So funktioniert das Pagernetz

Paging Network Controller (PNC)

Der Paging Network Controller (PNC) ist das Herzstück und steuert das gesamte Alarmierungsnetz, als Zeitreferenz zur synchronen Alarmaussendung wird GPS verwendet. Im Prinzip gibt es im PNC drei von Grund auf verschiedene Alarmierungsphilosophien:

  • Singlemaster: Ein einziger Standort bekommt als Master direkt die Alarmierungsdaten, dieser verteilt sie dann im Netz mittels Ringprinzip an Slaves
    • Vorteil: für kleine Alarmierungsnetze, geringe Kosten bei der Standortanbindung
    • Nachteil: sehr lange Alarmierungszeiten bis alle Slave-Standorte mit mehreren Ringen die Alarmierungsdaten erhalten haben
  • Multimaster: Mehrere Standorte bekommen als Master direkt die Alarmierungsdaten, diese verteilen sie dann wieder im Netz mittels Ringprinzip an Slaves
    • Vorteil: etwas schnellere Alarmierung, da weniger Ringe zu den Slave-Standorten als im Singlemaster notwendig sind
    • Nachteil: für große Alarmierungsnetze komplexe Netzstruktur im Ringsystem und teilweise lange Alarmierungszeiten
  • All-Master: Alle Standorte bekommen direkt als ihr eigener Master die Alarmierungsdaten und somit keine Weiterleitung an ein Ringsystem notwendig
    • Vorteil: schnelle Alarmierung, da alle Standorte sofort die Rufe aussenden können
    • Nachteil: höhere Anbindungskosten der Standorte, deswegen wird die Anbindung auch gleich für die Netzüberwachung verwendet

Wir betreiben natürlich die Variante mit der schnellsten Rufübertragung und größten Ausfallsicherheit – das All-Master-Netz!

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Verschiedene Varianten der Standortanbindung

Der PNC löst gerade den früher genutzten Satellite Network Controler (SNC) vollständig ab, da dieses System noch ausfallsicherer und auch nicht mehr von einem Satelliten mit beschränkter Lebensdauer abhängig ist.

Alarmierungsvorgang

Die Alarmierungsdaten werden vom Einsatzleitsystem in die vollredundante und notstromversorgte Serverlandschaft des PNC übertragen, der die Rufe aufbereitet, mit einem Zeitstempel versieht, und im Normalbetrieb via IP an alle Basisstationen gleichzeitig überträgt. Die Basisstationen empfangen den Alarmierungsruf, erkennen den Zeitstempel in der Meldung, tasten somit alle zur exakt selben Zeit auf und senden die Alarmierung landesweit synchron zueinander aus.

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Alarmübertragung in Normalbetrieb

Bereits kurz vor jeder Rufaussendung wird der aktuelle Zustand der Basisstationen abgefragt, anschließend wird auch eine erfolgreiche Alarmaussendung aller Basisstationen an den PNC retour gemeldet.

Sowohl die Datenübertragung aus unseren Einsatzleitsystemen, als auch die Rufaussendung wird transparent ausgeführt, damit können wie gewohnt verschlüsselte und unverschlüsselte Rufe komplett unabhängig voneinander und gemischt ausgesendet werden. Wird ein Ruf verschlüsselt, passiert diese Verschlüsselung bereits im Zuge der Übermittlung vom Einsatzleitsystem zur Schnittstelle, und wird somit end-to-end an den PNC übertragen. Der PNC behandelt dann diese verschlüsselten Rufe sinngemäß gleich wie unverschlüsselte, und sendet sie je nach Priorität gemischt oder auch einzeln im Alarmierungsnetz aus.

Bei der Alarmübergabe vom Einsatzleitsystem über die Schnittstelle an den PNC wird auch die Priorität (also Dringlichkeit) des Rufes übermittelt, mit welcher der Alarm ausgesendet werden soll. Die Einsatzkräfte erkennen also bereits am Rufton des Pagers, ob es sich um einen zeitkritischen Einsatz oder einen normalen Auftrag handelt.

Sollte die direkte Datenanbindung an einem oder mehreren Master-Standorten ausfallen, fällt das Alarmierungsnetz automatisch in einen vorkonfigurierten Wide-Broadcast-Modus. In diesem Betriebszustand werden die Alarmierungsdaten zu den verbliebenden Master-Standorten wie gewohnt direkt übertragen, die Master-Standorte verteilen diese im Hintergrund mit erhöhter Baudrate an die Slave-Standorte, und anschließend senden wieder landesweit gleichzeitig alle Standorte synchron die Alarmierungsdaten aus. Die Verteilung der Alarmierungsdaten erfolgt mit einem vordefinierten Ringsystem. Aufgrund funktechnisch gut geplanten Sendestandorten auf hohen Bergen wird für den Wide-Broadcast in unserem Alarmierungsnetz bei vereinzelten Ausfällen nur ein Ring benötigt, sollte bei sehr vielen Standorten die Anbindung gleichzeitig ausfallen kommen wird grundsätzlich mit zwei Ringen aus.

