Usb-adapters voor een supersnel wifi-netwerk

Als je recent bent gewisseld van internetprovider en een nieuwe router hebt ontvangen, moet je niet raar opkijken als die verbinding geen moment sneller aanvoelt. Er is een grote kans dat de wifi van je nieuwe router wel alle nieuwe standaarden ondersteunt, maar je notebook niet. Met een niet al te grote investering in een wifi-adapter kun je deze bottleneck simpel oplossen. 

Ondanks dat de eerste hardware voor IEEE 802.11ac – de snelste wifistandaard van nu – vijf jaar geleden al verscheen, zijn met name goedkope notebooks nog steeds voorzien van voorganger 802.11n. Daarmee mis je behoorlijk wat qua snelheid, want 11ac is bij hetzelfde aantal antennes drie keer zo snel als 11n. In de praktijk scheelt het vaak nog meer, omdat 11n in de propvolle 2,4GHz-band zelden kan switchen naar een kanaalbreedte van 40 Mhz om zo de performance op te krikken.

De makkelijkste manier om je wifi te versnellen is door de ingebouwde netwerkmodule uit te schakelen en in plaats daarvan een losse usb-wifi-stick in je notebook te pluggen. We hebben enkele nieuwere adapters besteld en in ons testlab aan de tand gevoeld. De belangrijkste kenmerken hebben we netjes op een rijtje gezet in de tabel onderaan. Als tegenpool hebben we getest met een Fritzbox 7580.

Wil je voor een wifi-adapter geen usb-aansluiting opofferen, dan kun je voor weinig geld ook de interne wifi-module vervangen: voor Intels 8265 en modules met Qualcomm-chip QCA6174 ben je ruim 30 euro kwijt. Deze kaartjes zijn standaard in sommige moderne notebooks ingebouwd en werken ook goed onder Linux. Ze ondersteunen zelfs al Multi-User-MIMO, waarmee compatibele wifi-basisstations onder gunstige omstandigheden meerdere clients tegelijk kunnen bedienen. Bovendien neemt daarmee de snelheid toe voor alle clients.

Ook oudere notebooks zijn op die manier te upgraden. Voordat je iets gaat aanschaffen, moet je wel het antwoord op de volgende vragen achterhalen: welke bouwvorm heeft de originele wifi-kaart (Minicard/M.2, Half / Fullsize, lengte)? Is de bluetoothmodule geïntegreerd? Hoeveel antennes zitten er in de laptop, ondersteunen ze singleband (2,4 GHz) of dualband (2,4 en 5 GHz) en welk type stekker hebben de kabeltjes (U.FL of MHF4)? En heeft je notebook eventueel een BIOS-blokkade tegen kaarten van vreemde makelij?

Bovenstaande vragen moet je voor elk specifiek geval checken. Voor de antwoorden ben je aangewezen op internet, forums en eventueel op de FAQ-pagina’s van de kaartfabrikant. Als je geen zin hebt om dat allemaal uit te zoeken en je bovendien daarmee bang bent de garantie te verliezen, ben je beter af met een usb-adapter. Daar zijn er genoeg van te krijgen. Ze zijn ook geschikt voor vaste pc’s in het geval je daar geen extra snelle maar dure PCI-Express-kaart met drie of vier antennes wilt inbouwen.

Usb-adapters zijn er in vele soorten en maten. Ze variëren van extra compact tot volumineus en van goedkoop tot duur. Het belangrijkste gegeven is het aantal antennes. Aan de buitenkant kun je meestal niet zien hoeveel het er zijn. Het aantal bepaalt hoeveel  MIMO-streams (ruimtelijk verschillende datastreams) de wifi-adapter kan opzetten. Daar hangt de maximale brutosnelheid vanaf. In de tabel onderaan hebben we de snelheden genoteerd gelieerd aan de ondersteunde standaard. Zo staat ’11n- 300/11ac-433′ voor een apparaat dat  op 2,4 GHz volgens 802.11n met twee streams werkt en op 5 GHz volgens 802.11ac met een enkele stream.

