Geodaten aktivieren bei Dell WWAN 5811e Snapdragon X7 LTE-A Wireless-Karte

Dies kleine how to soll zeigen wie NMEA-Signale unter openSUSE Leap 15.0 verfügbar gemacht werden, wenn
in einem DELL Notebook der Baureihen Latitude, Inspiron oder Precision eine WWAN-Karte mit der Bezeichnung
5811e verbaut ist. Die Karte wird bei DELL als Qualcomm® Snapdragon X7 LTE-A-Karte aufgeführt.
Der Befehl lsusb fördert so etwas wie:

Bus 002 Device 002: ID 413c:81b6 Dell Computer Corp.

zutage. Der verbaute Chip ist von Sierra Wireless. Neben einem LTE-A-fähigen Modem verfügt dieser über ein GNSS-Empfänger (global navigation satellite system receiver). Dieser bietet GPS-, GLONASS- und Beidou-Satellitensystemunterstützung. usb-devices zeigt, sofern keine gps-Signale verfügbar sind:

T:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  2 Spd=5000 MxCh= 0
D:  Ver= 3.00 Cls=00(>ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 9 #Cfgs=  1
P:  Vendor=413c ProdID=81b6 Rev=00.06
S:  Manufacturer=Sierra Wireless, Incorporated
S:  Product=DW5811e Snapdragon™ X7 LTE
S:  SerialNumber=0815blabla
C:  #Ifs= 2 Cfg#= 1 Atr=a0 MxPwr=504mA
I:  If#=12 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=02(commc) Sub=0e Prot=00 Driver=cdc_mbim
I:  If#=13 Alt= 1 #EPs= 2 Cls=0a(data ) Sub=00 Prot=02 Driver=cdc_mbim

Es wird also nur das KernelModul cdc_mbim geladen. (Der cdc_mbim-Treiber unterstützt USB-Geräte nach der "Universal
Serial Bus Communications Class Subclass Specification for Mobile Broadband Interface Model" und ist optimiert für mobile Breitband Geräte (3G/LTE-Geräte)). Es fehlt das Kernel-Modul, das die GNSS-Signale verfügbar macht. Im Falle des hier werkelnden Chips ist dies der qcserial-Treiber.
Es stellt sich die Frage, warum der qcserial-Treiber nicht geladen wird, wenn eine Unterstützung der Hardeware gegeben ist, wie der Blick in die Linux Kernel Driver DataBase zeigt. Das Problem offenbart sich schnell,
wenn überprüft wird, welche USB composition für das Gerät gewählt wurde (oder besser ausgedrückt voreingestellt ist.) (USB compositions legen fest, mit welchen Interfaces ein Gerät auf dem USB-Bus erscheinen soll.)
Glücklicherweise gibt es ein perl-script (Autor: Bjørn Mork), dass die gewünschte Aussage hinsichtlich der USB compositionen liefert.
Ein Aufruf mit perl swi_setusbcomp.pl führt zu Ausgabe von

...
Current USB composition: 9
USB compositions:
   0 - HIP  DM    NMEA  AT    MDM1  MDM2  MDM3  MS      NOT SUPPORTED
   1 - HIP  DM    NMEA  AT    MDM1  MS                  NOT SUPPORTED
   2 - HIP  DM    NMEA  AT    NIC1  MS                  NOT SUPPORTED
   3 - HIP  DM    NMEA  AT    MDM1  NIC1  MS            NOT SUPPORTED
   4 - HIP  DM    NMEA  AT    NIC1  NIC2  NIC3  MS      NOT SUPPORTED
   5 - HIP  DM    NMEA  AT    ECM1  MS                  NOT SUPPORTED
   6 - DM   NMEA  AT    QMI                             SUPPORTED
   7 - DM   NMEA  AT    RMNET1 RMNET2 RMNET3            NOT SUPPORTED
   8 - DM   NMEA  AT    MBIM                            SUPPORTED
*  9 - MBIM                                             SUPPORTED
  10 - NMEA MBIM                                        NOT SUPPORTED
  11 - DM   MBIM                                        NOT SUPPORTED
  12 - DM   NMEA  MBIM                                  NOT SUPPORTED
  13 - Config1: comp6    Config2: comp8                 NOT SUPPORTED
  14 - Config1: comp6    Config2: comp9                 NOT SUPPORTED
  15 - Config1: comp6    Config2: comp10                NOT SUPPORTED
  16 - Config1: comp6    Config2: comp11                NOT SUPPORTED
  17 - Config1: comp6    Config2: comp12                NOT SUPPORTED
  18 - Config1: comp7    Config2: comp8                 NOT SUPPORTED
  19 - Config1: comp7    Config2: comp9                 NOT SUPPORTED
  20 - Config1: comp7    Config2: comp10                NOT SUPPORTED
  21 - Config1: comp7    Config2: comp11                NOT SUPPORTED
  22 - Config1: comp7    Config2: comp12                NOT SUPPORTED
...

