src/ap/ieee802_11_vht.c

   1 /*
   2  * hostapd / IEEE 802.11ac VHT
   3  * Copyright (c) 2002-2009, Jouni Malinen <j@w1.fi>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of BSD license
   7  *
   8  * See README and COPYING for more details.
   9  */
  10
  11 #include "utils/includes.h"
  12
  13 #include "utils/common.h"
  14 #include "common/ieee802_11_defs.h"
  15 #include "hostapd.h"
  16 #include "ap_config.h"
  17 #include "sta_info.h"
  18 #include "beacon.h"
  19 #include "ieee802_11.h"
  20 #include "dfs.h"
  21
  22
  23 u8 * hostapd_eid_vht_capabilities(struct hostapd_data *hapd, u8 *eid)
  24 {
  25         struct ieee80211_vht_capabilities *cap;
  26         struct hostapd_hw_modes *mode = hapd->iface->current_mode;
  27         u8 *pos = eid;
  28
  29         if (!mode)
  30                 return eid;
  31
  32         if (mode->mode == HOSTAPD_MODE_IEEE80211G && hapd->conf->vendor_vht &&
  33             mode->vht_capab == 0 && hapd->iface->hw_features) {
  34                 int i;
  35
  36                 for (i = 0; i < hapd->iface->num_hw_features; i++) {
  37                         if (hapd->iface->hw_features[i].mode ==
  38                             HOSTAPD_MODE_IEEE80211A) {
  39                                 mode = &hapd->iface->hw_features[i];
  40                                 break;
  41                         }
  42                 }
  43         }
  44
  45         *pos++ = WLAN_EID_VHT_CAP;
  46         *pos++ = sizeof(*cap);
  47
  48         cap = (struct ieee80211_vht_capabilities *) pos;
  49         os_memset(cap, 0, sizeof(*cap));
  50         cap->vht_capabilities_info = host_to_le32(
  51                 hapd->iface->conf->vht_capab);
  52
  53         /* Supported MCS set comes from hw */
  54         os_memcpy(&cap->vht_supported_mcs_set, mode->vht_mcs_set, 8);
  55
  56         pos += sizeof(*cap);
  57
  58         return pos;
  59 }
  60
  61
  62 u8 * hostapd_eid_vht_operation(struct hostapd_data *hapd, u8 *eid)
  63 {
  64         struct ieee80211_vht_operation *oper;
  65         u8 *pos = eid;
  66
  67         *pos++ = WLAN_EID_VHT_OPERATION;
  68         *pos++ = sizeof(*oper);
  69
  70         oper = (struct ieee80211_vht_operation *) pos;
  71         os_memset(oper, 0, sizeof(*oper));
  72
  73         /*
  74          * center freq = 5 GHz + (5 * index)
  75          * So index 42 gives center freq 5.210 GHz
  76          * which is channel 42 in 5G band
  77          */
  78         oper->vht_op_info_chan_center_freq_seg0_idx =
  79                 hapd->iconf->vht_oper_centr_freq_seg0_idx;
  80         oper->vht_op_info_chan_center_freq_seg1_idx =
  81                 hapd->iconf->vht_oper_centr_freq_seg1_idx;
  82
  83         oper->vht_op_info_chwidth = hapd->iconf->vht_oper_chwidth;
  84         if (hapd->iconf->vht_oper_chwidth == 2) {
  85                 /*
  86                  * Convert 160 MHz channel width to new style as interop
  87                  * workaround.
  88                  */
  89                 oper->vht_op_info_chwidth = 1;
  90                 oper->vht_op_info_chan_center_freq_seg1_idx =
  91                         oper->vht_op_info_chan_center_freq_seg0_idx;
  92                 if (hapd->iconf->channel <
  93                     hapd->iconf->vht_oper_centr_freq_seg0_idx)
  94                         oper->vht_op_info_chan_center_freq_seg0_idx -= 8;
  95                 else
  96                         oper->vht_op_info_chan_center_freq_seg0_idx += 8;
  97         } else if (hapd->iconf->vht_oper_chwidth == 3) {
  98                 /*
  99                  * Convert 80+80 MHz channel width to new style as interop
 100                  * workaround.
