Карманные компьютеры и сети WiFi: наше расследование – THG.RU

Введение
Сегодня никто не станет возражать, что КПК с поддержкой беспроводной сети весьма удобны. Однако многие могут не знать о том, что беспроводное соединение на практике оказывается достаточно медленным. Мы решили протестировать беспроводные решения нескольких популярных КПК, и разброс полученных значений пропускной способности оказался довольно широк.

Интерфейсы

Впервые мы столкнулись с низкой пропускной способностью WiFi на КПК прошлой осенью, когда в нашу лабораторию попал адаптер SanDisk SD WiFi, который мы тестировали на HP H2210 iPAQ под управлением операционной системы Pocket PC 2003. Тогда тестирование показало среднюю пропускную способность, в лучшем случае, лишь около 350 кбит/с. SanDisk и SyChip (производитель адаптеров SanDisk) заявили, что проблема заключалась в скорости программной и аппаратной реализаций интерфейса SDIO на H2210.

Немного покопавшись в этом вопросе, мы смогли подтвердить заявление SanDisk/SyChip, хотя и здесь были выявлены определённые противоречия. Интерфейс SD на процессоре Intel PXA255 XScale, используемом в H2210 (и множестве других сегодняшних Pocket PC), на самом деле представляет собой интерфейс MMC с поддержкой только 1-битового режима передачи с максимальной частотой 20 МГц.

Примечание. PXA250 в отношении реализации SD идентичен PXA255.

Но даже при таких условиях низкую пропускную способность нельзя объяснить интерфейсом SD. В таблице 1 показано, что теоретическая скорость работы интерфейса MMC в 1-битовом режиме составляет 2,5 Мбайт/с (20 Мбит/с). Этого должно быть достаточно для поддержки 802.11b на полной скорости, если только “узким местом” не станет программное обеспечение.

После выхода статьи нам удалось узнать, что на самом деле H2210 не использует интерфейс PXA255 MMC для SD. Вместо этого используется чип Samsung “iPAQ Companion Chip”, включающий контроллер SD с поддержкой 4-битных операций SDIO. Похоже, что аппаратная начинка H2210 обладает достаточной мощностью, но прошивка её в полной мере не реализует…

Как показывает наш опыт работы с другими КПК на основе PXA255, скорость работы WLAN и у них оказывается очень низкой для относительно скоростных интерфейсов шины. Поэтому, как нам кажется, проблема низкой скорости кроется в программной части или в чём-то ещё.

Частоты и длина пакетов карт MultiMediaCard и SD Card.

В таблице 1 показано также, что интерфейс SD поддерживает 4-битный режим передачи с частотой до 25 МГц, скорость, соответственно, может достигать 12,5 Мбайт/с (100 Мбит/с)! Даже если ПО и является “узким местом”, то 4 бита против одного должны повлиять на скорость – за один такт передаётся в четыре раза больше данных. Отметим, что новые модели КПК на базе процессоров линейки Intel PXA27x, например Dell X30, могут поддерживать 4-битный режим SDIO.

В то же время, не все КПК используют шину SD для связи внутренних и внешних модулей WiFi c процессором. Подобный подход, как мы вскоре покажем, позволяет довести пропускную способность 802.11b до привычных значений.

Дополнительные материалы (на английском).

1. Использование SDCard и SDIO с контроллером Intel PXA250 MMC
2. Решения NAND MMC и SD продуктов
3. Процессор Intel PXA27x в вопросах и ответах

SD WiFi

Вскоре после того, как был опубликован обзор карты SD WiFi, SanDisk прислала нам для тестирования 400-мегагерцовый Dell Axim X3 Advanced, который, по заверениям компании, должен был существенно увеличить производительность беспроводной сети в сравнении с H2210. (SyChip указывает, что карта Sandisk SD WiFi может работать в 4-битовом режиме SD при максимальной частоте 25 МГц).

В Axim X3 Advanced используется процессор Intel PXA263, работающий на частоте 400 МГц. Хотя PXA263 использует тот же интерфейс MMC, что и PXA255, этот процессор содержит интегрированную флэш-память и внутреннюю 32-битную шину памяти, которая позволяет увеличить скорость беспроводного соединения.

Рис. 1. Внутреннее устройство SD WiFi.

Мы заново провели все тесты на Dell X3 и HP H2210, результаты тестирования пропускной способности при помощи Chariot вы можете видеть на Рис. 2.

Рис. 2. SD Wi-Fi на Dell 400 МГц Axim X3 и HP H2210

На Рис.2 показаны результаты тестирования для сценариев ТД-клиент и клиент-ТД с использованием карты SanDisk с H2210 и X3. Мы использовали точку доступа NETGEAR ME102 Access Point (ту же, что и при тестировании SD WiFi) и располагали КПК, примерно, в двух метрах от неё.

