Funkmeldeempfänger

Digitaler Meldeempfänger

Ein Funkmeldeempfänger (FME) – andere Bezeichnungen u. a. Pager, Pieper, Piepser, Melder – ist ein kleiner tragbarer Funkempfänger, der im Rahmen eines Funkdienstes üblicherweise zu Alarmierungszwecken sowie zur Nachrichtenübermittlung an Personen eingesetzt wird.

Der erste praktisch nutzbare Pager wurde 1950 von Ärzten im New Yorker Stadtgebiet eingesetzt. Dieses erste Pager-System hatte eine Reichweite von ungefähr 40 km und die Ärzte zahlten 12 US-Dollar pro Monat für diesen Dienst. Dieses Pager-Gerät wurde von der Reevesound Company aus New York entwickelt und hergestellt. Es wog ungefähr 200 g.^[1]

Stand der Technik

Unter den Funkmeldeempfängern gibt es Systeme für Gebäudeanwendung (nur innerhalb von Gebäuden), für nationale und für beliebige regionale Anwendung (innerhalb und außerhalb von Gebäuden). Systeme für regionale Anwendung sind als proprietäre Systeme verfügbar. Der Wettbewerb wird durch die Preisbildung für die allgemein verfügbaren Kurznachrichtendienste im Netz GSM oder UMTS mit Short Message Service bestimmt. Systeme für Gebäudeanwendung orientieren sich an den installierten Funknetzen nach den gültigen Standards WLAN nach IEEE 802.11 und DECT. Die Unterschiedlichkeit der Protokollstandards verhindert in der Regel die Nutzung derselben Gerätetypen in verschiedenen Betrieben und an verschiedenen Standorten. Der Unterschied der Systeme für Anwendungen innerhalb von Gebäuden liegt zunächst in der erforderlichen Sendeleistung (regional bis 2 W EIRP, lokal meist unter 100 mW EIRP) und dem damit verbundenen Störpotential sowie in den Leistungsmerkmalen der Dienste für die Nutzer.

Geschichte

Ältere Funkmeldeempfänger waren vielfältig in analoger Technik ausgeführt und erfüllten ihren Zweck bei Nutzung mit nach dem Stand der Technik inzwischen unnötig großer Kanalbandbreite. Einige dieser Systeme sind wegen Änderung der Zulassungsbedingungen nicht mehr verwendbar. Neuere Systeme sind digitalisiert in Modulation und Datenübertragung. Sie bieten jedoch keine Konvergenz mit Betriebsfunkeinrichtungen oder mit Mobilfunknetzen oder mit drahtlosen Haustelefonen. Die Ursache liegt in der Geschichte der Geschäftsentwicklung mit Mobilfunknetzen und dem Kurznachrichtendienst Short Message Service. Die dynamische Entwicklung der Kommunikationskosten fördert keine neuen Systeme für beliebige regionale Anwendung. Weiterhin werden bisher keine Lösungen angeboten, welche mit den Diensten IP-Telefonie in WLANs koordiniert sind.

Ausblick

Aktuelle Beschaffungen werden sich an landesweiten Funkrufnetzen, an den neuen digitalen Betriebsfunkeinrichtungen und an lokalen Funknetzen orientieren, dazu Endgeräte mit geringerem Funktionsumfang bieten und dadurch billiger und kleiner sein als ein Handfunkgerät, aber kaum billiger sein als ein in großen Stückzahlen hergestelltes Mobiltelefon. Es ist fraglich, ob die speziellen Systeme durch Geräte anderer Mobilfunknetze (GSM, 3GPP) ersetzt werden können. Bisherige Betriebsstrategien der Mobilfunkbetreiber sichern keine Überlastfreiheit bei Großlagen und sind daher kein Ersatz. Zudem belegt die weltweit führende GSM Association in ihrer Studie The Role of Mobiles in Disasters and Emergencies,^[2] dass sich Mobiltelefone nicht für die Alarmierung und Warnung der Bevölkerung bei Naturkatastrophen und anderen Großschadenslagen eignen.

