Moin ihr Lieben,
wir hatten ja mit fips im September unseren UKW-Einstand. War zwar nur Veranstaltungsfunk für ne Woche, aber egal, wir waren so richtig echt OnAir und es war großartig.

Das altbekannte fips-Problem galt es aber auch bei dieser Aktion zu lösen:
Es sollte so wenig wie möglich kosten.
Wenn ihr allerdings schon mal bei den Herrschaften von MediaBroadcast angefragt habt, was denn so ein Senderlein und die Audiozuführung dort hin zur Miete kostet, wird einem recht schnell klar, dass es das nicht in günstig gibt. Aber egal, das muss auch anders gehen. Tut es auch.

Seit diesem Jahr (2012) ist es nicht mehr zwingend Notwendig, dass der UKW-Sender von einem entsprechenden Dienstleister gestellt und betrieben wird. Wenn man das irgendwie selbst gestemmt bekommt, dann darf man die Mühle auch selbst betreiben, solange das natürlich alles innerhalb der gesetzlich bestimmten Grenzen, Parameter und Regularien geschieht. Haben wir so bei der LfK erfahren. Für die fips-Technikcrew war das die defacto-Aufforderung das selbst zu machen.
Das Senderchen gabs mal irgendwo günstig und stand sowieso schon bei uns im Keller rum. RDS-Coder auch. Ein Senderstandort war auch bald gefunden. Jetzt aber die Frage, wie kommt dieses Audio dort hin? Außerdem wollten wir einen Teil der Sendungen vor Ort auf der Veranstaltung machen. Wie kommen wir von dort ins Studio?
Bisher hatten wir Sendungen von Außerhalb immer ins Studio gestreamt. Allerdings übers Internet. Oft per UMTS. Die große Unbekannte bei dieser Art von Verbindung. Dieses Stück Netz, das man nicht selbst im Griff hat und wo sich auch noch diese anderen User tummeln. Die Latenz ist mitunter astronomisch und Zuverlässigkeit ist auch was anderes. Bei Webradio juckt die Latenz der Leitung ins Studio niemanden, kann sowieso niemand prüfen, auf UKW allerdings schon. Solange im Studio jemand sitzt sind Unterbrechungen zwar ärgerlich aber nicht so schlimm, er kann ja eingreifen. Bei einer Zuführung zum Sender allerdings sind Unterbrechungen und Ausfälle ganz und garnicht drin. Das sollte stabil und zuverlässig laufen.

Jetzt folgte die Recherche, wie machen das die Profis?

In Deutschland sieht es mit bezahlbaren Lösungen allerdings recht Mau aus. Die einzigen mit eigenen Sendern und entsprechenden Zuführungen sind die öffentlich-rechtlichen. Da spielte Geld lange Zeit keine rolle. Und die privaten geben ihr Geld wohl oder übel der MediaBroadcast. Dafür gibts nen tauglichen Sender, nen Stereo-Coder, nen RDS-Coder, ne entsprechende Leitung dorthin und jemanden zum Anschreien, wenns nicht funktioniert. All das natürlich in verschiedenen Ausbaustufen, die einzig und allein davon abhängen, wieviel Geld man gewillt ist, den Herrschaften MediaBroadcast rüberzuschieben. Für uns nicht brauchbar. Deutschland gibt also nichts her.
Die Amis und andere haben allerdings öfter selbst nen Sender den es zu beschicken gilt. Bewerkstelligt wird das gerne mal über Richtfunk. Genannt wird das ganze Dingens dann „STL“. Sender to Transmitter-Link. Darunter findet man nach bemühen von Google diverse Lösungen. Die grundsätzlichen Überlegungen waren dann folgende:
Sichtverbindung zum Sender hätten wir. Über Umwege hätten wir diese auch zum geplanten Außenstudio. Allerdings ist Richfunk, wie man ihn kennt, im bürokratischen Deutschland teuer. Für nahezu sämtliche Frequenzbänder gibt es Lizenzgebühren zu entrichten. Auch ist die entsprechende Hardware nicht ganz günstig.

