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POLYCOM das neue schweizerische Sicherheitsfunknetz

> POLYCOM Gerlikon TG


Die schnelle und direkte Kommunikation zwischen den verschiedenen Einsatzorganisationen und den Krisenstäben – auch über Kantonsgrenzen hinweg – ist für die erfolgreiche Ereignisbewältigung ein entscheidender Erfolgsfaktor. POLYCOM ermöglicht es allen Behörden und Organisationen für Rettung und Sicherheit (BORS) des Bundes, der Kantone und der Gemeinden erstmals seit Einführung der drahtlosen Kommunikation, ein schweizweit einheitliches System zu nutzen. Die organisations- und kantonsübergreifende Kommunikation wird damit durch POLYCOM wesentlich vereinfacht. Das POLYCOM-Funknetz wird aus einzelnen Teilnetzen (Kantone und Grenzwachtkorps) schrittweise bis ca. 2012 landesweit aufgebaut.

Polycom nennt sich das 1998 beschlossene gesamtschweizerische Sicherheits- und Rettungsfunknetz welches künftig die Kommunikation auf operativer Ebene zwischen sämtlichen nationalen und kantonalen Sicherheits- und Rettungsorganisationen garantieren soll. Polycom funktioniert auf Basis des Tetrapol-Standard. Das digitale Bündelfunksystem Polycom wurde speziell für die Kommunikationsanforderungen von BORS (Behörden, Organisationen, Rettungs- und Sicherheitsdienste) konzipiert. Es ist ähnlich wie das GSM ein zellulares Netz und in der Netzstruktur vergleichbar mit analogen Bündelfunknetzen. Das System wird im UHF-Frequenzbereich betrieben. Die technische Ausrüstung wird in der Schweiz von der Firma Siemens angeboten. 

An der Sitzung vom 21. Februar 2001 hat der Bundesrat der gemeinsamen Finanzierung des Sicherheitsfunknetzes Polycom durch Bund und Kantone zugestimmt und das Departement für Verteidigung, Bevölkerungsschutz und Sport beauftragt, die Nationale Komponente sowie den Armeeteil von Polycom zu realisieren.

Das Sicherheitsfunknetz Polycom wird für die Bereiche Rettung und Sicherheit benötigt und von Behörden und Organisationen (BORS) für die subsidiäre Zusammenarbeit benutzt. Durch die Realisierung und Verknüpfung von Teilnetzen der Kantone und des Bundes wird Polycom zu einem Sicherheitsfunknetz von nationaler Bedeutung.


Unter Polycom werden sukzessiv die folgenden Anwender zusammengeführt:

  • Grenzwachtkorps für Unterhalt und Einsatz-Leitstellen

  • Verteidigung militärische Sicherheit (wie Argus/Vulpus)

  • EJPD (Bundesamt für Polizei BAP)

  • Zivilschutz

  • Zivile Führungsorgane

  • Polizeidienste (kantonale und kommunale)

  • Feuerwehren

  • Rettungsorganisationen wie Ambulanzen und Spitäler

  • Rega Luftrettung (Einweisung Heli)

  • Technische Betriebe bei SBB, kantonale Dienste (Strassen-/Bahntunnel, Tunnelrettung)

Mit Polycom werden wichtige Lücken in der interkantonalen Funk-Kommunikation aber auch in der funktechnischen Kompatibilität innerhalb einzelner Organisationen geschlossen. Der Bund finanziert die nationalen Komponenten, die Bereitstellung der Teilnetze für Grenzwachtkorps und Verteidigung sowie die Beschaffung, den Unterhalt und den Betrieb der Endgeräte von Grenzwachtkorps, Verteidigung, Zivilschutz und Bundesamt für Polizei.



Polycom Ausbaustand per Mai 2010:

Polycom Ausbaustand per Mai 2010..


Das Bundesamt für Zivilschutz (BZS) strebt für den zivilen Katastrophenschutz der Schweiz die funktechnische Integration in das Polycom Funknetz an. Hier möchte man über eine entsprechende Infrastruktur unter anderem einsatzleittechnische Optimierungen in den Bereichen Rettung und Sicherheit erreichen. Zu diesem Zweck wurde das
zentrale und gesamtschweizerische «Kompetenzzentrum Ausbildung Polycom» in Schwarzenburg BE als Polycom Schulungsanlage errichtet.