Fabrikanten van wifi-adapters scheppen daarentegen liever verwarring met een willekeurige klasse-indeling à la AC750: dat is echter niet de maximaal haalbare brutosnelheid, maar een totale en afgeronde waarde voor beide banden. Geen enkele normale wifi-adapter haalt dat, omdat ze beide banden niet simultaan kunnen gebruiken. De echt haalbare snelheid staat in de specs bij de ‘kleine lettertjes’: 11ac in 5 GHz levert conform de standaard afhankelijk van het aantal gebruikte MIMO-streams (1 tot 4) de maximale snelheden 433, 867, 1300 of 1733 Mbit/s.

Sommige wifi-chips maken voor het opvoeren van de brutosnelheid bij een goede verbinding gebruik van een niet-gestandaardiseerde modulatie op een hoger niveau – QAM256 i.p.v. QAM64 op 2,4 GHz of QAM1024 i.p.v. QAM256 op 5 GHz. Dat zorgt slechts voor een toename van 25 resp. 33 procent, waarvan je in de praktijk amper iets merkt. Voor marketingafdelingen is dat echter reden om met grotere waarden te pronken. In de tabellen vind je de maximale snelheid bij de standaardmodulatie.

De router bepaalt ook deels wat daadwerkelijk aankomt: als die twee MIMO-streams zendt, zullen 4-streamadapters maximaal 867 Mbit/s ontvangen. Met extra antennes kan het signaal wel worden verbeterd (beamforming) – en de verbinding dus stabieler worden.

We maten de wifi-performance in twee verschillende situaties. De eerste is met een uitstekende verbinding over enkele meters, waarmee ook het maximaal haalbare werd gehaald. Daarnaast hebben we over 20 meter door muren heen gemeten; dat komt overeen met een afstand over 10 meter in een gemiddelde woning. Bij dat laatste stelden we de router en wifi-adapter op in vier verschillende richtingen. De richting heeft in deze situatie duidelijk invloed op de snelheid.

Gelukkig komt het niet meer voor dat slechts een deel van het frequentiebereik wordt ondersteund: alle wifi-adapters zagen in onze test ook netwerken op de hoge 5GHz-kanalen vanaf 52. Ze kunnen dus van de gehele 5GHz-band gebruikmaken. Indien je jouw router automatisch het kanaal laat kiezen, kan die daardoor makkelijker de wifi van de buren ontwijken. Dat komt de snelheid in beide netwerken – je eigen en dat van de buren – ten goede.

Aan de slag
De extra compacte maar goedkope T1U van TP-Link heeft maar één antenne. Deze is vanwege de bouwvorm ook nog eens erg klein en kan dus minder energie uit radiogolven opvangen dan grotere modellen. Zoals verwacht maten we bij de wifi-adapter dan ook de laagste snelheid. Bovendien werkt de T1U (zoals de fabrikant ook aangeeft) alleen in de 5GHz-band en is hij daarmee geen volwaardige vervanger voor een reeds aanwezige wifi-module – eerder een aanvulling.

Hoe meer streams, des te meer performance. Uitklapbare antennes bleken een voordeel, omdat je daarmee de draadloze werking kunt optimaliseren. Hoe meer afstand er tussen de geïntegreerde, vaste antenne en de externe uitklapbare zit, des te makkelijker het is voor de wifi-module om de MIMO-streams uit elkaar te houden. Toen we de antenne van de NWD6605 uitklapten, leverde dat afhankelijk van de band over 20 meter 24 of 42 procent meer snelheid op; bij de A6210 was de toename in de 5GHz-band zelfs 140 procent (270 in plaats van 112 Mbit/s netto). Het effect is echter afhankelijk van de situatie – zoals overigens altijd bij wifi. Bij jou thuis zouden de waarden er dus weer anders uit kunnen zien, in positieve of negatieve zin.