Da wir natürlich mittelfristig eine dauerhafte UKW-Verbreitung anstreben, dürfen auch entsprechende Anschaffungskosten anfallen, aber klassischer Richtfunk würde sämtliche Budgetgrenzen sprengen. Ganz zu schweigen von den regelmäßig anfallenden Lizenzkosten.

Wir fingen etwas an zu spinnen und landeten wieder beim Streaming-Gedanken, allerdings etwas gepimped. Was wäre, wenn wir per WiFi / WLAN gerichtete Verbindungen hinbekommen würden, und somit ein eigenes Netz bauen, über das wir dann wieder ungestört Streamen könnten? Die Nerd-Herzen fingen an höher zu schlagen. Ungeahnte Möglichkeiten taten sich auf. Wenn Wifi, dann wäre ja auch jeglicher Netzwerkverkehr möglich. Wo wir damit hinkommen, hätten wir einerseits eine Möglichkeit zum Senden und andererseits gleichzeitig auch Zugang ins Haus-Netz, mit allen damit verbundenen Vorteilen, und von dort ins Internet. Mal völlig ungeachtet davon, was eigentlich über eine solche lösung an Durchsatz möglich wäre.

Wir fingen also an zu Recherchieren, was es denn so im WiFi-Bereich für Lösungen gibt. Es war uns schon bewusst, dass es gerichtetes WLAN gab, allerdings hatten wir keine Ahnung wie weit soetwas reichen würde. Auch hatten wir keine Ahnung vom erzielbaren Durchsatz. Aber dieses Wissen fingen wir nun eben an uns Anzueignen.
Die erste Anfrage nach Preisen zu einer gerichteten Outdoor Wifi-Lösung lies uns allerdings etwas zusammenzucken. Aussage: 2km sollten kein Problem sein, kost aber mit allem drum und dran 5000 € für eine einzelne Strecke. Schock! Zuviel! Gut, war auch eine Lösung von Trapeze, mittlerweile Juniper, aber egal. Zu Teuer. Bei weiteren Recherchen fanden wir noch eine Lösung von Lancom für die Hälfte. Schon besser, möchte dann aber auch irgendwie finanziert sein.

Aber immerhin wussten wir nun, die bei uns nötigen guten zwei Kilometer sind per WLAN irgendwie zu schaffen. Wenn wir da jetzt irgendwie 1,5 Mbit/s drüberbekommen, könnten wir sogar PCM streamen. Im Kopf hatten wir diese netten kleinen Barix-Teile, von denen wir eigentlich nur gutes gehört hatten.
Nach einem Weilchen weiterspinnen und Gedanken über finanzierungsmöglichkeiten kam irgendwo DER entscheidende Tipp her.

Ubiquity Networks!

Ein paar hippe Californier klopfen Netzwerk-Equipment zusammen das preis-leistungs-technisch seinesgleichen sucht. Spezialisiert sind sie auf Outdoor-Lösungen, die durchaus auch ein paar Kilometer mehr Distanz überbrücken können als nötig. Nein, wir bekommen von denen kein Geld, aber wir sind große Fans von den Herrschaften. Die Produkte sind der Hit, der Preis noch vielmehr und auch der Deutschlandvertrieb hat nen Plan von dem was er macht.
In kürze: Wir hatten plötzlich keine Finanzierungsfragen mehr nötig. Nach einem Gespräch mit dem Deutschlandvertrieb wussten wir, welcher Accesspoint für unsere zwecke ausreichend war. Man riet uns zur NanoBridge M5. 80 Euro pro AP? Geschenkt! Und genügend reserven. Bis zu 30 km Entfernung und bis zu 100 Mbit/s Durchsatz. Das hätten wir uns nie zu Träumen gewagt. OK, die 30 km in Deutschland hinzubekommen wäre möglich aber nicht mehr legal, Leistung haben die Teile nämlich mehr als genug bzw. erlaubt. Aber das ist natürlich alles Regelbar und 3 bis 5 Kilometer sollten auch hier im regulierten Deutschland möglich sein. Funken tun die Geräte im 5 GHz-Bereich für Outdoor WLAN. Mit entsprechend angepasster Leistung lizenzfrei nutzbar. Geben tuts die Teile auch mit 2,4 GHz. Für die 5 GHz haben wir uns deshalb entschieden, da dieser Frequenzbereich noch nicht so hoffnungslos überlaufen ist. Außerdem sind die höheren Frequenzen resistenter gegen Umwelteinflüsse wie Nebel oder Regen. WUN-DER-BAR!