Anbieter (Provider)

Anfang der 1990er Jahre kamen zum Cityruf weitere Dienstanbieter und Produkte hinzu, die teilweise eigene Infrastrukturen oder Funksysteme nutzten (z. B. Skyper, Scall, TeLMI, Quix). Mit der zunehmenden Verbreitung von Mobiltelefonen mit SMS-Funktionalität und der starken Konzentration auf CPP-Kunden (calling party pays) wurden die meisten Anbieter verdrängt. eMessage ist in Deutschland und Frankreich als einziger Anbieter noch am Markt.^[3] Der Anbieter eMessage bietet bundesweit folgende technisch ähnlichen Dienste: eBos-Alarmierung, eSkyper, eBroker, eCityruf, expresso, tatoo und entsprechende Zugangsplattformen. Weiterhin werden über diesen Dienst aktualisierte Wetterdaten übermittelt. In Österreich wurden die Pagerdienste von Telekom und AirPage angeboten.

Nutzung

Größenvergleich mit Stift. Je kleiner der Empfänger, desto größer der Tragekomfort

Für den Empfang von Funkrufen im Amateurfunk modifizierter Skyper

Zwei analoge Funkmeldeempfänger des Herstellers Swissphone:
links ein Quattro XLS+, rechts ein Quattro 98S mit neutraler Oberschale

BOS

Weit verbreitet sind Funkmeldeempfänger mit Signalfunktion bei Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) beispielsweise als Alarmierungssystem der Feuerwehr, um deren Mitglieder über einen Einsatz zu informieren. Inzwischen entscheiden sich vor allem Freiwillige Feuerwehren und Rettungsdienste immer häufiger für den Textalarm mit konkreten Einsatzangaben, um wertvolle Zeit zu sparen. Pager mit Nachrichtenübermittlung (Text, Numerik) werden unter anderem in der Lkw-Zulaufsteuerung in großen Herstellerbetrieben, Handels- und Versandunternehmen, in den kommunalen Winterdiensten (Gruppenruf), zur Benachrichtigung von Service- und Bereitschaftspersonal sowie zur Überwachung von Maschinen und Anlagen mit automatisch generierten Störmeldungen eingesetzt. Da die Geräte strahlungspassiv sind, sind sie auch in sicherheitsrelevanten Bereichen (Kernkraftwerke, Krankenhäuser, Serverräume usw.) bevorzugt im Einsatz. Für Pager unterschiedlicher Hersteller existieren verschiedene Funkdienste mit jeweils eigenen Frequenzen. In Deutschland gibt es beispielsweise noch bundesweit Cityruf und eBOS-Alarmierung, lokal gibt es verschiedene BOS-Alarmierungen (Alarmmeldeempfänger) und weitere Dienste.

Amateurfunk

Die Funkamateure haben in den letzten Jahren ein eigenes Funkrufnetz aufgebaut. Die kommerziellen Funkmeldeempfänger werden für den Einsatz im Amateurfunkdienst modifiziert, d. h. passend für das 70-Zentimeter-Band auf die Frequenz von 439,9875 MHz umgebaut.^[4][5] Das Aussenden der Funkrufe übernehmen in Deutschland zumeist Digipeater. Dies geschieht vor allem in Großstädten und Ballungsräumen wie Berlin, Augsburg, Nürnberg, Ruhrgebiet, Frankfurt am Main, Lahr/Schw.^[6] Der Empfang von allgemeinen Funkrufen, aufgeteilt in Skyperrubriken^[7] steht jedem kostenlos zur Verfügung. Um mit dem Endgerät (z. B. Skyper) spezifisch adressierte Nachrichten empfangen zu können, ist es erforderlich sich als Funkamateur bei dem Betreiber eines Funkrufmasters registrieren zu lassen.^[8] Jedoch besteht ebenfalls die Möglichkeit mit Hilfe eines geeigneten Funkscanners, einer Soundkarte und Software wie z. B. Poc32 die POCSAG-Signale auszulesen. Das Aussenden von spezifischen Nachrichten ist beispielsweise über Packet Mail (auch via Telnet) oder der Website eines Funkrufsenders möglich und nur als lizenzierter Funkamateur erlaubt.

Nutzung in Österreich

Im Osten Österreichs kann das digitale Pagernetz von 144 Notruf Niederösterreich, welches vorwiegend zur Alarmierung des Rettungsdienstes in Niederösterreich verwendet wird, auch kommerziell genutzt werden. Das Netz der Telekom wurde Ende 2002 eingestellt, da die GSM-Netze flächendeckend wurden. Allerdings brachte dies einige Hilfsorganisationen wie zum Beispiel die Bergrettung in Bedrängnis, da diese oft eine Alarmierung über dieses Pagernetz durchführten. In entlegenen Gebieten, in denen die Pager funktionierten, arbeiten Mobiltelefone wegen der so genannten Funklöcher der Mobilfunknetze noch nicht mit der erforderlichen Zuverlässigkeit.

