Recenzja: karta WiFi TP-LINK TL-WN722N

Karty WiFi implementowane w różnego rodzaju laptopach zwykle są dość przyzwoite. Przynajmniej do czasu aż użytkownik zapragnie korzystać z alternatywnego systemu operacyjnego z rodziny linux. W takim przypadku często okazuje się, że większość kart bezprzewodowych pracuje na układach, których sterowniki nie są wolne i nie ma ich dostępnych w linux'owym kernelu. Czasem takie karty można zmusić do pracy ale uzyskana w ten sposób prędkość transferu zbytnio nie zachwyca. Jedynym przyzwoitym rozwiązaniem jest zakup zewnętrznego adaptera WiFi, który pracuje na czipie wspieranym przez kernel. Zwykle są to karty na układach od firmy QUALCOMM ATHEROS. W tym artykule weźmiemy sobie pod lupę adapter TL-WN722N od firmy TP-LINK, który działa w standardzie N (pasmo 2,4 GHz, transfer do 150 mbit/s).

Wygląd adaptera TP-LINK TL-WN722N

Adapter TL-WN722N jest wyposażony w port USB 2.0 i posiada również przycisk WPS do uzyskiwania automatycznej konfiguracji połączenia bezprzewodowego. Pod linux'em jednak, z jakichś nieznanych mi powodów, ten przycisk WPS nie chce zbytnio działać. Karta ma doczepianą antenkę 4 dBi. W zestawie jest także dołączony kabelek USB. Teoretycznie ta karta jest w stanie nadawać z prędkością 150 mbit/s. Poniżej jest fotka prezentująca jej wygląd zewnętrzny:

Zobaczmy co ten adapter skrywa w sobie:

Niżej jest wyciągnięty cały układ z obudowy:

Jeszcze jego spód:

Z jednej ze stron układu jest wyprowadzone gniazdo antenowe:

Z drugiej zaś przycisk WPS:

Karta TL-WN722N posiada także zieloną diodę, sygnalizującą stan pracy urządzenia (włączony, transfer danych):

Poniżej zaś jest fotka anteny dołączanej do zestawu (ta mniejsza). Ta większa zaś pochodzi od routera TP-LINK TL-WR1043ND v2. Porównane są one jedynie w celach orientacyjnych.

Mimo znacznej różnicy w rozmiarze, gniazda anten są takie same i nic nie stoi na przeszkodzie, by korzystać z tej większej anteny, oczywiście jeśli posiadamy takową na zbyciu.

Instalacja adaptera TL-WN722N w systemie linux (debian)

Zgodnie z informacją dostępną tutaj, adapter TL-WN722N ma czip Atheros AR9271, który jest obsługiwany przez moduł ath9k_htc . Ten moduł jest dostępny w kernelu ale, by ta karta nam działała pod linux'em musimy zainstalować jeszcze firmware. Ten z kolei dostępny jest w debianie w pakiecie firmware-atheros . Jeśli nie doinstalowalibyśmy tego firmware i próbowali odpalić ten adapter, w logu zobaczymy poniższy komunikat:

kernel: [18738.288728] usb 2-1.1: new high-speed USB device number 13 using ehci-pci
kernel: [18738.397468] usb 2-1.1: New USB device found, idVendor=0cf3, idProduct=9271
kernel: [18738.397479] usb 2-1.1: New USB device strings: Mfr=16, Product=32, SerialNumber=48
kernel: [18738.397485] usb 2-1.1: Product: USB2.0 WLAN
kernel: [18738.397489] usb 2-1.1: Manufacturer: ATHEROS
kernel: [18738.397493] usb 2-1.1: SerialNumber: 12345
kernel: [18738.398035] usb 2-1.1: ath9k_htc: Firmware htc_9271.fw requested
kernel: [18738.398319] usb 2-1.1: firmware: failed to load htc_9271.fw (-2)
kernel: [18738.398324] usb 2-1.1: Direct firmware load failed with error -2
kernel: [18738.398328] usb 2-1.1: Falling back to user helper
kernel: [18738.428503] usb 2-1.1: ath9k_htc: USB layer deinitialized