Die ersten zwei Schüsseln zum Testen waren auch sofort bestellt. Testszenario, irgendwo aus dem Fenster auf den nächsten Hügel zielen und mit der zweiten Schüssel auf besagten Hügel stehen und gucken, was so ankommt. Ohne groß zu zielen (ging nicht, war dunkel) hatten wir auf dem Hügel ordentliches Internet. Die Schüssel am Fenster war provisorisch mit einem Staubsaugerrohr befestigt, wie auf den Bildern unschwer zu erkennen. Die Gegenseite wurde einfach in der Hand gehalten und grob ausgerichtet. Der Speedtest meinte irgendwas zwischen 15 und 20 Megabit. Das hat unsere Erwartungen weit übertroffen. Und das ohne ordentliches Zielen. Ohne das Ziel überhaupt zu sehen ;)

Schüssel am Fenster

Professionell befestigt…

Wir gingen also davon aus, dass der Spaß funktioniert. Einen Audiostream sollten wir locker da drüber bekommen. Gingen wir mal von 15 Mbit/s aus, war das weit mehr als wir über unseren UMTS-Stick bislang immer hatten. Und sicherer allemal. Nun wurde also geplant.

An unseren Senderstandort kamen wir direkt, ohne Umweg. Für diese Strecke brauchten wir also zwei Schüsseln. Für die Audioübertragung sahen wir einen Barix Instreamer 100 und einen Exstreamer 100 vor. Völlig ausreichend für unsere Belange. Dann noch einen Switch beim Sender und gut.
Der Weg zu unserem geplanten Außenstudio war nur per Umweg möglich. Aber kein Problem. Da wir ja auch die örtliche Klinik mit Radio versorgten namen wir das gleich zum Anlass, die infrastruktur für die sowieso vorgesehene Erneuerung der Audiozuführung zur Klinik zu schaffen. Somit konnten wir die Klinik auch gleich als Relay nutzen, was durch die erhabene Lage geradezu ideal ist. Es gibt kaum etwas, das man von der Klinik nicht sieht, somit wäre von überall wo man die Klinik sieht ein Senden und der Zugang in unser Hausnetz und zum Internet möglich.
Das wären also nochmal zwei APs für die Strecke zur Klinik und weitere zwei von der Klinik zum Außenstudio. Ein Switch für die Klinik und noch einer für vor Ort, nochmal ein In- und ein Exstreamer, fertig.

So der Plan. Der günstige Preis der Ubiquity APs machte es uns möglich auch den Umweg über die Klinik zu realisieren. Da auch nicht mehr ewig Zeit blieb bis zum Sendestart, wurde bald bestellt. Zur Konfiguration und zu Testzwecken wurde das komplette Setup, das später über mehrere Kilometer verstreut liegt komplett in unserem Keller aufgebaut.

Die sechs Feeds für die Schüsseln

Die Feeds sind die eigentlichen APs

Erstes rudimentäres Testsetup

Die ideale Funkstrecke, nahezu ohne Abstand

Leichtes Chaos…

AirOS, das System der APs

Auch vom Aufbau her sind die Produkte von Ubiquity recht innovativ. Der Grundgedanke ist immer, die HF-Leitung vom AP zur Antenne so kurz wie möglich zu halten um Verluste zu vermeiden. Alle APs von Ubiquity sind daher outdortauglich und sitzen im Freien in unmittelbarer Nähe zur Antenne. Unsere Nanobridges bestehen an sich nur aus der Schüssel zur Bündelung des Signals und dem eigentlichen Feedhorn, wobei hier der Feed der komplette AP ist. Dieser hat hinten einen normalen Ethernet RJ45-Anschluss über den die Daten und per passive PoE auch der Strom zugeführt wird. Wer bei sich echtes PoE nach 802.3af betreibt, keine Sorge, hierfür haben die Ubiquity-Homies Adapter parat. Somit muss nur ein einziges Kabel zur Schüssel gelegt werden. Die PoE-Injektoren kann ich zentral dort halten, wo es sowieso Strom gibt.
Aussehen tut das Endprodukt dann folgendermaßen:

