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分类: LINUX

2014-08-08 08:17:56

嵌入式Linux系统实现3G网卡拨号


本文介绍在嵌入式Linux中,实现3G联网的基本方法。包括驱动配置,和联网的过程。也对在PC上实现3G的过程进行了介绍。
硬件:3g usb模块(华为ce189的3g网卡)+一张sim卡(电信cdma2000)
软件系统:Linux


主要内容:
一、在pc端确认拨号功能可用
二、在嵌入式端的实现
三、其它


一、在pc端确认拨号功能可用
==================================
在windows下直接插入网卡即可自动安装其驱动,比较简单直观,其实linux下连接也很简单,这里给出linux下的连接方式。
系统:Ubuntu 12.04
1、将sim卡插入3g网卡,再将3g网卡插入pc。


2、对3g网卡进行网络配置
这里有图形和命令行两种方式。后面在嵌入式系统中会采用命令行方式配置3g信息。
2.1、图形方式
通过图形设置比较直观,可大致了解3g配置所需的信息。
编辑链接->移动宽带->添加(新连接名为china telecom 1)
具体配置:
(1)IP配置:自动(即ppp自动)
(2)移动宽带:
编号:#777
用户名:ctnet@mycdma.cn
密码:vnet.mobi
(3)ppp设置:
默认。
即chap、pap等鉴权方式都选中。
(4)连接
保存上述配置后,即可通过点击新建的连接"china telecom 1"连上。
(5)确认联网情况
ifconfig可见网络的名字为ppp0
通过firefox即可上网。


2.2命令行脚本方式:
通过pppd拨号上网,可以对连接过程有更深一步的了解,且使用预先配置好的信息,无需用户干预。如下
(1)pppd对cdma2000的拨号脚本
#cat /etc/ppp/peers/cdma2000ce189
#This is pppd script used by huawei ce189.
/dev/ttyUSB0
115200
crtscts
modem
debug
lock
nodetach
usepeerdns
defaultroute
noipdefault
noauth
user "ctnet@mycdma.cn"
password "vnet.mobi"
#lcp-echo-failure 5
#lcp-echo-interval 30
#persist
0.0.0.0:0.0.0.0
connect '/usr/sbin/chat -s -v -f /etc/ppp/cdma2000-connect-chat'
这里,注意,noauth选项一定要有,这里"lcp-echo-failure 5"表示5次心跳确认失败后会终止连接、"lcp-echo-interval 30"表示心跳确认时间为30秒,"persist"表示基于前面心跳失败后,不会终止连接而是重新拨号。


(2)pppd拨号脚本调用的chat拨号脚本
#cat /etc/ppp/cdma2000-connect-chat
TIMEOUT 5
ABORT "DELAYED"
ABORT "BUSY"
ABORT "ERROR"
ABORT "NO DIALTONE"
ABORT "NO CARRIER"
""   AT
"OK-+++\c-OK" ATH0
TIMEOUT 40
""   AT
OK  ATDT#777
CONNECT ""
这里,脚本含义参见"man chat",基本每行是"<期望接收的字符> <发送字符>"。


(3)调用pppd拨号脚本:
#pppd call cdma2000ce189
这里,即调用前面的脚本配置并连接上网。结果和图形的一样。通过"Ctrl-C"即可断开连接。


至此,即可通过图形或命令行方式实现3g上网。




二、在嵌入式端的实现
==================================
在嵌入式板子上实现3G连接过程类似,不过需要可运行在嵌入式板上的工具。
内核版本:2.6.18
1、交叉编译必要的工具
(1)libusb-1.0.9:
用于编译usb-modeswitch-2.0.1



(2)usb-modeswitch-2.0.1:
用于切换网卡的模式



(3)usb-modeswitch-data-20130807
用于切换时指定切换的型号。



(4)ppp-2.4.4
用于拨号的pppd,和发送拨号命令的chat程序(可单独编译)。
ftp://ftp.samba.org/pub/ppp


以上程序可参考如下Makefile进行编译:
#cat Makefile
CROSS_TOOL   :=/usr/local/montavista/pro/devkit/arm/v5t_le/bin/arm_v5t_le-
CC=$(CROSS_TOOL)gcc
AR=$(CROSS_TOOL)ar
LD=$(CROSS_TOOL)g++
STRIP=$(CROSS_TOOL)strip
CPLUSPLUS=$(CROSS_TOOL)g++
LIBRARY_LINK = $(CROSS_TOOL)ld -o




