پروژه OpenWifi با اجرای یک تراشه Wi-Fi باز مبتنی بر FPGA و SDR ارائه شده است


در آخرین کنفرانس FOSDEM 2020 ، پروژه OpenWifi ارائه شد ، اولین اجرای باز کامل پشته کامل Wi-Fi 802.11a / g / n ، که در آن شکل موج و مدولاسیون در نرم افزار مشخص شده است (SDR ، نرم افزار تعریف شده رادیو). OpenWifi به شما اجازه می دهد تا در آداپتورهای بی سیم معمولی که در سطح تراشه های غیرقابل دسترسی برای ممیزی اجرا شده است ، یک اجرای کاملاً کنترل شده از همه اجزای دستگاه بی سیم ، از جمله لایه های سطح پایین را ایجاد کنید. کد اجزای نرم افزاری و همچنین مدارها و توضیحات بلوک های سخت افزاری به زبان Verilog برای FPGA ، تحت مجوز AGPLv3 توزیع می شود.

مؤلفه سخت افزاری نمونه اولیه کار نشان داده شده بر اساس Xilinx Zynq FPGA و AD9361 Transceiver Universal (RF) است. OpenWifi از معماری SoftMAC استفاده می کند ، که به معنی اجرای پشته اصلی بی سیم 802.11 (high-MAC) در سمت درایور و وجود لایه کم MAC در سمت FPGA است. زیر سیستم mac80211 ارائه شده توسط هسته لینوکس به عنوان پشته بی سیم استفاده می شود. تعامل با SDR از طریق درایور ویژه انجام می شود.

ویژگی های کلیدی:

  • پشتیبانی کامل از 802.11a / g و پشتیبانی جزئی از 802.11n MCS 0 ~ 7 (تاکنون فقط PHY rx). برنامه ها از 802.11ax پشتیبانی می کنند.
    پهنای باند 20 مگاهرتز و فرکانس آن از 70 مگاهرتز تا 6 گیگاهرتز؛
  • حالت های عملیاتی: Ad-hoc (شبکه دستگاه های مشتری) ، نقطه دسترسی ، ایستگاه و نظارت.
  • اجرای FPGA پروتکل لایه پیوند DCF (توزیع توابع توزیع شده) با استفاده از روش CSMA / CA. زمان پردازش قاب (SIFS) را در 10 ثانیه فراهم می کند.
  • پارامترهای اولویت دسترسی به کانال قابل تنظیم: RTS / CTS ، CTS به خود ، SIFS ، DIFS ، xIFS ، مدت زمان حافظه ، و غیره.
  • برش زمان بر اساس آدرس MAC؛
  • پهنای باند و فرکانس به راحتی قابل تغییر:
            2 مگاهرتز برای 802.11ah و 10MHz برای 802.11p؛

OpenWifi در حال حاضر از سیستم عامل های SDR مبتنی بر FPGA پشتیبانی می کند
Xilinx ZC706 با دستگاه های آنالوگ FMCOMMS2 / 3/4 فرستنده و همچنین بسته های بسته (FPGA + RF) ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-BOB و ADRV9361Z7035 SOM + ADRV1CRR-FMC. برای بارگیری ، یک تصویر آماده از کارت SD بر اساس ARM Linux تشکیل شده است. برنامه های موجود از بسته های ADRV9364Z7020 SOM + ADRV1CRR-BOB ، Xilinx zed + FMCOMMS2 / 3/4 ، Xilinx ZCU102 + FMCOMMS2 / 3/4 و
Xilinx ZCU102 + ADRV9371. اجزای درگیر در اولین نمونه اولیه OpenWifi حدود 1300 یورو هزینه دارند ، اما به تخته های ارزان تر منتقل می شوند. به عنوان مثال ، هزینه راه حل مبتنی بر دستگاههای آنالوگ ADRV9364-Z7020 700 یورو خواهد بود و بر اساس ZYNQ NH7020 – 400 یورو.

آزمایش عملکرد اتصال مشتری با آداپتور USB TL-WDN4200 N900 به یک نقطه دستیابی مبتنی بر openwifi ، به ما این امکان را داد که در هنگام انتقال داده از یک نقطه دسترسی به مشتری و 17.0Mbps (TCP) به توان 30.6Mbps (TCP) و 38.8Mbps (UDP) برسیم. و 21.5Mbps (UDP) هنگام انتقال از مشتری به نقطه دسترسی. برای مدیریت ، از ابزارهای استاندارد لینوکس مانند ifconfig و iwconfig و همچنین یک ابزار تخصصی sdrctl که از طریق netlink کار می کند و امکان کنترل عملکرد SDR در سطح پایین (دستکاری ثبت ها ، تغییر تنظیمات اندازه گیری زمان و غیره) را می توان استفاده کرد.

OpenNET


نظر شما