Schüsseln auf unserem Dach

Schüssel am Sender

Schüsseln am Relay

Auch sehr schick ist, dass Ubiquity mit AirControl eine kostenlose, durchaus taugliche Controller-Software für sämtliche seiner Wireless-Produkte zur Verfügung stellt. Darüber lassen sich Massenkonfigurationsänderungen, Firmwareupdates, Backups und andere Dinge komfortabel durchführen. Funktionen, die sich andere Hersteller gerne mal teuer Zahlen lassen. Die Software läuft problemlos auf irgend einem Rechner, der sowieso immer an ist. Der Zugriff erfolgt sowieso per Browser von irgendwo aus dem Netz. Zur Zeit ist es noch eine Betaversion, funktioniert aber sehr zuverlässig.

Das Ende vom Lied war, dass wir mit den Funkstrecken viel mehr anstellen konnten, als wir erwartet hatten. Über die Relay-Strecke hatten wir am Endpunkt, also im Mobilen Studio, noch einen Durchsatz von 60 Mbit/s. Grandios… Das führte dazu, das wir in unserem mobilen Studio das NAS für das Playoutsystem garnicht mehr benutzt haben. Die Pfade wurden direkt auf den Server im Haus umgebogen, bisschen leitsinnig, ja, aber lief erschreckend problemlos. Auch konnten wir draußen ein VoIP-Fon an unsere Anlage im Haus mit anbinden und waren somit normal telefonisch erreichbar.
Die Latenz des Audiosignals von Außenstudio rein bis Autoradio raus lag bei ca. 400 – 500 ms. Und wir sprechen hier von unkomprimiertem PCM-Wave mit 48 kHz Abtastrate über drei Funkstrecken und zwei En- und Decoder-Pärchen. Den Preis für diese unkomprimierte Übertragungsart möchte ich bei der Media Broadcast lieber garnicht erfragen ;)
Und Stabilitätsprobleme hatten wir sogut wie keine. Einzig der Rettungshubschrauber, der gelegentlich an der Klinik landet schafft es je nach Anflugswinkel mit seinem Radar, dass die Schüsseln die Leistung wegnehmen. Ist in Deutschland gesetzlich so geregelt, da Radar ähnliche Frequenzen benutzt. Passiert aber sehr selten.
Für solche Fälle kann in die Barix-Exstreamer ein USB-Stick gesteckt werden, von dem dann das Notprogramm bei einem Verbindungsabbruch abgespielt wird. Funktioniert extrem zuverlässig.
Hier noch ein Blick auf das Setup beim Sender und unser Außenstudio:

Sender mit Peripherie

Mobiles Studio

Nochmal schnell alles zusammengefasst und mit Tipps versehen:

Setup:

• Eine Funkstrecke vom Studio zum Senderstandort (ca. 500 Meter Luftlinie), zweimal Ubiquity Nanobridge M5.
• Ein Barix Instremaer 100, ein Barix Exstreamer 100 fürs Audioencoding / Streaming vom Studio zum Sender und Übermittlung der seriellen Daten für den RDS-Coder.
• Ein HP V1810-8G Switch zur Verteilung am Sender (Spart nicht an ordentlichen Switches!)
• Eine Funkstrecke vom Studio zur Klinik (ca. 2 Km Luftlinie), zweimal Ubiquity Nanobridge M5.
• Eine Funkstrecke von der Klinik zum Veranstaltungsort (ca. 2 Km Luftlinie), zweimal Ubiquity Nanobridge M5
• Ein HP V1810-8G Switch für das Relay an der Klinik
• Ein Barix Instremaer 100, ein Barix Exstreamer 100 fürs Audioencoding / Streaming von draußen ins Studio.
• Ein HP V1810-8G Switch für die Verteilung im Mobilen Studio.