Die USB composition Nr. 9 lässt lediglich das MBIM-Interface auf dem USB-Bus erscheinen. Für die gewünschten GNSS-Signale brauchen wir aber das NMEA-Interface (National Marine Electronics Association).
(NMEA 0183 beschreibt einen Kommunikationstandard zwischen GNSS-Empfänger und auswertenden Geräten wie PCs oder anderen Endgeräten. Das NMEA-Interface arbeitet genau nach dieser Vorgabe.) Also wäre USB composition Nr. 8 die, die benötigt wird. Mit perl swi_setusbcomp.pl --usbcomp=8 wird dies erreicht. usb-devices zeigt nach dieser Änderung und Neustart, dass das Kernel-Modul qcserial nun geladen ist.

T:  Bus=02 Lev=01 Prnt=01 Port=01 Cnt=01 Dev#=  2 Spd=5000 MxCh= 0
D:  Ver= 3.00 Cls=00(>ifc ) Sub=00 Prot=00 MxPS= 9 #Cfgs=  1
P:  Vendor=413c ProdID=81b6 Rev=00.06
S:  Manufacturer=Sierra Wireless, Incorporated
S:  Product=DW5811e Snapdragon™ X7 LTE
S:  SerialNumber=0815blabla
C:  #Ifs= 5 Cfg#= 1 Atr=a0 MxPwr=504mA
I:  If#= 0 Alt= 0 #EPs= 2 Cls=ff(vend.) Sub=ff Prot=ff Driver=qcserial
I:  If#=12 Alt= 0 #EPs= 1 Cls=02(commc) Sub=0e Prot=00 Driver=cdc_mbim
I:  If#=13 Alt= 1 #EPs= 2 Cls=0a(data ) Sub=00 Prot=02 Driver=cdc_mbim
I:  If#= 2 Alt= 0 #EPs= 3 Cls=ff(vend.) Sub=00 Prot=00 Driver=qcserial
I:  If#= 3 Alt= 0 #EPs= 3 Cls=ff(vend.) Sub=00 Prot=00 Driver=qcserial

Jetzt muss nur noch dafür Sorge getragen werden, dass die NMEA-Daten auf den USB-Bus gelegt werden.
Die Ausgabe obigen perl-scripts gibt über die Spaltennummer des Interfaces die Nummer des pseudo-UBS-Devices auf den die Daten des Interfaces gelegt werden an. Also werden die NMEA-Daten mit
echo "\$GPS_START" >/dev/ttyUSB1 explizites eingeschaltet. Die NMEA-Daten werden dann auf den USB-Bus gelegt.
Mit cat /dev/ttyUSB1 lassen sich die NMEA-Daten auf stout anschauen. Fertig.

Anm.: Unter Umständen wird die WWAN-Karte nicht korrekt vom System erkannt. Abhilfe schafft in einem solchen Fall eine eigene udev-Regel, die in eine Textdatei, z.B. mit dem Namen 99-dell5811e.rules im
Verzeichnis /etc/udev/rules.d/ abgelegt wird. Die Dateirechte sind 644 (oktal), Eigentümer und Gruppe auf root:root setzen.

# load qcserial module
SUBSYSTEM=="usb", \
        ATTR{idVendor}=="413c", ATTR{idProduct}=="81b6", \
        RUN+="/sbin/modprobe -b qcserial"


# force Dell WWAN 5811e (Snapdragon™ X7 LTE)to configuration #1
SUBSYSTEM=="usb", \
        ATTR{idVendor}=="413c", ATTR{idProduct}=="81b6", \
        ATTR{bConfigurationValue}="1"


# add the new id in the qcserial driver
SUBSYSTEM=="drivers", \
        ENV{DEVPATH}=="/bus/usb-serial/drivers/qcserial", \
        ATTR{new_id}="413c 81b6"