CUR_DIR:=$(PWD)
THE_SRC:=usb-modeswitch-2.0.1
THE_BUILD:=build_path
THE_INSTALL:=install_path


depend:
mkdir -p ${THE_BUILD}/${THE_BUILD}
mkdir -p ${CUR_DIR}/${THE_INSTALL}
cd ${CUR_DIR}/${THE_BUILD} && ../${THE_SRC}/configure --build=i686 --host=arm-linux --prefix=${CUR_DIR}/${THE_INSTALL}




build:
cd ${CUR_DIR}/${THE_BUILD} && make




install:
cd ${CUR_DIR}/${THE_BUILD} && make install




clean:
cd ${CUR_DIR}/${THE_BUILD} && make clean
rm -rf ${CUR_DIR}/${THE_INSTALL}
rm -rf ${CUR_DIR}/${THE_BUILD}


.PHONY:depend libs clean
关键在于CROSS_TOOL和THE_SRC的设定,以及代码中的Makefile。具体过程省略,请参考参考资料。


2、配置内核
打开ppp相关配置:
Device Drivers  --->
    [*] Network device support  --->
     <*>   PPP (point-to-point protocol) support
          [*]     PPP multilink support (EXPERIMENTAL) 
          [*]     PPP filtering
          <*>     PPP support for async serial ports
          <*>     PPP support for sync tty ports 


打开usb串口相关配置:
[*] USB support  ---> 
    <*>   USB Serial Converter support  --->
        [*]   USB Serial Console device support
        [*]   USB Generic Serial Driver
        <*>   USB driver for GSM and CDMA modems


3、确定产品型号
3.1、配置好的内核,先编译后,启动系统,插入模块usbserial.ko、option.ko。
3.2、插入3g网卡,
#lsusb
这样会显示相应信息:
12d1:1505
这里,若无lsusb命令,可以查看/sys/bus/usb/devices/下有相应的设备信息,其中:
# cat /sys/bus/usb/devices/1-1/idProduct 
1505
# cat /sys/bus/usb/devices/1-1/idVendor 
12d1
这里假设是1-1。
3.3、切换网卡模式
可理解为以前usb网卡都被识别为usb存储类型,这里切换相当于将usb网卡拔掉,再改变模式再插上,这样识别成合适的usb类型。
#usb_modeswitch -c /etc/usb_modswitch.d/12d1:1505
切换后查看切换后的设备信息:
# cat /sys/bus/usb/devices/1-1/idProduct 
140c
# cat /sys/bus/usb/devices/1-1/idVendor 
12d1
这里,12d1实际是厂商号“华为”,140c实际是该厂商的设备产品号。


4、修改内核代码,添加相应设备:
#vim kernel/drivers/usb/serial/option.c
添加内容:
...
#define HUAWEI_VENDOR_ID                0x12D1
...
#define HUAWEI_PRODUCT_CE189            0x140c
...
static struct usb_device_id option_ids[] = {
...
{ USB_DEVICE(HUAWEI_VENDOR_ID, HUAWEI_PRODUCT_CE189) },
...
};
...
static struct usb_device_id option_ids1[] = {
...
{ USB_DEVICE(HUAWEI_VENDOR_ID, HUAWEI_PRODUCT_CE189) },
...
};
...




5、拨号
5.1、对修改好的内核模块编译后,重启系统并插入模块:
#insmod usbserial.ko
#insmod option.ko


5.2、切换3g网卡的usb模式
#usb_modeswitch -c /etc/usb_modswitch.d/12d1:1505
...
[  124.770000] option 1-1:1.0: GSM modem (1-port) converter detected
[  124.780000] usb 1-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB0
[  124.790000] option 1-1:1.1: GSM modem (1-port) converter detected
[  124.800000] usb 1-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB1
[  124.810000] option 1-1:1.2: GSM modem (1-port) converter detected
[  124.810000] usb 1-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB2
[  124.830000] option 1-1:1.3: GSM modem (1-port) converter detected
[  124.830000] usb 1-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB3
[  124.850000] option 1-1:1.4: GSM modem (1-port) converter detected
[  124.860000] usb 1-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB4
...
#mknod /dev/ttyUSB0 c 188 0
#mknod /dev/ttyUSB1 c 188 1
#mknod /dev/ttyUSB2 c 188 2
#mknod /dev/ttyUSB3 c 188 3
#mknod /dev/ttyUSB4 c 188 4
这里,根据切换后的提醒,建立相应的通讯设备节点。