 101                  */
 102                 oper->vht_op_info_chwidth = 1;
 103         }
 104
 105         /* VHT Basic MCS set comes from hw */
 106         /* Hard code 1 stream, MCS0-7 is a min Basic VHT MCS rates */
 107         oper->vht_basic_mcs_set = host_to_le16(0xfffc);
 108         pos += sizeof(*oper);
 109
 110         return pos;
 111 }
 112
 113
 114 static int check_valid_vht_mcs(struct hostapd_hw_modes *mode,
 115                                const u8 *sta_vht_capab)
 116 {
 117         const struct ieee80211_vht_capabilities *vht_cap;
 118         struct ieee80211_vht_capabilities ap_vht_cap;
 119         u16 sta_rx_mcs_set, ap_tx_mcs_set;
 120         int i;
 121
 122         if (!mode)
 123                 return 1;
 124
 125         /*
 126          * Disable VHT caps for STAs for which there is not even a single
 127          * allowed MCS in any supported number of streams, i.e., STA is
 128          * advertising 3 (not supported) as VHT MCS rates for all supported
 129          * stream cases.
 130          */
 131         os_memcpy(&ap_vht_cap.vht_supported_mcs_set, mode->vht_mcs_set,
 132                   sizeof(ap_vht_cap.vht_supported_mcs_set));
 133         vht_cap = (const struct ieee80211_vht_capabilities *) sta_vht_capab;
 134
 135         /* AP Tx MCS map vs. STA Rx MCS map */
 136         sta_rx_mcs_set = le_to_host16(vht_cap->vht_supported_mcs_set.rx_map);
 137         ap_tx_mcs_set = le_to_host16(ap_vht_cap.vht_supported_mcs_set.tx_map);
 138
 139         for (i = 0; i < VHT_RX_NSS_MAX_STREAMS; i++) {
 140                 if ((ap_tx_mcs_set & (0x3 << (i * 2))) == 3)
 141                         continue;
 142
 143                 if ((sta_rx_mcs_set & (0x3 << (i * 2))) == 3)
 144                         continue;
 145
 146                 return 1;
 147         }
 148
 149         wpa_printf(MSG_DEBUG,
 150                    "No matching VHT MCS found between AP TX and STA RX");
 151         return 0;
 152 }
 153
 154
 155 u8 * hostapd_eid_wb_chsw_wrapper(struct hostapd_data *hapd, u8 *eid)
 156 {
 157         u8 bw, chan1, chan2 = 0;
 158         int freq1;
 159
 160         if (!hapd->cs_freq_params.channel ||
 161             !hapd->cs_freq_params.vht_enabled)
 162                 return eid;
 163
 164         /* bandwidth: 0: 40, 1: 80, 2: 160, 3: 80+80 */
 165         switch (hapd->cs_freq_params.bandwidth) {
 166         case 40:
 167                 bw = 0;
 168                 break;
 169         case 80:
 170                 /* check if it's 80+80 */
 171                 if (!hapd->cs_freq_params.center_freq2)
 172                         bw = 1;
 173                 else
 174                         bw = 3;
 175                 break;
 176         case 160:
 177                 bw = 2;
 178                 break;
 179         default:
 180                 /* not valid VHT bandwidth or not in CSA */
 181                 return eid;
 182         }
 183
 184         freq1 = hapd->cs_freq_params.center_freq1 ?