Результаты показывают улучшение пропускной способности в обоих направлениях при использовании Axim X3. Можно также заметить, что скорость передачи с ТД на клиента у обоих КПК оказывалась выше.

SyChip также выслала нам результаты своего внутреннего тестирования, проведённого при использовании X3 и точки доступа ORiNOCO AP-500, расстояние между которыми также составляло около двух метров.

Рис 3. SD Wi-Fi на Dell 400MHz Axim X3 – ТД-клиент (по данным SyChip)

На Рис. 3 показан результат немного лучше полученного нами, но различие нельзя назвать существенным.

ASUS A716

Мы долго не выпускали эту статью, поскольку ждали появления ASUS MyPal A716. Этот КПК на платформе Pocket PC содержит встроенные решения 802.11b и Bluetooth, а также оснащён слотами CF и SDIO. КПК использует радио-модуль ASUS WL-155 (Рис. 4), на основе чипсета Conexant PRISM 3.

Вместо того чтобы задействовать интерфейс SDIO, ASUS решила подключить WL-155 непосредственно к процессору Intel PXA255 400 МГц через встроенный модифицированный интерфейс Compact Flash.

Рис 4. Радио-модуль ASUS A716.

Результат, в целом, оказался лучше, чем в случае с H2210/SD WiFi, как показано на Рис. 5.

Рис. 5. Пропускная способность ASUS A716.

И снова здесь чётко видно различие между пропускной способностью в направлении от ТД к клиенту и обратно, при этом значения уже близки к результатам соединений 11b ПК/ноутбука, хотя всё равно беспроводная сеть на КПК работает, примерно, на 1 Мбит/с медленнее.

PalmOne Tungsten C

Напоследок мы приберегли самый быстрый КПК с WiFi. Точно так же, как HP H2210 и ASUS A716, PalmOne Tungsten C использует процессор Intel PXA255 с частотой 400 МГц. Но вместо ОС Pocket PC здесь использует Palm OS 5.2.1.

На Рис. 6 показан 11b-модуль со светлым текстолитом. Но взгляд на плату Tungsten C с другой стороны наглядно показывает (Рис. 7), что модуль был взят от ASUS.

Рис. 6. PalmOne Tungsten C – вид сверху.

Рис. 7. PalmOne Tungsten C – вид снизу.

Однако если отвлечься от деталей устройства, Tungsten C показал результаты, превосходящие все остальные продукты в нашем тестировании. К сожалению, конечной точки Chariot для Palm OS пока нет, поэтому нам пришлось использовать FTP для измерения пропускной способности беспроводного соединения Tungsten C.

Для того чтобы результаты можно было сравнить с другими устройствами, мы провели подобное тестирование и на всех остальных моделях. Результаты показаны в таблице ниже.

Как видно в таблице, результаты пропускной способности, полученные при помощи FTP, оказались ниже результатов, показанных Chariot, но отношение значений сохранилось.

Условия тестирования:

• Pocket PC использовали Pocket IE в качестве клиента FTP;
• Palm OS использовали VFSTP в качестве клиента FTP;
• использовался FTP-сервер 3CDaemon Version 2.0 Revision 10;
• использовалась точка доступа NETGEAR ME102;
• При тестирования передавался архивный файл > 5,000,000 байт в формате zip.

Подводим итог

Мы планировали привести результаты тестов КПК HP H4150 (использующем процессор Intel PXA255 с частотой 400 МГц) со встроенным модулем WiFi. Но в результате почти месячной переписки с представителем PR-отдела HP, мы так и не смогли получить этот КПК на тестирование. Если это нам всё же удастся, то мы проведём серию тестов и дополним эту статью.

По итогам статьи можно констатировать, что и в области беспроводной связи производители КПК занимают традиционную позицию по “навешиванию лапши”. Цифры, приводимые производителями, имеют мало общего с действительностью. Здесь мы наблюдаем ситуацию, сходную с количеством поддерживаемых цветов и действительным объёмом памяти.

Многие возразят, что скорость соединения WiFi здесь не играет такой роли, как на ноутбуках или настольных ПК. Но когда служба MobiTV у Sprint позволяет отображать 2 кадра/с на мобильных телефонах (!), возможность просмотра потокового видео на КПК с поддержкой WiFi уже не кажется столь далёкой перспективой. Администраторы, желающие использовать удалённый рабочий стол и управлять сетью с КПК, также смогут использовать весь запас пропускной способности.

Итак, необходимость в таком оборудовании есть, но, к сожалению, перспектива КПК со скоростной беспроводной сетью пока весьма туманна. Покупателям стоит быть более бдительными и, к сожалению, покупать, тестировать и возвращать модели до тех пор, пока производители не начнут предлагать то, что должны.