5.3、拨号
按照和pc一样的方式,建立pppd拨号脚本和chat脚本,并拨号:
#pppd cdma2000ce189
最后会连接成功。


5.4、联网
这里,拔掉网线,确保只有3g网络
# ifconfig
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 74:37:2F:00:00:00
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:338 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:304 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000
          RX bytes:166139 (162.2 KiB)  TX bytes:39884 (38.9 KiB)
          Interrupt:52 Base address:0x7000 


lo        Link encap:Local Loopback  
          inet addr:127.0.0.1  Mask:255.0.0.0
          inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
          UP LOOPBACK RUNNING  MTU:16436  Metric:1
          RX packets:12 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:12 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:0 
          RX bytes:1669 (1.6 KiB)  TX bytes:1669 (1.6 KiB)


ppp0      Link encap:Point-to-Point Protocol  
          inet addr:183.41.122.220  P-t-P:183.41.0.1  Mask:255.255.255.255
          UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:3 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:11 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:3 
          RX bytes:66 (66.0 B)  TX bytes:3164 (3.0 KiB)


路由:
# route
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
183.41.0.1      *               255.255.255.255 UH    0      0        0 ppp0
default         *               0.0.0.0         U     0      0        0 ppp0


5.5、ping百度:
# ping
ping: bad address ''
# ping 115.239.210.27
PING 115.239.210.27 (115.239.210.27): 56 data bytes
64 bytes from 115.239.210.27: seq=0 ttl=56 time=2260.913 ms
64 bytes from 115.239.210.27: seq=1 ttl=56 time=1254.671 ms
64 bytes from 115.239.210.27: seq=2 ttl=56 time=250.752 ms
64 bytes from 115.239.210.27: seq=3 ttl=56 time=125.597 ms
这里可手动设置/etc/resolv.conf,添加百度的dns信息。




三、其它
==================================
1.设备识别
在前面“二、在嵌入式端的实现”的第3步,尝试过直接用3g网卡的设备信息添加至option.c,并且不用usb_modeswitch,结果失败。其实是因为切换后,设备信息变了。后再华为的em660上发现,直接修改option.c即可,不用usb_modeswitch。
可做参考,如下:


*修改内核代码,添加相应设备:
#vim kernel/drivers/usb/serial/option.c
添加内容:
...
#define HUAWEI_VENDOR_ID                0x12D1
...
#define HUAWEI_PRODUCT_CE189            0x1505
...
static struct usb_device_id option_ids[] = {
...
{ USB_DEVICE(HUAWEI_VENDOR_ID, HUAWEI_PRODUCT_CE189) },
...
};
...
static struct usb_device_id option_ids1[] = {
...
{ USB_DEVICE(HUAWEI_VENDOR_ID, HUAWEI_PRODUCT_CE189) },
...
};
...


*启动
#insmod usbserial.ko
#insmod option.ko
...
[  124.780000] usb 1-1: GSM modem (1-port) converter now attached to ttyUSB0。
...
#mknod /dev/ttyUSB0 c 188 0
按照提醒,手动建立设备节点/dev/ttyUSB0,然后采用和pc一样的拨号脚本,无法拨通,原因是没有其他通道(/dev/ttyUSB1等)。




2.AT命令调试测试
测试和发送at命令的方法非常简单,可以自己写一个小程序写串口文件。
如有工具如minicom,也可以在minicom下启动板子后,直接:
#cat /dev/ttyUSB0&
#echo "at" >/dev/ttyUSB0
等等等。其中,cat表示显示输出,echo指明写入的命令。具体有哪些命令,需要参考相应3G规范手册。




3.连通性问题
为什么分配了私有地址?
对不同地区电信3g联网问题:一般分配公网ip;有些地区,运营商可能会分配私网地址(可能是为了节省ip资源或者安全性),导致设备只能向外访问,无法直接访问设备;还有些地区,不允许对分配的地址进行ping操作;具体策略需视当地运营商而定。
总结一下,大致如下: 
*当地运营商为客户端设备分配IP是动态的,有时会分配私网IP,有时会分配公网IP(可能是为了节省IP地址资源)。 
*运营商在其内部路由器可能会设置,使得私网IP只能向外访问,公网IP可以双向。 
*如果设备作为客户端向外访问,则不用关心其是否能被外访问,只需动态分配,不用固定ip。 
*如果设备作为服务器,那么可能需要固定IP,以确保能被访问到。 
*咨询过电信在深圳的客服,说3G暂无提供固定IP的业务。


为什么无法连接?
查看是否欠费。




参考资料:

http://blog.csdn.net/haomcu/article/details/7285891




作者:QuietHeart
Email:quiet_heart000@126.com
日期:2013年09月23日
阅读(2017) | 评论(0) | 转发(0) |
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