linux 下的4g、5g模组的几种拨号方式

1、ECM　　

　　最近在调试移远的4g、5g模块，用到了几种拨号方式如ecm、ncm、rmnet，下面进行一下梳理。不管是什么拨号方式，在Linux下都是一张网卡，用ifconfig可以看到，应用程序使用4g、5g的网卡和使用有线网卡方式完全一样。先看一下在linux嵌入式设备中有线网卡是怎么样的：

　　

　　

　　从分层网络模型看，数据链路层和物理层是有硬件实现的，其余层是由内核和应用程序实现的。在上图的有线网络中，数据链路层就是芯片的mac控制器，物理层就是phy芯片。linux中用struct net_device结构体表示一张网卡，这张网卡实际上是对应的mac控制器和phy，用register_netdev注册后就可以用ifconfig命令看到一张网卡。类比一下4g、5g模组，这些模组一般都是用usb口连接到soc芯片中的，4g、5g模组可以看做工作在数据链路层和物理层，网络层、传输层都是在内核实现的。网络数据从应用层一层一层的发下来要经过usb发送给4g模组，然后交给模组再转换成4g、5g信号发出去。这样模组和内核就涉及到网络数据和usb数据的交互问题，所以这里就需要做一个中间件，将网络数据通过usb接口发送给4g模组，或接受模组usb数据转换成网络数据提交给上一层。做这件事的就是ecm，ecm的代码在drivers/net/usb/cdc_ether.c中，它是一个usb_driver驱动，通过usbnet_probe函数注册一张网卡usb0，在usbnet_probe中会定义一个struct net_device，最后用register_netdev注册一张网卡。

　　

　　看代码可以发现它实际上是通过usb口实现网络数据的透传。

　　ECM：网络数据和usb数据相互转换

　　NCM：ECM的升级版，将多个以太网包组成一个NTB包在usb总线上传输

2、rmnet

　　将rmnet之前先看一下高通定义的QMI协议，该协议是4g、5g模组的控制协议，我们知道4g、5g模组可以通过at指令控制，比如读取版本号，查看信号强度、拨号等等。QMI协议也可以完成这些功能。在linux中，要用到QMI需要加载一个驱动驱动cdc_wdm.ko，该驱动在drivers/usb/class/cdc_wdm.c中，加载驱动后，会生成/dev/cdc-wdm0节点，应用程序可以通过该节点来完成QMI协议传输，从而达到控制模组的目的。

　　rmnet拨号还要加载一个高通的qmi_wwan,ko驱动，该驱动就是类似ECM的功能，加载后会生成一种wwan0的网卡。还有一个quectel-CM的管理程序，它主要通过/dev/cdc-wdm0节点用QMI协议控制模组实现拨号上网。