System

POLYCOM ist ein digitales Bündelfunknetz und eignet sich für den Sprech- wie den Datenfunk. Die Funkkommunikation erfolgt grundsätzlich verschlüsselt, d.h. Unbefugte können die Gespräche nicht mithören. Zu bestehenden analogen oder digitalen Funknetzen ist ebenfalls eine, wenn auch eingeschränkte Verbindung möglich. POLYCOM kann innerhalb der einzelnen Einsatzorganisationen, aber auch organisationsübergreifend eingesetzt werden. So besteht die Möglichkeit, dass beispielsweise die Feuerwehr mit anderen Interventionselementen wie der Polizei, dem Sanitätsdienst oder dem Zivilschutz eine Ad-hoc-Benutzergruppe bildet. Die Funkkommunikation ist zudem schweizweit über die Sendeanlagen, lokal aber auch im „Walkie-Talkie-Betrieb“, d. h. im Direct-Modus, möglich. Wie beim Telefon können mit dem Handfunkgerät landesweit mit jedem angeschlossenen Partner Individualgespräche geführt werden. Es ist auch jederzeit möglich, auf einfachste Weise einen «Notruf» abzusetzen, der sofort die Funkzentrale (z. B. Einsatzleitstelle) erreicht.


Das Sicherheitsnetz Funk der Schweiz POLYCOM dient der Sprachkommunikation zwischen den Behörden und Organisationen für Rettung und Sicherheit BORS. Das digitale Übertragungsverfahren bietet zudem Möglichkeiten für die Datenübertragung. Im Gegensatz zu den konventionellen analogen Festkanalsystemen, bei denen jeder Dienst bzw. jeder Benutzer einen bestimmten Funkkanal fest zugeteilt erhält, werden bei Bündelfunksystemen die Frequenzen den einzelnen Teilnehmern und Diensten dynamisch zugeordnet. Damit kann man den sog. Bündelgewinn ausnützen und die Spektrumseffizienz erhöhen. Hinzu kommt, dass mit der digitalen Technik die Qualität und die Sicherheit der Funksysteme erheblich erhöht werden konnte.

Der zellulare Aufbau der POLYCOM-Infrastruktur kann mit einem kommerziellen GSM-Netz verglichen werden. POLYCOM erlaubt aber neben der direkten Wahl eines Teilnehmers über eine individuelle Teilnehmernummer - im Unterschied zu GSM - auch eine Gruppenkommunikation in den sog. «talkgroups». Ein Endgerät kann alle anderen Endgeräte gleichzeitig rufen. Einsatzleitstellen haben die Möglichkeit, Verbände aus der gleichen oder verschiedenen Organisationen, die in unterschiedlichen «talkgroups» kommunizieren, temporär zusammenzuschalten («merging»). POLYCOM bietet somit organisationsübergreifende Kommunikation und trotzdem betriebliche Eigenständigkeit. Die Kommunikation kann in drei unterschiedlichen Betriebsarten erfolgen:

  • Kommunikation über die POLYCOM-Systeminfrastruktur, "Systembetrieb";

  • direkte Kommunikation von Endgerät zu Endgerät, «Direct mode»;

  • Kommunikation über ein mobiles Funkrelais, einem Independent Digital Repeater IDR; diese Betriebsart wird "IDR mode" genannt.

Im «Systembetrieb» erfolgt die Kommunikation über die Funkbasisstationen und die Vermittler. Die beiden Betriebsarten «Direct mode» und "IDR mode" dienen beim Ausfall der Systeminfrastruktur als Rückfallebene oder werden dort verwendet wo keine Funkabdeckung vorhanden ist.Mit den Endgeräten kann auf einfachste Weise ein Notruf abgesetzt werden, der sofort an die Funkzentrale geleitet wird.

POLYCOM bietet eine reichhaltige Palette von Diensten an, welche in öffentlichen Mobilfunksystemen teilweise (noch) nicht vorhanden sind und für den Einsatz im Sicherheits- und Rettungsbereich konzipiert wurden. Zu den wichtigsten Diensten gehören: Gruppenkommunikation, Einzelruf, Konferenzschaltung, Ruf an alle, Notruf und Kurznachrichtendienst.

