Открытый SDR-стек OpenWiFi работает на платформе ПЛИС под управлением Linux

Технология Wi-Fi очень распространена в наши дни, но это не означает, что она избавлена от всех проблем.

Целый сегмент таких проблем связан с тем, что часть прошивки некоторых устройств поставляется исключительно в закрытом бинарном виде. Обойти это ограничение планируют создатели проекта OpenWiFi.

Стек OpenWiFi. Жёлтым цветом отмечены компоненты разработчиков проекта, белым - компоненты Linux

Желание разработчиков защитить свою интеллектуальную собственность или обеспечить уверенность в том, что пользователи не нарушат регуляции FCC, вполне понятно. Но можно понять и пользователей, не уверенных в том, что бинарные компоненты прошивки не содержат закладок и бэкдоров.

Проект OpenWiFi ставит своей целью создание полностью открытой реализации Wi-Fi, совместимой с операционными системами семейства Linux. Хотя сама реализация и относится к классу «программно определяемого радио» (Software Defined Radio, SDR), радиочастотный фронт-энд в OpenWiFi реализуется с помощью ПЛИС. Выбор вполне логичный, поскольку именно программируемые матрицы сочетают максимальную гибкость конфигурации с необходимым для целей разработчиков проекта уровнем производительности.

ZC706 Evaluation Board обладает весьма развитыми возможностями для запуска OpenWiFi

В текущей реализации радиочастотный трансивер создан на базе комплекта разработчика Xilinx Zynq-7000 (ZC706). Его основой служит достаточно мощная ПЛИС XC7Z045 FFG900, имеющая в своём составе не только логические ячейки и DSP-слайсы, но и пару процессорных ядер ARM Cortex-A9.

Уже реализована поддержка протоколов 802.11a/g и 802.11n и модуляций MCS c 0 по 7, ширина радиоканала составляет 20 МГц с шагом 2 МГц для 802.11ah или 10 МГц для 802.11p.

OpenWiFi находится в начале пути, поэтому говорить о запредельных скоростях уровня, предлагаемого современными устройствами 802.11ac/ax, пока не приходится. Пока разработчикам удалось добиться 30,6 Мбит/с для нисходящего и 17 Мбит/с для восходящего трафика TCP (для UDP показатели несколько выше ‒ 38,8 и 21,5 Мбит/с соответственно). В планах OpenWiFi значится реализация поддержки 802.11ax WiFi 6, а также расширение спектра используемых ПЛИС-платформ.

Все ресурсы можно найти в соответствующем репозитории на Github; доступно два типа лицензирования — полностью открытое AGPLv3 и закрытое. Существует также руководство по запуску ZYNQ SDR с Linux. Создатели OpenWiFi планируют представить свой проект на встрече европейских разработчиков открытого ПО FOSDEM 2020, которая откроется 1 февраля следующего года.