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Alarmübertragung im Wide-Broadcast-Modus

Im unwahrscheinlichen Fall, dass die gesamten Datenanbindungen an alle Alarmierungsstandorte gleichzeitig vollständig ausfallen (also kein einziger Master-Standort im Netz mehr erreicht werden kann, der den Wide-Broadcast-Modus zu den dann Slave-Standorten auslöst), können die Alarmierungsdaten auch direkt an den Leitstellenstandorten ins Pagernetz eingespeist werden. Dazu gibt es auf den Dächern der Leitstellenstandorte ebenfalls Basisstationen, die über eine Bedienoberfläche direkt vom Disponenten mit den Alarmierungsdaten versorgt werden können. Der Senderstandort am Leitstellendach agiert dann als alleiniger Master im gesamten Alarmierungsnetz, und beginnt wieder über den Wide-Broadcast-Modus in Ringen alle Slave-Standorte mit den Alarmierungsdaten zu versorgen. Im Normalbetrieb wird der Senderstandort am Leitstellendach einfach zur üblichen Alarmierung verwendet, verhält sich also genauso wie alle anderen landesweiten Senderstandorte im digitalen Pagernetz.

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Alarmeinspeisung direkt am Leitstellenstandort

Je nach Alarmierungsmodus (Normalbetrieb, Wide-Broadcast, direkte Alarmeinspeisung) steuern wird auch die Anzahl und die Prioritäten der Rufaussendung. Im Normalbetrieb wird je nach Priorität des Alarms der Ruf mehrfach wiederholt, im Wide-Broadcast reduzieren wird die Rufwiederholungen für nicht kritische Alarme, und bei der direkten Alarmeinspeisung werden die Alarme ohne Rufwiederholung ausgesendet. Damit können wir sicher stellen, dass auch in diversen Rückfallebenen (also Verteilung mittels Ringen) die Alarmaussendung zu den Pagern weiterhin rasch erfolgen kann.


Satellite Network Controller (SNC)

Bei dieser aktuell auslaufenden Technologie werden die Alarmierungsdaten direkt aus dem Einsatzleitsystem in die Funkrufzentrale des Pagernetzes übertragen. Dort werden sie nach Prioritäten gereiht und mittels eigenem Uplink zum Telekommunikationssatelliten gesendet. Der Satellit verteilt die Alarmdaten herunter zu den landesweit installierten Basisstationen (=Alarmumsetzer) und von diesen werden die Alarme lokal und synchron zueinander am 2m-Band ausgesendet. Das ganze innerhalb von wenigen Sekunden …

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SAT-Uplinks betreiben wir in Tulln und in Samstagern, Ein Backup gibt es zusätzlich in St.Pölten

Die beim digitalen Pagernetz verwendete Satellitenübertragung kann nur indirekt mit der bekannten Übertragung im TV-Bereich verglichen werden (wo es beispielsweise bei Regen fallweise Bildaussetzer geben kann), sondern sie stellt eine hochverfügbare Übertragungsstrecke dar. Diese passt sich an verschiedene Gegebenheiten an, wenn beispielsweise mehr an notwendiger Leistung benötigt wird um Dämpfungen wie dichte Wolken und Regen durchdringen zu können.

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Unser Satellit (Astra 3B auf 23,5° Ost) wird von SES Astra betrieben.

Es wird jede einzelne ausgesendete Alarmierung von einer Bodenstation unserer Alarmzentrale empfangen (Qualitiy-Downlink) und mit den ausgesendeten Daten der Alarmierung verglichen. Sollte ein Alarm nicht zu exakt 100% wieder zurück an die Erde gesendet worden sein, wird der Ruf automatisch von der Alarmzentrale nochmals gesendet und zwar so lange, bis er vollkommen sauber wieder auf der Erde ankommt.

Das für die Pageralarmierung fix reservierte Raumsegment am Satelliten Astra 3B wird für uns von der Firma Signalhorn betrieben und überwacht. Signalhorn betreibt weltweit mehr als 12.000 Bodenstationen, und ist auch der Betreiber aller nahmhaften Großkunden, zahlreicher Tankstellennetze, Hotelketten, der Automobilindustrie, usw.

Auf Grund der begrenzten Lebensdauer des Satelliten garantieren wir aus heutiger Sicht den SNC-Netzbetrieb wie oben beschrieben nur noch bis Ende 2024. Die Umstellung auf PNC-Netzbetrieb, der den Satellitenbetrieb vollständig ablöst, läuft ja bereits. …