 185                 hapd->cs_freq_params.center_freq1 :
 186                 hapd->cs_freq_params.freq;
 187         if (ieee80211_freq_to_chan(freq1, &chan1) !=
 188             HOSTAPD_MODE_IEEE80211A)
 189                 return eid;
 190
 191         if (hapd->cs_freq_params.center_freq2 &&
 192             ieee80211_freq_to_chan(hapd->cs_freq_params.center_freq2,
 193                                    &chan2) != HOSTAPD_MODE_IEEE80211A)
 194                 return eid;
 195
 196         *eid++ = WLAN_EID_VHT_CHANNEL_SWITCH_WRAPPER;
 197         *eid++ = 5; /* Length of Channel Switch Wrapper */
 198         *eid++ = WLAN_EID_VHT_WIDE_BW_CHSWITCH;
 199         *eid++ = 3; /* Length of Wide Bandwidth Channel Switch element */
 200         *eid++ = bw; /* New Channel Width */
 201         *eid++ = chan1; /* New Channel Center Frequency Segment 0 */
 202         *eid++ = chan2; /* New Channel Center Frequency Segment 1 */
 203
 204         return eid;
 205 }
 206
 207
 208 u8 * hostapd_eid_txpower_envelope(struct hostapd_data *hapd, u8 *eid)
 209 {
 210         struct hostapd_iface *iface = hapd->iface;
 211         struct hostapd_config *iconf = iface->conf;
 212         struct hostapd_hw_modes *mode = iface->current_mode;
 213         struct hostapd_channel_data *chan;
 214         int dfs, i;
 215         u8 channel, tx_pwr_count, local_pwr_constraint;
 216         int max_tx_power;
 217         u8 tx_pwr;
 218
 219         if (!mode)
 220                 return eid;
 221
 222         if (ieee80211_freq_to_chan(iface->freq, &channel) == NUM_HOSTAPD_MODES)
 223                 return eid;
 224
 225         for (i = 0; i < mode->num_channels; i++) {
 226                 if (mode->channels[i].freq == iface->freq)
 227                         break;
 228         }
 229         if (i == mode->num_channels)
 230                 return eid;
 231
 232         switch (iface->conf->vht_oper_chwidth) {
 233         case VHT_CHANWIDTH_USE_HT:
 234                 if (iconf->secondary_channel == 0) {
 235                         /* Max Transmit Power count = 0 (20 MHz) */
 236                         tx_pwr_count = 0;
 237                 } else {
 238                         /* Max Transmit Power count = 1 (20, 40 MHz) */
 239                         tx_pwr_count = 1;
 240                 }
 241                 break;
 242         case VHT_CHANWIDTH_80MHZ:
 243                 /* Max Transmit Power count = 2 (20, 40, and 80 MHz) */
 244                 tx_pwr_count = 2;
 245                 break;
 246         case VHT_CHANWIDTH_80P80MHZ:
 247         case VHT_CHANWIDTH_160MHZ:
 248                 /* Max Transmit Power count = 3 (20, 40, 80, 160/80+80 MHz) */
 249                 tx_pwr_count = 3;
 250                 break;
 251         default:
 252                 return eid;
 253         }
 254
 255         /*
 256          * Below local_pwr_constraint logic is referred from
 257          * hostapd_eid_pwr_constraint.
 258          *
 259          * Check if DFS is required by regulatory.
 260          */
 261         dfs = hostapd_is_dfs_required(hapd->iface);
 262         if (dfs < 0)
 263                 dfs = 0;
 264
 265         /*
 266          * In order to meet regulations when TPC is not implemented using
 267          * a transmit power that is below the legal maximum (including any
 268          * mitigation factor) should help. In this case, indicate 3 dB below
 269          * maximum allowed transmit power.
 270          */
 271         if (hapd->iconf->local_pwr_constraint == -1)
 272                 local_pwr_constraint = (dfs == 0) ? 0 : 3;
 273         else
 274                 local_pwr_constraint = hapd->iconf->local_pwr_constraint;
 275
 276         /*
 277          * A STA that is not an AP shall use a transmit power less than or
 278          * equal to the local maximum transmit power level for the channel.
 279          * The local maximum transmit power can be calculated from the formula:
 280          * local max TX pwr = max TX pwr - local pwr constraint
 281          * Where max TX pwr is maximum transmit power level specified for
 282          * channel in Country element and local pwr constraint is specified
 283          * for channel in this Power Constraint element.
 284          */
 285         chan = &mode->channels[i];
 286         max_tx_power = chan->max_tx_power - local_pwr_constraint;
 287
 288         /*
 289          * Local Maximum Transmit power is encoded as two's complement
 290          * with a 0.5 dB step.
