По работе часто имею дело с UE (User Equipment) — это любые пользовательские устройства, работающие в сети LTE (или других сетях сотовой связи). Обычно мы используем готовые модемы в формате M2 или рутованные смартфоны и другие не самые простые решения для тестов базовой станции и ПО. Именно реальные модемы дают наиболее точную картину работы в реальной сети у оператора. Но не об этом. Собирать любопытные UE — часть не только работы, но и, видимо, ещё одно хобби.

На днях заполучил 16 модемов (да-да) Wavecom Q2403A. Модемы, что у меня на руках, — 2003 года.

Рассмотрим ключевые компоненты модема:

VP22245H (Philips) — CPU модема. Микроконтроллер архитектуры ARM. Информации о нём крайне мало, но есть эмблема ARM.

CX77304-16 от Skyworks — модуль усилителя на GaAs.

SI4133 — двухдиапазонный RF-синтезатор, изначально от Silicon Labs, ныне выпускается Skyworks.

SI4200 и SI4201 от Silicon Labs — сопутствующие микросхемы, работающие в составе RF-фронтенда. В зависимости от конфигурации, SI4200 может включать функции приёмника и передатчика, а SI4201 — выполнять роль отдельного приёмника и передавать I и Q отсчёты в CPU.

Также на плате можно увидеть, по всей видимости, VCTCXO.

Вот схема телефона Samsung SGH-A800 похожего по схемотехнике на модем, представлена выше. Глядя на неё, можно сказать, что модем использует супергетеродинную архитектуру с цифровым выводом I/Q сигналов от приёмника, что формально приближает его к SDR-подходу. Однако уровень гибкости ограничен — SDR-функции в CPU реализованы частично, с акцентом на протокольную обработку, а не на полноценную цифровую радиосвязь. Кажется, архитектура достаточно модульна — как будто её проектировали с прицелом на будущее. Прошло 10 лет — и вот уже вся эта сложность умещается в пару микросхем.

Рассмотрим модуль SIM800, который уже набил оскомину всем. Так вот, он построен всего на двух микросхемах:

RF7198 от RFMD (Qorvo) — микросхема усилителя, контроллера питания и коммутатора в одном корпусе. Её предшественники применялись, в том числе, в таких телефонах, как Nokia 3310.

MT6261 от MediaTek — однокристальная система (SoC) с 1-ядерным процессором ARM7EJ-S на 260 МГц, 4 МБ RAM и 24 Мбит встроенной flash.

Оба модема — GSM. Но за каких-то 10 лет 5 микросхем и куча обвязки были заменены всего двумя микросхемами и минимумом периферии.