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Empfang von Satellit Astra 19.2 mit SAT>IP

Um volle Freiheit und Gängelfreiheit beim Radio und Fernsehempfang zu genießen ist eine Satellitenantenne quasi unabdingbar. Im Neubau passt das konzeptionell aber nicht so richtig, da für eine klassische Installation aufwendige Installationen mit Koaxkabel, Satellitenreceiver und dergleichen mehr erforderlich ist. Hinzu kommt die Problematik mit "Unicable", DiSeq, Steuerspannungen, Hi-/Low Band usw.

Seit wenigen Jahren gibt es ein neues Konzept, SAT>IP. Im SAT>IP Standard wird ein extrem simples IP Protokoll definiert, welches Satellitenempfänger per IP Steuert und die Daten eines Satellitentransponders/Bouquets aufbereitet als RTP Strom an eine bestimmte IP-Adresse schicken kann.

Es gibt mittlerweile Satellitenempfangsantennen die direkt einen SAT>IP Umsetzer eingebaut haben. Speziell die Antenne Selfsat SAT>IP21 wird über PoE(!) versorgt (nach 802.3at, 802.3af geht aber auch) und sie kann direkt via Ethernet (Die Antenne hat ein 1G Interface) ins Heimnetz eingebunden werden. Bevor es losgeht müssen allerdings noch Vorbereitungen getroffen werden.

Aufbau

Die erste wichtige Erkenntnis: Satellitenantennen müssen nicht auf das Dach gestellt werden. Für den Empfang terrestrischer Sender ist ein möglichst hoher Standort meist schon wichtig, für Satellitenempfang ist nur wichtig, das man das entsprechende Fleckchen für Astra oder Hotbird am Südhimmel sehen kann.

Das grobe Ausrichten der Antenne z.B. auf Astra 19.2 kann mittlerweile ganz einfach mit dishpointer direkt via google Maps und einem Geodreick erfolgen. Wurde vorab ermittelt daß man den Satelliten vom gewünschten Aufstellort sehen kann, so sind geschickte Plätze unter dem Dach auf der Terasse, unauffällig im Garten in Hausnähe oder in Fensternähe auf einem Balkon, Dachterasse oder ähnliches. Idealerweise ist der Platz im sogenannten "geschützten Bereich". Wichtig ist es Blitzschutz und Potentialausgleich zu beachten und sich hier ggf. von Fachleuten unterstützen zu lassen.

[Selfsat auf der Terrasse]
Selfsat SAT>IP Antenne auf der Terrasse mit Empfang von Astra 19.2

Firmwareupdate ohne Windows

Meine "Selfsat SAT>IP 21" kam mit einer recht alten Firmware an, 2.2.9. Im Internet las ich schon Erfahrungsberichte, daß die alten Firmwareversionen nicht mit tvheadend funktionieren. Die Firmware hatte zudem nicht mal einen Webserver um eine Firmwaredatei hochzuladen, sondern macht das per DOS-Batch-Datei(sic!), terraterm, tftp32 und weiteren tools unter Windows(!).

Also erstmal die Firmwaredatei unter "SAT>IP Upgrade Firmware" von der Selfsat Webpage geholt.

Die Antenne hat aber ein normales Linux drauf und die o.g. Firmwaredatei kann auch regulär ohne Windows geflasht werden.

Nachdem die Antenne gebootet hat bezieht das dort laufende Linux via udhcpd eine IPv4 aus dem LAN. Bei mir ist das die IP 172.16.2.5. Es läuft ein ssh Server mit der sinnreichen User/Passwort Kombination User: root/Passwort: root. Nach der Anmeldung, können die einzelnen Schritte aus der Doku und dem Batch Job manuell an der Shell der Antenne eingegeben werden (busybox).

Die von Selfsat heruntergeladene Firmware-Upgrade Datei entpacken. Es entstehen gss4p_update_v3_1_18/ und gss4p_webui_firmware_3_1_18/ und eine PDF Beschreibung des Updatevorgangs.

Die Datei gss4p_update_v3_1_18/Tftpd32/gss4pui_uImage_v3_1_18.bin muß nun via scp auf die Antenne kopiert werden. Danach via ssh als root auf der Antenne einloggen. Im folgenden sind die Ausgaben der Antenne normal und die Tastatureingaben durch den User dick gedruckt.

ssh root@172.16.2.5 # um sich auf die Antenne einzuloggen
Password: root
[AS-B3S100-Server]$ md5sum gss4pui_uImage_v3_1_18.bin
82390744a449c6bcc9365eda0eebb1ef

Die md5summe auf jeden Fall mit der Version auf dem PC Vergleichen um übertragunsprobleme und insbesondere abgeschnittene Dateien zu vermeiden.

[AS-B3S100-Server]$ fw_tool update -n uImage1 -f gss4pui_uImage_v3_1_18.bin
Erasing '/dev/mtd4' (uImage1)
Updating '/dev/mtd4' (uImage1) with gss4pui_uImage_v3_1_18.bin (7091766 bytes)

Das Löschen des Flash und neu beschreiben dauert einige Zeit (gefühlt ewig, real einige Minuten). Im beschreibungs-PDF im root-Verzeichnis des Firmwareupgrade archives ist es nicht mehr beschrieben, aber in der Batch Datei kann nachvollzogen werden was noch gemacht werden muß, damit das Firmwareimage funktioniert.