Po instalacji firmware, karta powinna zostać wykryta przez system bez większego problemu po ponownym podłączeniu do portu USB:

kernel: usb 2-1.3: new high-speed USB device number 7 using ehci-pci
kernel: usb 2-1.3: New USB device found, idVendor=0cf3, idProduct=9271
kernel: usb 2-1.3: New USB device strings: Mfr=16, Product=32, SerialNumber=48
kernel: usb 2-1.3: Product: USB2.0 WLAN
kernel: usb 2-1.3: Manufacturer: ATHEROS
kernel: usb 2-1.3: SerialNumber: 12345
kernel: usb 2-1.3: ath9k_htc: Firmware ath9k_htc/htc_9271-1.4.0.fw requested
kernel: usbcore: registered new interface driver ath9k_htc
kernel: usb 2-1.3: firmware: direct-loading firmware ath9k_htc/htc_9271-1.4.0.fw
kernel: usb 2-1.3: ath9k_htc: Transferred FW: ath9k_htc/htc_9271-1.4.0.fw, size: 51008
kernel: ath9k_htc 2-1.3:1.0: ath9k_htc: HTC initialized with 33 credits
kernel: ath9k_htc 2-1.3:1.0: ath9k_htc: FW Version: 1.4
kernel: ath9k_htc 2-1.3:1.0: FW RMW support: On
kernel: ath: EEPROM regdomain: 0x809c
kernel: ath: EEPROM indicates we should expect a country code
kernel: ath: doing EEPROM country->regdmn map search
kernel: ath: country maps to regdmn code: 0x52
kernel: ath: Country alpha2 being used: CN
kernel: ath: Regpair used: 0x52
kernel: ieee80211 phy1: Atheros AR9271 Rev:1
systemd[1]: Starting Load/Save RF Kill Switch Status...
systemd[1]: Started Load/Save RF Kill Switch Status.

Ten adapter jest wykrywany jako idVendor=0cf3 oraz idProduct=9271 . Poniżej znajduje się wyjście kilku poleceń, które pokażą charakterystykę karty TL-WN722N:

# lsusb -v -d 0cf3:9271

Bus 002 Device 008: ID 0cf3:9271 Atheros Communications, Inc. AR9271 802.11n
Device Descriptor:
  bLength                18
  bDescriptorType         1
  bcdUSB               2.00
  bDeviceClass          255 Vendor Specific Class
  bDeviceSubClass       255 Vendor Specific Subclass
  bDeviceProtocol       255 Vendor Specific Protocol
  bMaxPacketSize0        64
  idVendor           0x0cf3 Atheros Communications, Inc.
  idProduct          0x9271 AR9271 802.11n
  bcdDevice            1.08
  iManufacturer          16 ATHEROS
  iProduct               32 USB2.0 WLAN
  iSerial                48 12345
  bNumConfigurations      1
  Configuration Descriptor:
    bLength                 9
    bDescriptorType         2
    wTotalLength           60
    bNumInterfaces          1
    bConfigurationValue     1
    iConfiguration          0
    bmAttributes         0x80
      (Bus Powered)
    MaxPower              500mA
    Interface Descriptor:
      bLength                 9
      bDescriptorType         4
      bInterfaceNumber        0
      bAlternateSetting       0
      bNumEndpoints           6
      bInterfaceClass       255 Vendor Specific Class
      bInterfaceSubClass      0
      bInterfaceProtocol      0
      iInterface              0
      Endpoint Descriptor:
        bLength                 7
        bDescriptorType         5
        bEndpointAddress     0x01  EP 1 OUT
        bmAttributes            2
          Transfer Type            Bulk
          Synch Type               None
          Usage Type               Data
        wMaxPacketSize     0x0200  1x 512 bytes
        bInterval               0
      Endpoint Descriptor:
        bLength                 7
        bDescriptorType         5
        bEndpointAddress     0x82  EP 2 IN
        bmAttributes            2
          Transfer Type            Bulk
          Synch Type               None
          Usage Type               Data
        wMaxPacketSize     0x0200  1x 512 bytes
        bInterval               0
      Endpoint Descriptor:
        bLength                 7
        bDescriptorType         5
        bEndpointAddress     0x83  EP 3 IN
        bmAttributes            3
          Transfer Type            Interrupt
          Synch Type               None
          Usage Type               Data
        wMaxPacketSize     0x0040  1x 64 bytes
        bInterval               1
      Endpoint Descriptor:
        bLength                 7
        bDescriptorType         5
        bEndpointAddress     0x04  EP 4 OUT
        bmAttributes            3
          Transfer Type            Interrupt
          Synch Type               None
          Usage Type               Data
        wMaxPacketSize     0x0040  1x 64 bytes
        bInterval               1
      Endpoint Descriptor:
        bLength                 7
        bDescriptorType         5
        bEndpointAddress     0x05  EP 5 OUT
        bmAttributes            2
          Transfer Type            Bulk
          Synch Type               None
          Usage Type               Data
        wMaxPacketSize     0x0200  1x 512 bytes
        bInterval               0
      Endpoint Descriptor:
        bLength                 7
        bDescriptorType         5
        bEndpointAddress     0x06  EP 6 OUT
        bmAttributes            2
          Transfer Type            Bulk
          Synch Type               None
          Usage Type               Data
        wMaxPacketSize     0x0200  1x 512 bytes
        bInterval               0
Device Qualifier (for other device speed):
  bLength                10
  bDescriptorType         6
  bcdUSB               2.00
  bDeviceClass          255 Vendor Specific Class
  bDeviceSubClass       255 Vendor Specific Subclass
  bDeviceProtocol       255 Vendor Specific Protocol
  bMaxPacketSize0        64
  bNumConfigurations      1
Device Status:     0x0000
  (Bus Powered)

