４G模块的使用

一、４G相关知识

4G是第四代通讯技术。能够传输高质量视频图像。4G的下载速度达100Mbps，比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。

4G的联网通路

４Ｇ终端直接通过和基站连接，基站通过电缆和运营商的机房连接，机房连接到核心网，核心网最后连接到互联网。示意图如下：

二、4G模块介绍

4G模块有几种，单m模和多模，单模只支持一种模式，即支持一种运行商的网络，多模可支持任意运营商的网络。可支持的接口有串口和USB两种。一般情况不用串口，速度太慢。

• EC20模块
  EC20 R2.1 Mini PCIe-C 模块支持主要功能如下。
   支持 1 路 UART 接口
   支持 1 路 USB 2.0 接口
   支持 1 路(U)SIM 接口
   支持 1 路模拟音频接口
   支持 LED 状态指示
   支持飞行模式控制功能
   支持外部复位功能
   支持睡眠控制和睡眠指示功能
   支持 3 个射频天线接口

实物图：

安装到USB转接座上：

三、在windows上使用4G模块上网

１、安装模块附件中的windows驱动
２、在模块中插入一张电话卡(注意是4G卡)
３、把带有USB接口的4G模块插入电脑
４、在无线网络中就发现了CMCC网络

现在就可以通过模块上网了。

---

四、4G模块在Linux下的移植

4G模块驱动的添加

１、添加VID和PID

本模块是USB接口，使用的是USB类，所以不用添加驱动，但是根据内核的版本，需要添加VID和PID。
先查看USB的VID 和 PID信息：

[root@lin ~]# lsusb
Bus 001 Device 004: ID 2c7c:0125

得到VID 和 PID后，修改文件 /kernel/drivers/usb/serial/option.c，添加位置如下：

#define EC20_VID 0X2C7C
#define EC20_PID 0X0125
static const struct usb_device_id option_ids[] =
{
	{ USB_DEVICE(OPTION_VENDOR_ID, OPTION_PRODUCT_COLT) },
	{ USB_DEVICE(OPTION_VENDOR_ID, OPTION_PRODUCT_RICOLA) },
	{ USB_DEVICE(OPTION_VENDOR_ID, OPTION_PRODUCT_RICOLA_LIGHT) },
    ...... 
    { USB_DEVICE(EC20_VID , EC20_PID ) }, // EC20 4G 模块
	{ } /* Terminating entry */
}

２、内核配置

本4G模块是USB接口设备，内核配置为：

Device Drivers —>
　 [ * ] USB support —>
　　 < * > USB Serial Converter support —>
　　　　 <*> USB driver for GSM and CDMA modems

ppp拨号支持：

Device Drivers —>
　 [ * ] Network device support —>
　　 < * > PPP (point-to-point protocol) support

配置完成后，编译内核，再下载内核到开发板，启动开发板，出现下面信息，表示配置完成。

[root@li ~]# ls /dev/ttyUSB*
/dev/ttyUSB0 　/dev/ttyUSB1 　 /dev/ttyUSB2 　 /dev/ttyUSB3 /dev/ttyUSB4

3、测试设置情况

驱动是否工作：

[root@lin ~]# cat /dev/ttyUSB2 &
+QIND: SMS DONE
+QIND: PB DONE

网络连接测试：

[root@lin ~]# echo -e “AT\r\n” > /dev/ttyUSB2
[root@lin ~]# AT
OK
AT
OK

信号测试：

[root@lin ~]# echo -e “AT+CSQ\r\n” > /dev/ttyUSB2
[root@lin ~]# AT+CSQ
+CSQ: 17,99　　　　　//信号强度１７，信号良好
OK
AT+CSQ
+CSQ: 17,99

以上完成驱动移植工作，模块正常工作起来，随后开始拨号上网。

拨号上网

拨号上网友两种方式，ppp和运营商自己（GobiNet）的方式。

１、PPP拨号

pppd和pppoe说明

pppd 支持串行的拨号上网方式，也就是说，如果我们用4G 模块进行拨号上网，仅需要pppd 就可以了。

pppoe 是通过调用pppd 来实现 p-to-p 协议的，简单来说，pppoe 为了解决pppd 不能直接用于网口拨号上网而写的软件，pppoe 在工作时仍然需要调用pppd。