Zoals verwacht zijn voor alle adapters Windows-drivers beschikbaar. Stuurprogramma’s voor macOS en zeker Linux vormen eerder de uitzondering. Bij sommige wifi-adapters krijg je er een cd met drivers bij. Het is geen probleem als je pc of laptop geen dvd-drive meer heeft. Meestal moet je toch de meest recente driver downloaden – indien Windows dat niet al automatisch doet via een hiervoor opgezette netwerkverbinding. Sommige fabrikanten stoppen ook beheersoftware in het pakket. Op moderne Windows-versies heb je die echter niet nodig. Soms komt zo’n programma juist in de clinch met het Apparaatbeheer, zodat de wifi-adapter helemaal niet wordt gevonden.

Let bij het downloaden ook op de versie: soms zijn er per regio verschillende drivers. Gebruik in de EU geen drivers voor de VS, omdat daar een andere 5Ghz-kanaalset wordt gebruikt.

Niet optimaal
Sommige drivers vertonen wel eens kuren: hoewel een 5Ghz-wifi zichtbaar is, maken ze verbinding met een 2,4GHz-netwerk met dezelfde naam. Het is dan zeker de moeite waard om in het geavanceerde deel van de instellingen te kijken. Tussen een 2,4GHz-11n-verbinding en een 11ac-link op 5 GHz kan het verschil een factor 6 bedragen.

Controleer dus of je voor een bepaalde band kunt kiezen, meestal aangegeven met ‘Preferred Band’ of iets dergelijks. Zet deze vervolgens op 5 GHz. Als noodhulp kun je de driver instrueren om uitsluitend de 5GHz-band te gebruiken via een modus (Wireless Mode) als ‘IEEE 802.11 a/n/ac’. De adapter switcht dan niet meer vanzelf naar de 2,4GHz-band als de afstand tot de router te groot wordt. De band met lagere frequentie heeft in principe een hogere reikwijdte. Indien de oude band onmisbaar blijkt, kun je als laatste de netwerken van de router aparte namen geven en daarmee hopen dat de client zelf op tijd op het andere netwerk overstapt.

Op sommige cd’s of support-sites staan ook drivers voor Linux. Meestal zijn dat echter verouderde en ietwat aangepaste versies van de chipfabrikant die op een moderne Linux-distributie met veel moeite aan de praat te krijgen zijn. Voor de Mediatek- en Realtek-chips MT7612 respectievelijk RTL8812 / RTL8814 bestaan community-projecten op GitHub. Vaak vind je daarin ook een DKMS-Install-script (Dynamic Kernel Module Support), waarmee je de driver makkelijker in het systeem kunt integreren.

Het nadeel is dan alleen dat je dat met elke update van de kernel opnieuw moet doen tot de drivers uiteindelijk in de kernel zelf worden opgenomen. De twee RTL-drivers werkten probleemloos onder Ubuntu 16.10 met kernel 4.8.0-39. De wifi-adapters zagen ook de hoge 5GHz-kanalen en de performance was zoals bij Windows. Met de driver voor MT7612 ging het wat moeilijker. Toen we de stick van Netgear inplugden, crashte de ModemManager-daemon, zodat in eerste instantie geen wifi-interface verscheen. Pas nadat we de Network Manager hadden herstart met sudo service network-manager restart was hij bruikbaar.

De MT7612-driver maakte daarmee al geen stabiele indruk. Dat veranderde ook niet in de wifi-benchmark: iperf3-upstreams (waarbij het notebook naar de AP zendt) bleven steeds na enkele seconden hangen en de interface werkte niet meer. Na verwijderen en opnieuw inpluggen was de wifi-adapter pas weer bruikbaar.

Als je vanwege het praktische gebruik geen extreem klein usb-stickje wilt, zijn 2-streamadapters met een uitklapbare antenne voor notebooks het beste compromis. Met een usb-dock of -kabel kun je de sticks makkelijker positioneren om de ontvangst te verbeteren en zijn ze ook op een vaste pc te gebruiken. Modellen met 3 streams beloven iets meer snelheid. Heb je er geen problemen mee je pc te open te schroeven of tegen de opvallende externe antennehouder aan te kijken en speelt geld ook niet zo’n rol? Dan is een 4-stream-inbouwkaart het overwegen waard.

(Ernst Ahlers, c’t magazine)