# iw list
Wiphy phy2
        max # scan SSIDs: 4
        max scan IEs length: 2257 bytes
        Retry short limit: 7
        Retry long limit: 4
        Coverage class: 0 (up to 0m)
        Device supports RSN-IBSS.
        Device supports T-DLS.
        Supported Ciphers:
                * WEP40 (00-0f-ac:1)
                * WEP104 (00-0f-ac:5)
                * TKIP (00-0f-ac:2)
                * CCMP (00-0f-ac:4)
                * 00-0f-ac:10
                * GCMP (00-0f-ac:8)
                * 00-0f-ac:9
                * CMAC (00-0f-ac:6)
                * 00-0f-ac:13
                * 00-0f-ac:11
                * 00-0f-ac:12
        Available Antennas: TX 0x1 RX 0x1
        Configured Antennas: TX 0x1 RX 0x1
        Supported interface modes:
                 * IBSS
                 * managed
                 * AP
                 * AP/VLAN
                 * monitor
                 * mesh point
                 * P2P-client
                 * P2P-GO
                 * Unknown mode (11)
        Band 1:
                Capabilities: 0x116e
                        HT20/HT40
                        SM Power Save disabled
                        RX HT20 SGI
                        RX HT40 SGI
                        RX STBC 1-stream
                        Max AMSDU length: 3839 bytes
                        DSSS/CCK HT40
                Maximum RX AMPDU length 65535 bytes (exponent: 0x003)
                Minimum RX AMPDU time spacing: 8 usec (0x06)
                HT TX/RX MCS rate indexes supported: 0-7
                Bitrates (non-HT):
                        * 1.0 Mbps
                        * 2.0 Mbps (short preamble supported)
                        * 5.5 Mbps (short preamble supported)
                        * 11.0 Mbps (short preamble supported)
                        * 6.0 Mbps
                        * 9.0 Mbps
                        * 12.0 Mbps
                        * 18.0 Mbps
                        * 24.0 Mbps
                        * 36.0 Mbps
                        * 48.0 Mbps
                        * 54.0 Mbps
                Frequencies:
                        * 2412 MHz [1] (20.0 dBm)
                        * 2417 MHz [2] (20.0 dBm)
                        * 2422 MHz [3] (20.0 dBm)
                        * 2427 MHz [4] (20.0 dBm)
                        * 2432 MHz [5] (20.0 dBm)
                        * 2437 MHz [6] (20.0 dBm)
                        * 2442 MHz [7] (20.0 dBm)
                        * 2447 MHz [8] (20.0 dBm)
                        * 2452 MHz [9] (20.0 dBm)
                        * 2457 MHz [10] (20.0 dBm)
                        * 2462 MHz [11] (20.0 dBm)
                        * 2467 MHz [12] (20.0 dBm)
                        * 2472 MHz [13] (20.0 dBm)
                        * 2484 MHz [14] (disabled)
        Supported commands:
                 * new_interface
                 * set_interface
                 * new_key
                 * start_ap
                 * new_station
                 * new_mpath
                 * set_mesh_config
                 * set_bss
                 * authenticate
                 * associate
                 * deauthenticate
                 * disassociate
                 * join_ibss
                 * join_mesh
                 * remain_on_channel
                 * set_tx_bitrate_mask
                 * frame
                 * frame_wait_cancel
                 * set_wiphy_netns
                 * set_channel
                 * set_wds_peer
                 * tdls_mgmt
                 * tdls_oper
                 * probe_client
                 * set_noack_map
                 * register_beacons
                 * start_p2p_device
                 * set_mcast_rate
                 * channel_switch
                 * Unknown command (104)
                 * connect
                 * disconnect
        Supported TX frame types:
                 * IBSS: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
                 * managed: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
                 * AP: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
                 * AP/VLAN: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
                 * mesh point: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
                 * P2P-client: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
                 * P2P-GO: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
                 * P2P-device: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
        Supported RX frame types:
                 * IBSS: 0x40 0xb0 0xc0 0xd0
                 * managed: 0x40 0xd0
                 * AP: 0x00 0x20 0x40 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0
                 * AP/VLAN: 0x00 0x20 0x40 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0
                 * mesh point: 0xb0 0xc0 0xd0
                 * P2P-client: 0x40 0xd0
                 * P2P-GO: 0x00 0x20 0x40 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0
                 * P2P-device: 0x40 0xd0
        software interface modes (can always be added):
                 * AP/VLAN
                 * monitor
        valid interface combinations:
                 * #{ managed, P2P-client } <= 2, #{ AP, mesh point, P2P-GO } <= 2,
                   total <= 2, #channels <= 1
        HT Capability overrides:
                 * MCS: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff
                 * maximum A-MSDU length
                 * supported channel width
                 * short GI for 40 MHz
                 * max A-MPDU length exponent
                 * min MPDU start spacing
        Device supports TX status socket option.
        Device supports HT-IBSS.
        Device supports SAE with AUTHENTICATE command
        Device supports low priority scan.
        Device supports scan flush.
        Device supports AP scan.
        Device supports per-vif TX power setting
        Driver supports full state transitions for AP/GO clients
        Driver supports a userspace MPM