 291          */
 292         max_tx_power *= 2; /* in 0.5 dB steps */
 293         if (max_tx_power > 127) {
 294                 /* 63.5 has special meaning of 63.5 dBm or higher */
 295                 max_tx_power = 127;
 296         }
 297         if (max_tx_power < -128)
 298                 max_tx_power = -128;
 299         if (max_tx_power < 0)
 300                 tx_pwr = 0x80 + max_tx_power + 128;
 301         else
 302                 tx_pwr = max_tx_power;
 303
 304         *eid++ = WLAN_EID_VHT_TRANSMIT_POWER_ENVELOPE;
 305         *eid++ = 2 + tx_pwr_count;
 306
 307         /*
 308          * Max Transmit Power count and
 309          * Max Transmit Power units = 0 (EIRP)
 310          */
 311         *eid++ = tx_pwr_count;
 312
 313         for (i = 0; i <= tx_pwr_count; i++)
 314                 *eid++ = tx_pwr;
 315
 316         return eid;
 317 }
 318
 319
 320 u16 copy_sta_vht_capab(struct hostapd_data *hapd, struct sta_info *sta,
 321                        const u8 *vht_capab)
 322 {
 323         /* Disable VHT caps for STAs associated to no-VHT BSSes. */
 324         if (!vht_capab ||
 325             hapd->conf->disable_11ac ||
 326             !check_valid_vht_mcs(hapd->iface->current_mode, vht_capab)) {
 327                 sta->flags &= ~WLAN_STA_VHT;
 328                 os_free(sta->vht_capabilities);
 329                 sta->vht_capabilities = NULL;
 330                 return WLAN_STATUS_SUCCESS;
 331         }
 332
 333         if (sta->vht_capabilities == NULL) {
 334                 sta->vht_capabilities =
 335                         os_zalloc(sizeof(struct ieee80211_vht_capabilities));
 336                 if (sta->vht_capabilities == NULL)
 337                         return WLAN_STATUS_UNSPECIFIED_FAILURE;
 338         }
 339
 340         sta->flags |= WLAN_STA_VHT;
 341         os_memcpy(sta->vht_capabilities, vht_capab,
 342                   sizeof(struct ieee80211_vht_capabilities));
 343
 344         return WLAN_STATUS_SUCCESS;
 345 }
 346
 347
 348 u16 copy_sta_vendor_vht(struct hostapd_data *hapd, struct sta_info *sta,
 349                         const u8 *ie, size_t len)
 350 {
 351         const u8 *vht_capab;
 352         unsigned int vht_capab_len;
 353
 354         if (!ie || len < 5 + 2 + sizeof(struct ieee80211_vht_capabilities) ||
 355             hapd->conf->disable_11ac)
 356                 goto no_capab;
 357
 358         /* The VHT Capabilities element embedded in vendor VHT */
 359         vht_capab = ie + 5;
 360         if (vht_capab[0] != WLAN_EID_VHT_CAP)
 361                 goto no_capab;
 362         vht_capab_len = vht_capab[1];
 363         if (vht_capab_len < sizeof(struct ieee80211_vht_capabilities) ||
 364             (int) vht_capab_len > ie + len - vht_capab - 2)
 365                 goto no_capab;
 366         vht_capab += 2;
 367
 368         if (sta->vht_capabilities == NULL) {
 369                 sta->vht_capabilities =
 370                         os_zalloc(sizeof(struct ieee80211_vht_capabilities));
 371                 if (sta->vht_capabilities == NULL)
 372                         return WLAN_STATUS_UNSPECIFIED_FAILURE;
 373         }
 374
 375         sta->flags |= WLAN_STA_VHT | WLAN_STA_VENDOR_VHT;
 376         os_memcpy(sta->vht_capabilities, vht_capab,
 377                   sizeof(struct ieee80211_vht_capabilities));
 378         return WLAN_STATUS_SUCCESS;
 379
 380 no_capab:
 381         sta->flags &= ~WLAN_STA_VENDOR_VHT;
 382         return WLAN_STATUS_SUCCESS;
 383 }
 384
 385
 386 u8 * hostapd_eid_vendor_vht(struct hostapd_data *hapd, u8 *eid)
 387 {
 388         u8 *pos = eid;
 389
 390         if (!hapd->iface->current_mode)
 391                 return eid;