Sonstige Nutzung

Auch in Restaurants werden Pager genutzt. Wenn ein Gast auf einen freien Tisch, oder bis sein Gericht fertig ist, warten muss, bekommt er einen Pager ausgehändigt. Über akustischen, optischen bzw. Vibrationsalarm signalisiert ihm dieser das Ende seiner Wartezeit. Dies wird in Deutschland z. B. im Restaurant Vapiano eingesetzt und ist in den USA schon viel weiter verbreitet.

Funktionsweise

Verschiedene digitale Funkmeldeempfänger von Motorola

Ein FME empfängt ununterbrochen auf einer bestimmten Frequenz, welche mit einem Quarz oder einer PLL festgelegt wird, und wird beim Empfang eines genau definierten Codes aktiviert. Dieser Code wird in analogen Systemen als 5-Ton-Folge übertragen. Diese 5-Ton-Folge orientiert sich an einem ZVEI-Standard. Wird die einprogrammierte 5-Ton-Folge empfangen, signalisiert dies der Empfänger mittels optischem und akustischem Alarms, je nach Bauart wird auch ein Vibrationsalarm aktiviert. Danach folgt gegebenenfalls die Ausgabe einer empfangenen Nachricht über den Lautsprecher. Bei digitalen Pagern wird zuerst ein Adress-Codewort übertragen. Ist diese Adresse auf dem Pager programmiert, so bleibt der Empfänger für die folgenden Meldungs-Codewörter eingeschaltet. Daraus wird eine Meldung zusammengesetzt sowie angezeigt, und der Pager alarmiert mit optischem, akustischem und Vibrationsalarm. Das verwendete Übertragungsprotokoll ist in der Regel POCSAG.

Während die Sender in öffentlichen Netzen sowohl die Kennung als auch die Nachricht an einen bestimmten Empfänger sendet, werden in manchen Netzen nur die Kennungen an einen bestimmten Empfänger geschickt. Die Nachricht selbst können dann theoretisch alle bekommen. Die Kennung schaltet im zweiten Fall nur den Empfangsteil des FME ein, so dass praktisch auch nur der bestimmte Empfänger oder die Empfängergruppe diese Nachricht erhält. Mit freigeschalteten FME hört man dann jede Nachricht im Empfangsbereich des Senders mit. Die zweite Art wird beispielsweise bei den Feuerwehren in Niederösterreich und anderen Bundesländern zur Alarmierung verwendet.

Arten von Rufempfängern

Entsprechend der Bauart des Senders gibt es digitale und analoge Empfänger.

Analoge Funkmeldeempfänger (FME)

Analoger Funkmeldeempfänger Motorola BMD

Ein weit verbreiteter analoger Funkmeldeempfänger: Motorola Pageboy II

Die analogen FME sind zurzeit bei den Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) in Deutschland noch weit verbreitet, in Österreich wurde der Großteil bereits auf digitale Alarmierung umgestellt.

In den meisten Fällen ist der Alarmierungskanal gleich dem Sprachkanal der zuständigen Leitstelle (meistens im 4-Meter-Band). Somit muss lediglich die entsprechende 5-Ton-Folge auf den Träger moduliert werden und der entsprechende Pieper wird alarmiert.

Aus diesem einfach zu realisierenden Prinzip ergeben sich folgende Nachteile:

• In Funknetzen, in denen eine große Anzahl an Fahrzeugen zu disponieren ist, kann es schnell zu einer Überlastung des Kanals kommen, da eine solche Alarmierung ungefähr 20 bis 30 Sekunden Sprachzeit in Anspruch nimmt. Somit steht der Kanal für diese Zeit anderen Fahrzeugen nicht zur Verfügung, was zum Beispiel wichtige Meldungen wie eine Notarztnachforderung verzögern kann.
• Auch haben die wenigsten analogen Melder technisch bedingt einen Feldstärkealarm, somit kann dessen Besitzer schnell in ein Funkloch geraten und daher eine Alarmierung verpassen. Eine solche Funktion muss auch von dem entsprechenden Funknetz gestellt werden, was in Deutschland nicht der Fall ist.
• Ein weiteres Problem der analogen Funktechnik ist die Tatsache, dass Informationen hier im Klartext leicht von unbefugten Person mit einem simplen Funkscanner abgehört werden können. Dies ist in der digitalen Funktechnik nicht mehr möglich.