Warto odnotować, że karta posiada obsługę trybu AP. Niemniej jednak, zdolności tego punktu dostępowego są dość ograniczone. Maksymalna ilość sieci jakie możemy stworzyć to 2. Natomiast ilość klientów, które mogłyby się z tą kartą podłączyć to 7. Jeśli jednak chcielibyśmy się pokusić o stworzenie takiego Access Point'a, to zachęcam do zaznajomienia się z artykułem dotyczącym instalacji i konfiguracji adaptera TL-WN722N w trybie AP na linux'ie (dystrybucja debian).

Jeśli zaś chodzi o konfigurację tej karty w trybie klienta (STA), to z kolei odsyłam do artykułu opisującego konfigurację połączenia WiFi pod debianem.

Podsumowanie

Może i na tym adapterze TL-WN722N od TP-LINK'a jest napisane 150 mbit/s ale w mojej okolicy (centrum miasta) nie udało się osiągnąć więcej niż 80 mbit/s. Poniżej jest test przeprowadzony za pomocą narzędzia iperf .

Test dla szerokości kanałów 20 MHz:

# iperf -i 10 -t 100 -c 192.168.1.1
------------------------------------------------------------
Client connecting to 192.168.1.1, TCP port 5001
TCP window size: 85.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  3] local 192.168.1.160 port 52887 connected with 192.168.1.1 port 5001
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec  53.5 MBytes  44.9 Mbits/sec
[  3] 10.0-20.0 sec  53.5 MBytes  44.9 Mbits/sec
[  3] 20.0-30.0 sec  55.0 MBytes  46.1 Mbits/sec
[  3] 30.0-40.0 sec  55.5 MBytes  46.6 Mbits/sec
[  3] 40.0-50.0 sec  55.6 MBytes  46.7 Mbits/sec
[  3] 50.0-60.0 sec  55.9 MBytes  46.9 Mbits/sec
[  3] 60.0-70.0 sec  54.9 MBytes  46.0 Mbits/sec

Test dla szerokości kanałów 40 MHz:

# iperf -i 10 -t 100 -c 192.168.1.1
------------------------------------------------------------
Client connecting to 192.168.1.1, TCP port 5001
TCP window size: 85.0 KByte (default)
------------------------------------------------------------
[  3] local 192.168.1.160 port 52944 connected with 192.168.1.1 port 5001
[ ID] Interval       Transfer     Bandwidth
[  3]  0.0-10.0 sec  90.1 MBytes  75.6 Mbits/sec
[  3] 10.0-20.0 sec  93.1 MBytes  78.1 Mbits/sec
[  3] 20.0-30.0 sec  93.6 MBytes  78.5 Mbits/sec
[  3] 30.0-40.0 sec  93.6 MBytes  78.5 Mbits/sec
[  3] 40.0-50.0 sec  93.0 MBytes  78.0 Mbits/sec
[  3] 50.0-60.0 sec  94.8 MBytes  79.5 Mbits/sec
[  3] 60.0-70.0 sec  93.8 MBytes  78.6 Mbits/sec

Większej prędkości w moich warunkach nie da się raczej osiągnąć. Przy czym należy powiedzieć, że nie jest znowu aż tak źle. Na tej karcie WiFi, która jest dołączana w standardzie do mojego laptopa (jakiś Broadcom), wynik jest ponad trzykrotnie gorszy.