 392
 393         *pos++ = WLAN_EID_VENDOR_SPECIFIC;
 394         *pos++ = (5 +           /* The Vendor OUI, type and subtype */
 395                   2 + sizeof(struct ieee80211_vht_capabilities) +
 396                   2 + sizeof(struct ieee80211_vht_operation));
 397
 398         WPA_PUT_BE32(pos, (OUI_BROADCOM << 8) | VENDOR_VHT_TYPE);
 399         pos += 4;
 400         *pos++ = VENDOR_VHT_SUBTYPE;
 401         pos = hostapd_eid_vht_capabilities(hapd, pos);
 402         pos = hostapd_eid_vht_operation(hapd, pos);
 403
 404         return pos;
 405 }
 406
 407
 408 u16 set_sta_vht_opmode(struct hostapd_data *hapd, struct sta_info *sta,
 409                        const u8 *vht_oper_notif)
 410 {
 411         if (!vht_oper_notif) {
 412                 sta->flags &= ~WLAN_STA_VHT_OPMODE_ENABLED;
 413                 return WLAN_STATUS_SUCCESS;
 414         }
 415
 416         sta->flags |= WLAN_STA_VHT_OPMODE_ENABLED;
 417         sta->vht_opmode = *vht_oper_notif;
 418         return WLAN_STATUS_SUCCESS;
 419 }
 420
 421
 422 void hostapd_get_vht_capab(struct hostapd_data *hapd,
 423                            struct ieee80211_vht_capabilities *vht_cap,
 424                            struct ieee80211_vht_capabilities *neg_vht_cap)
 425 {
 426         u32 cap, own_cap, sym_caps;
 427
 428         if (vht_cap == NULL)
 429                 return;
 430         os_memcpy(neg_vht_cap, vht_cap, sizeof(*neg_vht_cap));
 431
 432         cap = le_to_host32(neg_vht_cap->vht_capabilities_info);
 433         own_cap = hapd->iconf->vht_capab;
 434
 435         /* mask out symmetric VHT capabilities we don't support */
 436         sym_caps = VHT_CAP_SHORT_GI_80 | VHT_CAP_SHORT_GI_160;
 437         cap &= ~sym_caps | (own_cap & sym_caps);
 438
 439         /* mask out beamformer/beamformee caps if not supported */
 440         if (!(own_cap & VHT_CAP_SU_BEAMFORMER_CAPABLE))
 441                 cap &= ~(VHT_CAP_SU_BEAMFORMEE_CAPABLE |
 442                          VHT_CAP_BEAMFORMEE_STS_MAX);
 443
 444         if (!(own_cap & VHT_CAP_SU_BEAMFORMEE_CAPABLE))
 445                 cap &= ~(VHT_CAP_SU_BEAMFORMER_CAPABLE |
 446                          VHT_CAP_SOUNDING_DIMENSION_MAX);
 447
 448         if (!(own_cap & VHT_CAP_MU_BEAMFORMER_CAPABLE))
 449                 cap &= ~VHT_CAP_MU_BEAMFORMEE_CAPABLE;
 450
 451         if (!(own_cap & VHT_CAP_MU_BEAMFORMEE_CAPABLE))
 452                 cap &= ~VHT_CAP_MU_BEAMFORMER_CAPABLE;
 453
 454         /* mask channel widths we don't support */
 455         switch (own_cap & VHT_CAP_SUPP_CHAN_WIDTH_MASK) {
 456         case VHT_CAP_SUPP_CHAN_WIDTH_160_80PLUS80MHZ:
 457                 break;
 458         case VHT_CAP_SUPP_CHAN_WIDTH_160MHZ:
 459                 if (cap & VHT_CAP_SUPP_CHAN_WIDTH_160_80PLUS80MHZ) {
 460                         cap &= ~VHT_CAP_SUPP_CHAN_WIDTH_160_80PLUS80MHZ;
 461                         cap |= VHT_CAP_SUPP_CHAN_WIDTH_160MHZ;
 462                 }
 463                 break;
 464         default:
 465                 cap &= ~VHT_CAP_SUPP_CHAN_WIDTH_MASK;
 466                 break;
 467         }
 468
 469         if (!(cap & VHT_CAP_SUPP_CHAN_WIDTH_MASK))
 470                 cap &= ~VHT_CAP_SHORT_GI_160;
 471
 472         /*
 473          * if we don't support RX STBC, mask out TX STBC in the STA's HT caps
 474          * if we don't support TX STBC, mask out RX STBC in the STA's HT caps
 475          */
 476         if (!(own_cap & VHT_CAP_RXSTBC_MASK))
 477                 cap &= ~VHT_CAP_TXSTBC;
 478         if (!(own_cap & VHT_CAP_TXSTBC))
 479                 cap &= ~VHT_CAP_RXSTBC_MASK;
 480
 481         neg_vht_cap->vht_capabilities_info = host_to_le32(cap);
 482 }