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

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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" "。

(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

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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

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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