英创信息技术Linux主板基于3G和4G的无线通讯方案

随着3G和4G网络的普及，在嵌入式产品中越来越多的使用到他们，特别是在没有以太网的环境中，使用3G或者4G无线模块能够有效的解决网络通讯问题。英创公司也针对各种型号的主板，推出了通用的3G和4G的通讯方案，这篇文章主要总结了各种在主板上评估过的3G和4G模块，以及使用方法和常见的一些问题。

基础介绍

英创公司支持的为MINI-PCIe接口的全长或者半长尺寸模块，3G和4G模块只使用了MINI-PCIe接口中的供电、复位和USB信号，所以这种接口的模块在英创公司所有型号的主板上都能够适用，并且为了方便客户评估，英创公司在ESMARC通用评估底板上已经增加了接口，可以直接和评估底板连接测试。MINI-PCIe接口的模块如下图：

ESMARC系列主板和MINI-PCIe接口模块

目前测试过的3G和4G模块整理如下：

型号	厂商	网络制式	Vendor ID	Product ID	Modem口
MU709S-2	华为	3G，联通WCDMA	0x12d1	0x1c25	/dev/ttyUSB0
MC2716	中兴	3G，电信CDMA2000	0x19d2	0x5238	/dev/ttyUSB0
ME909S-821	华为	4G，全网通	0x12d1	0x15c1	/dev/ttyUSB1
ME3630	中兴	4G，全网通	0x19d2	0x1476	/dev/ttyUSB1
EC20	移远	4G，全网通	0x05c6	0x9215	/dev/ttyUSB1

无线模块和英创公司主板在物理上是通过USB虚拟串口进行通讯的，而软件上通过ppp协议转换提供给客户一个标准的网络设备。英创公司在主板中已经添加了3G和4G模块的驱动（USB虚拟串口驱动）和ppp协议的支持。板卡中的驱动是以模块（usbserial.ko）的形式提供，usbserial.ko是一个通用的驱动，已经集成了大部分常用模块的支持。驱动加载成功后系统会生成多个虚拟串口，他们分别有不同的用处，比如作为数据通讯口（即modem口）、响应AT指令的设备口以及传输GPS信息的设备口等，生成USB虚拟串口后通过ppp调用modem口拨号即可连接上网，需要注意的是3G模块的modem口一般都为/dev/ttyUSB0，而4G模块的modem口一般为/dev/ttyUSB1。

拨号使用的文件在/etc/ppp/peers/目录下，英创公司已经编写好了3G和4G的拨号文件，客户只需要选用对应的拨号文件即可，本文使用的是4G模块MU909S-2作为例子，所以使用/etc/ppp/peers/目录下的lte-connect-script文件，对于4G来说，移动、联通和电信的SIM卡都可以使用这一个拨号文件。如果客户使用的是3G模块，就需要根据不同的网络制式选择脚本，如果是联通的3G，需要使用wcdma-connect-script这个拨号文件，如果是使用的电信3G，就需要使用cdma-connect-script这个拨号文件，若客户有其他特殊的要求，可以根据英创公司提供的这三个拨号文件进行修改，满足自己的需要，下表列出了网络制式和拨号文件的对应关系：

无线信道	网络制式	对应拨号文件
3G	联通CDMA	/etc/ppp/peers/wcdma-connect-script
3G	电信CDMA 2000	/etc/ppp/peers/cdma-connect-script
4G	通用	/etc/ppp/peers/lte-connect-script

使用步骤

接下来以4G模块MU909S-2作为例，说明具体的使用步骤：

1、插入无线模块，上电启动英创Linux主板。在没有加载驱动的时候，会被识别成CDROM或者USB移动存储设备。

2、加载驱动模块，需要代入上面的vender id和product id，英创Linux主板的驱动模块都放在/lib/modules//下面，例如使用ESM6800加载驱动模块，因为ESM6800的内核版本为4.1.15，输入命令为：insmode /lib/modules/4.1.15/usbserial.ko vendor=0x12d1 product=0x15c1，注意如果使用的主板为ESM7000，ESM6802，ESM6800H或者ESM6800V系列的板卡，可以使用命令：modprobe usbserial vendor=0x12d1 product=0x15c1，不需要代入路径了，输入驱动后会自动生成usb虚拟串口，如下：

转换成虚拟串口

可以看到系统生成了多个USB虚拟串口。注意，如果客户使用的无线模块不在上面的表格之中，可以通过模块的手册来确定vendor id和product id，或者使用一台装有Linux系统的PC，将模块连接到PC上使用lsusb命令也可以查看到两个id号。

3、接下来就可以拨号了，输入命令：pppd call lte-connect-script 使用4G网络的拨号文件lte -connect-script进行拨号，完成以后，可以使用ifconfig命令查询，如果成功联网，会有ppp0的网络信息。如图所示：

ppp0节点信息

常见问题

如果拨号后遇到无法生成ppp0节点的情况，客户可以通过修改拨号文件来查看调试信息，拨号文件中有一行为#nodetch，去掉前面的#，就可以输出调试信息了，如下图：

拨号文件内容

再调用ppp拨号，就能看见调试信息了。如果是发现调试信息出现模块没有回复指令的情况，可能是由于拨号文件使用的设备节点不是模块作为modem口的设备，可以通过模块的手册来确定作为modem口的设备节点，同时尝试更改拨号文件中使用的usb虚拟串口设备，比如上图中使用的是/dev/ttyUSB0，可以更换为/dev/ttyUSB1尝试。如果是遇到无法建立连接的情况，建议可以检查天线和SIM卡是否接好。

在生成ppp0节点之后，如果要通过ppp0访问外网，那么默认网关就需要设置为ppp0节点，客户可以使用route命令查看当前的默认网关。在没有默认网关的情况下，ppp拨号成功之后会自动将ppp0设置为默认网关，英创主板可以通过把userinfo.txt中DefaultGateway这一项的值填为0，来取消设置默认网关。如果主板在拨号的时候已经有了默认网关，或者需要设置多个网关，可以参考文章：《Linux主板多网络的优先级设置》进行设置。