Digitale Meldeempfänger (DME)

Digitaler Meldeempfänger (zum Empfang von Textnachrichten)

Unication Digitaler Meldeempfänger

Die digitalen FME (auch: DME für digitaler Meldeempfänger, POCSAG-Alarmierung) werden in der Regel auf einem anderen Kanal (vorwiegend im 2-Meter-Band) betrieben, so dass ein großer Nachteil der analogen FME, die Belegung des Sprachkanals, entfällt. Auch ist die Zeit, die zum Alarmieren an sich benötigt wird, ungleich kürzer: Nach dem Ansprechen des RIC (Radio Identification Code) des Piepers werden, je nach Betriebsart, entweder eine Kurzmitteilung (ähnlich einer SMS) oder nur einige Codier-Bits übertragen. Die Codier-Bits lösen dann eine auf dem Melder hinterlegte Sprachdatei aus (z. B. Probealarm oder Brandeinsatz). Auch eine Kombination beider Arten ist denkbar. Gespeicherte Sprachdateien hoher Qualität ermöglichen unverzerrte und klare Übermittlung der Einsatzbefehle. Ob eine hinterlegte Sprach- oder Textmeldung oder ein von der Leitstelle versendeter Freitext ausgegeben wird, ist abhängig von der Baustufe des DME. Geräte der Baustufe 1 (DME I) haben lediglich hinterlegte Schlüsselwörter, DME-II-Geräte können Freitexte empfangen und anzeigen. Die maximale Ausbaustufe bietet ein DME-III-Gerät, der den empfangenen Text mit Hilfe eines im Gerät hinterlegten Lexikons in Sprache umwandelt und dann akustisch wiedergibt. Die neueste Entwicklung ist ein Duo-Gerät, welches den Text vorliest und zusätzlich im Display anzeigt.

In vielen Funknetzen ist zusätzlich eine Heimatnetzkennung (nur in Swissphone-Netzen) freigeschaltet. Diese ermöglicht es dem Benutzer festzustellen, wann er sich außerhalb seines Alarmierungsnetzes befindet, die Feldstärkenanzeige muss nicht freigeschaltet werden. Sie sucht nur nach einem Signal, das der digitale Alarmumsetzer (DAU) in der Regel alle drei Minuten aussendet (Token-Ring-Signal). Einige DME verfügen über Rückruf-Funktion oder eine Bestätigung mittels einer Bluetooth-Anbindung an ein Mobiltelefon ans Netz zurückzusenden, so dass bei der Alarmierung der Disponent auf der Leitstelle direkt die Effizienz der Alarmierung beurteilen kann. Allerdings hat sich dies als nicht praxisgerecht herausgestellt, weshalb Pager mit integriertem GSM-Modul in der Entwicklung sind. Dank eingebautem GPS sollen mit diesen auch positionsbezogene Alarmierungen und Positionsabfragen möglich sein.

In der POCSAG-Alarmierung gibt es zusätzlich noch die Möglichkeit einer sogenannten Expressalarmierung. Bei dieser Alarmierungsart wird der Meldeempfänger durch einen programmierten Radio Identification Code (RIC) ausgelöst, jedoch versendet die Leitstelle noch keinen Text. Der Alarmierungstext kommt nach erfolgter Alarmierung in Form eines Text-RICs. Dieser RIC ist auf allen DME programmiert und wird nur ausgewertet, wenn der DME vorher durch den normalen RIC ausgelöst wurde. Dadurch können mehrere RICs schnell hintereinander ausgelöst werden, was eine fast zeitgleiche Alarmierung der benötigten Einsatzkräfte ermöglicht.