[AS-B3S100-Server]$ fw_tool activate -n uImage1
[AS-B3S100-Server]$ fw_tool list
mtd0: tb100-env (64 KB) 
mtd1: u-boot0 (192 KB) (1)
mtd2: u-boot1 (256 KB) 
mtd3: uImage0 (12 MB) 
mtd4: uImage1 (12 MB) (2)
mtd5: userdata (7 MB) 
[AS-B3S100-Server]$ cd /data
[AS-B3S100-Server]$ rm -rf /data/*
[AS-B3S100-Server]$ ls -al /data
[AS-B3S100-Server]$ reboot

Mit dem reboot Kommando startet die Antenne durch. Durch das Firmwareupdate gibt es auf Port 8000 nun ein sehr rudimentäres Webinterface (unter dem man unter anderem die Firmware upgraden kann) und das Default-root-passwort ist auf SELFSAT geändert. Das Passwort für das Webinterface ist admin/admin... Wurde vorher die Webseite schonmal aufgerufen muß man mit Strg+R reloaden, ansonsten zeigt er die alte Seite an.

Aufgrund der Probleme mit den Passwörtern muß das Gerät aus purem Selbstschutz in ein eigenes (V)LAN verfrachtet werden. Der SAT>IP Server sollte also tunlichst nicht direkt im LAN exponiert sein (da ansonsten eben auch die SSH Login Shell und das Webinterface auf Port 8000 erreichbar ist) sondern z.B. mit tvheadend gekapselt werden. tvheadend kümmert sich auch um das Resourcenmanagement.

Netzwerkprobleme

Irgendwie muß das Netzwerkkabel durch ein Fenster herein, zuerst habe ich das mit dieser Fensterdurchführung probiert. Damit werden aber nur 100 MBit/s zuverlässig erreicht. Wichtig: In diesem Fall wird dann halbduplex ausgehandelt, d.h. es muß auf dem Switch auf der Gegenseite nur "100 MBit/s halbduplex" einstellt werden, damit es zuverlässig funktioniert. Ansonsten gibt es immer wenn tvheadend die RTSP Pakete verschickt packet-loss und damit Bildruckler bzw. Tonaussetzer. Am (gemanagten) Switch können diese Fehler gut erkannt werden. Am Shellprompt der Antenne kann gepüft werden was ausgehandelt wurde. Hinter der Meldung Link is up wird die von der Antenne erkannte Geschwindigkeit und Modus gelistet. Ich habe bei mir das Kabel getauscht und kann jetzt 1 GBit/s vollduplex verwenden.

[AS-B3S100-Server]$ dmesg |grep stmm
stmmac - user ID: 0x10, Synopsys ID: 0x37
libphy: stmmac: probed
eth0: PHY ID 001cc915 at 0 IRQ POLL (stmmac-0:00) active
eth0: PHY ID 001cc915 at 1 IRQ POLL (stmmac-0:01)
stmmac_open: failed PTP initialisation
libphy: stmmac-0:00 - Link is Up - 100/Half
libphy: stmmac-0:00 - Link is Down
libphy: stmmac-0:00 - Link is Up - 1000/Full
stmmac: Energy-Efficient Ethernet initialized

Anbindung an tvheadend

Das automagische discovery hat nicht funktioniert, deshalb starte ich jetzt tvheadend wie folgt

/usr/bin/tvheadend -f -p /var/run/tvheadend.pid -u hts -g video --satip_xml http://172.16.2.5:8000/description.xml

Dadurch wird die SAT>IP Antenne direkt angesprochen und nicht via UPNP discovery gesucht.

Die Antenne enthält 8 Tuner, in tvheadend stehen entsprechend 8 frontends zur Verfügung. Diese müssen dann alle noch manuell enabled werden, damit es funktioniert.

Stromverbrauch und Standard

Am PoE Switch braucht die Antenne in Betrieb ca. 10 Watt und kann Gigabit Ethernet. Leider gehen die Tuner nicht wieder in den Sleep-Modus, direkt nach dem Booten braucht sie nämlich nur knapp 6 Watt aber spätestens nach dem tvheadend EPG Scann sind es runde 10 (und bleiben es auch).

#show power inline GigabitEthernet1/0/7

Interface    Admin       Oper         Power (W)     Class     Device     Priority 
---------- ---------- ----------- ----------------- ----- -------------- -------- 
gi1/0/7    Auto       On          9.900             4     Selfsat SAT>IP low      

Port Status:               Port is on. Valid resistor detected
Port standard:             802.3AT
Admin power limit:         20.0   watts
Time range:
Link partner standard:     802.3AT
[...]
#show interfaces status GigabitEthernet1/0/7
                                             Flow Link          Back   Mdix
Port     Type         Duplex  Speed Neg      ctrl State       Pressure Mode
-------- ------------ ------  ----- -------- ---- ----------- -------- -------
gi1/0/7  1G-Copper    Full    1000  Enabled  Off  Up          Disabled Off