 802.11p
  • На даний момент OpenWifi підтримує платформи SDR Xilinx ZC706 FPGA з трансиверами FMCOMMS2 / 3/4 від Analog Devices, а також пакети ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB та ADRV9361Z7035 SOM + ADRVCR (FPGA + RF).

Для адміністрації, можна використовувати стандартні утиліти Linux, такі як ifconfig та iwconfigа також спеціалізована утиліта sdrctl, яка працює через мережу посилань і дозволяє керувати SDR на низькому рівні (маніпулювати регістрами, змінювати налаштування часового зрізу тощо).

Серед інших відкритих проектів, що експериментують зі стеком Wi-Fi, можна згадати проект Wime, який розробляє сумісний передавач IEEE 802.11 a / g / p на базі GNU Radio та звичайного ПК.

Окрім відкритих бездротових програмних стеків 802.11 також розробляються Ziria та Sora (Microsoft Research Software Radio).

Під час випробувань продуктивності, з даних, отриманих при підключенні клієнта за допомогою USB-адаптера TL-WDN4200 N900 до точки доступу на основі OpenWifi, дозволили досягти пропускної здатності 30.6 Мбіт / с (TCP) та 38.8 Мбіт / с (UDP) при передачі даних від точки доступу до клієнта та 17.0 Мбіт / с (TCP) та 21.5 Мбіт / с (UDP) при передачі від клієнта до точки доступу.

Ось демонстраційна версія телефону, який підключається до точки доступу під управлінням OpenWifi.

Задіяні компоненти у першому прототипі OpenWifi коштують близько 1300 євро, але їх перекладають на дешевші пластини. Наприклад, вартість рішення на базі Analog Devices ADRV9364-Z7020 становитиме 700 євро, а на базі ZYNQ NH7020 - вартість близько 400 євро.

Виконувати

Нарешті, для тих, кому цікаво дізнатись більше про проект або завантажити підготовлений образ OpenWifi можна отримати, пройшовши за наступним посиланням.

Тут ви можете знайти інформацію про використання та встановлення зображення на SD-карті (зображення засноване на ARM-версії Linux).

Серед компонентів, які в даний час підтримують пакет, є: ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB, Xilinx zed + FMCOMMS2 / 3/4, Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2 / 3/4 та Xilinx ZCU102 + ADRV9371.

Фуенте: https://fosdem.org


Зміст статті відповідає нашим принципам редакційна етика. Щоб повідомити про помилку, натисніть тут.

Будьте першим, щоб коментувати

Залиште свій коментар

Ваша електронна адреса не буде опублікований. Обов'язкові для заповнення поля позначені *

*

*

  1. Відповідальний за дані: Мігель Анхель Гатон
  2. Призначення даних: Контроль спаму, управління коментарями.
  3. Легітимація: Ваша згода
  4. Передача даних: Дані не передаватимуться третім особам, за винятком юридичних зобов’язань.
  5. Зберігання даних: База даних, розміщена в мережі Occentus Networks (ЄС)
  6. Права: Ви можете будь-коли обмежити, відновити та видалити свою інформацію.