Nach der Einführung des bundesweiten TETRA-Digitalfunknetzes BOSNET werden nach und nach die 4-m-Frequenzen, auf denen heute noch die analoge Alarmierung mit 5-Tonruf erfolgt aufgegeben. Eine finanziell vertretbare Übergangszeit von ca. 10 Jahren wird den Beschaffern etwas Zeit zur Orientierung geben. Bis dahin sind die grundsätzlichen Fragen zu klären wie:

• Bundesanstalt für den Digitalfunk der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BDBOS) versteht sich auch als bundesweiter Betreiber des Call-Out-Netzes, also Tetra-Pager mit Bestätigungsfunktion^[9]
• Anmietung von Paging-Dienstleistungen beim einzigen Anbieter E-Message (0,7-m-Band)
• Aufbau eines individuellen POCSAG Alarmnetzes je Landkreis (digitale Alarmierung im 2-Meter-Band)

TETRA Meldeempfänger (TME)

TETRA-Meldeempfänger TME 260 (Labormuster)

Wenn das BOSNET aufgebaut ist, ist eine Alarmierung über TETRA eine Option. Die Länder Bayern und Hessen haben sich bereits dazu bekannt, die Einsatzkräfte der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben über das Digitalfunknetz zu alarmieren. Jedes digitale Endgerät ist individuell über eine eindeutige ISSI (Individual Short Subscriber Identity) adressierbar. Die Diskussion um passive Endgeräte, die keine Sendemöglichkeit haben, ist nicht mehr aktuell. Der TETRA-Standard sieht ein solches Gerät auch nicht vor. Mit aktiven TME (APRT = Active Paging Radio Terminal) kann man eine automatische Empfangsquittung und auch eine manuelle Rückmeldung an die Leitstelle senden, ob man am Einsatz teilnehmen kann oder nicht. So ist für den Disponenten sofort ersichtlich, wie viele Einsatzkräfte zu erwarten sind und ggf. eine Nachalarmierung durchführen. In Bayern wird diese Option in der ersten Phase allerdings nicht aktiviert sein, so dass durch die Einsatzkräfte zunächst keine Rückmeldung stattfindet. Problematisch ist bei der Alarmierung allerdings die Tatsache, dass in vielen Bundesländern zurzeit keine flächendeckende In-house-Versorgung geplant ist, was eine Alarmierung mittels TETRA nicht sinnvoll erscheinen lässt.

Paging wurde im März 2009 in Form eines Tetra Interoperability Profile im TETRA Standard spezifiziert unter TTR 001-21 "Callout" und ist dementsprechend auch von der BDBOS in den BOS-IOP-Richtlinien unter BIP 05 ALR spezifiziert.

Hersteller

Bekannte Hersteller von Funkmeldeempfängern sind oder waren:

• Motorola (digital/analog/TETRA)²
• Oelmann (digital/analog)
• Unication (digital/analog)
• Swissphone (digital/analog)
• Niros (analog)
• Philips (digital)
• NEC (digital)
• EuroBOS (digital)
• Bosch (analog)
• e*Message (digital)
• Alphapoc (digital)
• EADS (TETRA)²
• Sepura (TETRA)²
• Nokia (TETRA²)
• SEL (analog)

Siehe auch

• Satellite Paging System

Literatur

• Polizeitechnisches Institut der deutschen Polizeihochschule: Technische Richtlinie der Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS): Geräte für die digitale Funkalarmierung (Microsoft Word)
• The Role of Mobiles in Disasters and Emergencies. GSM Association, December 2005

Weblinks

 Commons: Pagers – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Funkruf im Amateurfunk
• Weltweit größte Pager Sammlung im Internet
• Digitales Pagernetz via Satellit

Einzelnachweise

1. ↑ Pocket Radio Pages Doctors Night Or Day. In: Popular Science, Januar 1951, S. 104f.
2. ↑ GSM Association – The Role of Mobiles in Disasters and Emergencies. (PDF; 287 kB) Version 1 vom Dezember 2005 (englisch), abgerufen am 29. Oktober 2009
3. ↑ emessage.de
4. ↑ Funkruf (mit Skyper) im Amateurfunk. Website von DO7VLR. Abgerufen am 3. November 2010.
5. ↑ Funkruf im Amateurfunk. Website der Universität Stuttgart. Abgerufen am 5. Februar 2011.
6. ↑ Liste der Funkrufsender und der Funkrufmaster in Deutschland, abgerufen am 5. Februar 2011
7. ↑ Skyperrubriken. Website des Funkrufsenders Gießen DB0SIF. Abgerufen am 5. Februar 2011.
8. ↑ Der Amateurfunk FunkrufMaster. Website des Projekts FunkrufMaster. Abgerufen am 5. Februar 2011.
9. ↑ BDBOS – Alarmierung