Soweit das Equipment.
Kostet alles in Allem weit weniger als ein Musiktaxi oder anderer Codec und kostet das vor allem nur einmal. Keine Laufenden Kosten, außer Strom.

Benutzt im Außeneinsatz UV-Beständige Kabel! Theoretisch kann man auch normale Netzwerkkabel durch so Wellrohre ziehen, aber da werdet ihr verrückt beim verlegen. Ubiquity hätte da sein ToughCable im Angebot. 300 Meter für 150 Öre klang so falsch jetzt nicht. Plus Stecker. Ordentliches Kabel, UV-Beständig, und gut geschirmt gegen Elektromagnetische Einflüsse. Gut, den direkten Blitztreffer wird das jetzt nicht harmlos machen, daher vielleicht immer noch ne Schüssel im Schrank liegen haben. Hier haben wir noch keine Erfahrungswerte. Vor allem wäre gut zu wissen, ob die durch den Blitz erzeugte Überspannung am PoE-Injektor halt macht, oder ob man dann auch gleich nen neuen Switch und was weiß ich noch alles braucht. Daher immer schön unter den benachbarten Blitzableitern bleiben.

Bei Kabeln im Freien immer an diese Abtropf-Bögen denken, an denen Regenwasser abtropfen kann bevor das Kabel irgendwo reingeht. Da müssen wir auch noch ein bisschen Nacharbeiten. Weil sonst rinnt euch das Wasser am Kabel entlang, je nach Kabelführung, bis in den Injektor. Der freut sich da in der Regel nur einmal drüber.

Beim Ausrichten der Schüsseln dachten wir auch erst „Boah, wie bekommt man das auf die Entfernung so genau hin?“ Haben mit GPS rumprobiert und Gedöns. Aber alles Wurscht. Grob zielen, bisschen Augenmaß, passt. Ihr dürft nicht vergessen, dass der Beam nach 2 Kilometern am Ziel einen im Durchmesser 30-40 Meter großen Footprint zaubert. Zudem haben die Schüsseln diese Praktischen Leuchtbalken an sich dran.

Macht die WiFi-Strecken so dicht es nur geht. Die hängen in eurem Hausnetz. Verschlüsselt mit WPA2 und geht bei der Keylänge gerne an das Maximum von 63 Zeichen. Lasst euch diesen generieren mit Zahlen, Buchstaben, Groß und Kleinschreibung und Sonderzeichen. Ihr braucht ihn sowieso nur einmal eingeben, er darf daher Kryptisch sein. Aktiviert WDS-Bridging, dann kann schonmal so Consumer-Kram nichts mit Anfangen, zudem ist die Bridge erst dann völlig Transparent für jeglichen IP-Verkehr. Und aktiviert, wenn möglich auch AirMax. Damit können dann nur noch Ubiquity-Gerätschaften umgehen. Bindet bei den Schüsseln im AP-Mode die erlaubten Wlan-Gegenstellen (Schüsseln im Station-Mode) an deren MAC-Adresse. Schaltet den SSID-Broadcast aus, bringt zwar an sich nichts, aber muss ja nicht gleich jeder sehen. Und, wenn möglich, steckt die Schüsseln in eurem Hausnetz in ein extra V-Lan, in das speziell Geroutet wird. Daher auch nicht an den Switches sparen. Die Ubiquity-Schüsseln können V-Lan-Tagging, die Barixe nicht. Daher gut, wenn es der Switch kann.

Und stellt euch gut, mit dem Menschen auf deren Dächern ihr das Geraffel verteilt. Es wird komisch geguckt wenn man abends um halb 12 in der örtlichen Klinik einläuft und dem Pförtner erzählt, man müsse jetzt aufs Dach, weil die Schüsseln seit den letzten Spielereien an der Timeserver-Adresse nicht mehr erreichbar sind. Meist wirkt ein Powercycle wunder, daher haben wir an diesen Stellen jetzt solche Steckdosen, die man per SMS ein oder ausschalten kann ;)

Mittlerweile jagen wir über das Klinik-Relay einen 6 Mbit/s-Videostream für die Klinik und das örtliche Lokalfernsehen mit Livebildern aus dem Studio. Klappt problemlos. Also, ran ans Werk ;)