本模块的拨号已经提供了拨号脚本，所以不需要pppoe ，只需要移植pppd。

移植pppd

1、下载ppp
　　ppp是开源项目，从官网下载：https://ppp.samba.org/，当前最新版本是 ppp-2.4.9.tar.gz。
　　
２、配置生成Makefile

sudo ./configure

3、编译

make CC= arm-none-linux-gnueabi-gcc

４、部署ppp
编写.sh文件，用来创建文件夹和拷贝上面编译生成的文件。

#!/bin/sh
mkdir -p /home/lin/x210/rootfs/usr/local/lib/pppd
cd pppd/plugins
cp *.so /home/lin/x210/rootfs/usr/local/lib/pppd
cd rp-pppoe
cp rp-pppoe.so /home/lin/x210/rootfs/usr/local/lib/pppd
cp pppoe-discovery /home/lin/x210/rootfs/usr/sbin
cd ../pppoatm
cp pppoatm.so /home/lin/x210/rootfs/usr/local/lib/pppd/
cd ../radius
cp radius.so radattr.so radrealms.so /home/lin/x210/rootfs/usr/local/lib/pppd/

cd ../..
cp pppd /home/lin/x210/rootfs/usr/sbin
    
cd ../pppstats
cp pppstats /home/lin/x210/rootfs/usr/sbin

cd ../pppdump
cp pppdump /home/lin/x210/rootfs/usr/sbin

cd ../chat
cp chat /root/rootfs/usr/sbin  [In this way, the original chat directory is overwritten when copying]//先删除以前的chat，再运行这一句。因为它是链接到busybox的文件，直接覆盖时好，会把busybox替换掉，引起错误。

mkdir /home/lin/x210/rootfs/etc/ppp
cd ../etc.ppp
cp chap-secrets options pap-secrets /home/lin/x210/rootfs/etc/ppp

从4G模块厂家的文件夹中拷贝下面的文件：

• 拷贝quectel-chat-connect quectel-chat-disconnect quectel-ppp quectel-pppd.sh到根文件系统的/etc/ppp/peers目录下

• 拷贝ip-up到根文件系统的/etc/ppp目录下

• 修改/etc/ppp/peers/quectel-chat-connect 中的修改APN为cmnet(移动公司网络)
  OK AT+CGDCONT=1,“IP”,“APNnet”,0,0
  OK AT+CGDCONT=1,“IP”,“cmnet”,0,0

在根目录下创建 /var/lock 和run

mkdir /var/lock
mkdir /var/run
(问题：创建lock run后，重启动开发板就不见了，需要启动后临时创建)

网络测试

１、拨号

pppd call quectel-ppp &
quectel-pppd.sh 　 //或者使用厂家提供的拨号脚本

拨号后节选部分输出信息：

send (AT^M)
expect (OK)
^M
OK
 -- got it

send (ATE0^M)
expect (OK)
^M
^M
OK
 -- got it

send (ATI;+CSUB;+CSQ;+CPIN?;+COPS?;+CGREG?;&D2^M)
expect (OK)

２、测试网络：

ppp0      Link encap:Point-to-Point Protocol  
          inet addr:10.79.106.202  P-t-P:10.67.67.67  Mask:255.255.255.255
          UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:4 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:3 
          RX bytes:52 (52.0 B)  TX bytes:58 (58.0 B)

发现网卡ppp0。

３、查看网络状态

netstat -nr

发现２条路由表

[root@lin var]# netstat -nr
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
10.67.67.67     0.0.0.0         255.255.255.255 UH        0 0          0 ppp0
192.168.1.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U         0 0          0 eth0
0.0.0.0         192.168.1.1     0.0.0.0         UG        0 0          0 eth0

删除默认路由
route del default

[root@lin var]# netstat -nr
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
10.67.67.67     0.0.0.0         255.255.255.255 UH        0 0          0 ppp0
192.168.1.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U         0 0          0 eth0

将ppp0设置为默认路由，route add default dev ppp0

[root@lin var]# netstat -nr
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags   MSS Window  irtt Iface
10.67.67.67     0.0.0.0         255.255.255.255 UH        0 0          0 ppp0
192.168.1.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U         0 0          0 eth0
0.0.0.0         0.0.0.0         0.0.0.0         U         0 0          0 ppp0

ping百度域名测试

[root@lin var]# ping baidu.com
PING baidu.com (220.181.38.251): 56 data bytes
64 bytes from 220.181.38.251: seq=0 ttl=48 time=96.244 ms
64 bytes from 220.181.38.251: seq=1 ttl=48 time=84.331 ms
64 bytes from 220.181.38.251: seq=2 ttl=48 time=99.816 ms

以上完成.。