Die «talkgroup» ermöglicht die Gruppenkommunikation zwischen Teilnehmern die derselben operationellen Gruppe (OG) angehören. Alle Teilnehmer müssen auf ihren Endgeräten dieselbe OG-Nummer eingestellt haben. Innerhalb der «talkgroup» hört jeder jeden und kann jederzeit sprechen. Für jede «talkgroup» muss die Funkabdeckung (Coverage COV) mit Hilfe einer Liste der gewünschten Basisstationen definiert werden. Die Verwendung der Gruppenkommunikation kann so auf ein bestimmtes Gebiet erweitert oder beschränkt werden.


Offener Kanal
Der Offenkanalruf ermöglicht die temporäre Gruppenkommunikation zwischen Teilnehmern, die verschiedenen Gruppen angehören und somit unterschiedliche OG-Nummern benützen. Eine Gruppe von Teilnehmer kann sich so im offenen Kanal, während der Einschaltdauer, miteinander unterhalten. Innerhalb des offenen Kanals hört jeder jeden und kann jederzeit sprechen. Um am Gespräch teilzunehmen, muss der Teilnehmer lediglich die OG-Nummer einer im offenen Kanal befindlichen Gruppe wählen.

Einzelruf
Jedes Endgerät hat eine eindeutige 9-stellige Rufnummer. Ein Individualruf entspricht der Verbindung in einem öffentlichen Mobilfunksystem (GSM, UMTS). Ein Teilnehmer wählt die Rufnummer eines bestimmten anderen Teilnehmers und wird mit diesem verbunden.

Konferenzschaltung
Ein Teilnehmer kann max. 4 weiteren Teilnehmern in ein Konferenzgespräch einbinden. Jedes Mitglied der Gruppe kann alles mithören und mitsprechen. Eine Konferenzschaltung kann dynamisch modifiziert werden, d.h. es können Mitglieder hinzugefügt oder entfernt werden.

Ruf an alle
Der «Ruf an alle» ist eine unidirektionale Punkt-zu-Multipunkt-Verbindung in einem bestimmten Gebiet. Das Gebiet und die Teilnehmer sind zum Voraus bestimmt. Die einzelnen Teilnehmer quittieren den Ruf nicht, und der Rufende kann demzufolge keine Kontrolle darüber führen, wer den Ruf empfangen hat oder nicht. Ein Ruf an alle wird in der Regel vom Dispatcher der Leitstelle ausgelöst.

Notruf in POLYCOM
Ein Notruf kann von jedem Endgerät mit Hilfe der Notruftaste abgesetzt werden. Der Notruf erfolgt mit der höchsten Priorität auf die Einsatzleitstelle.

Kurznachrichtendienst: Statusmeldungen und Kurznachrichten
Vordefinierte Meldungen (Statusmeldungen) bis max. 24 Zeichen können vom Dispatcher zu den Endgeräten und umgekehrt, oder zwischen den Endgeräten übermittelt werden. Der Kurznachrichten-Datendienst erlaubt den Teilnehmern kurze Meldungen bis max. 150 Zeichen (beliebiger Text) auszutauschen.

Direct mode
POLYCOM ermöglicht auch dann eine Kommunikation, wenn keine fixe Systeminfrastruktur zur Verfügung steht. Im «Direct mode» können zwei oder mehrere Endgeräte, sofern sie sich in der Funkreichweite befinden, ohne Systeminfrastruktur miteinander kommunizieren. Wird innerhalb einer Netzabdeckung im «Direct mode» gearbeitet, ist ein Mithören auf der Systeminfrastruktur möglich. Mit dieser Funktion wird sichergestellt, dass auch Teilnehmer, die im «Direct mode» arbeiten und sich unter Netzabdeckung befinden, gerufen werden können.


IDR mode
Ist das Schadensgebiet weiträumig oder topographisch so schwierig, dass die Einsatzkräfte untereinander im «Direct mode» nicht oder nur beschränkt kommunizieren können, kann mit einem «Independent Digital Repeater» (IDR) eine temporäre Funkabdeckung realisiert werden. Mit der Installation des IDR auf einem erhöhten Standort kann ein weiträumiges Schadensgebiet temporär mit einem Infrastrukturkanal versorgt werden. Die Nutzer können im «IDR mode» ihre Funkreichweite erweitern.


Kopplung von IDR-Netzen
Umfasst das Ereignis mehrere Schadenplätze, die weit entfernt voneinander liegen oder durch eine topographische Barriere getrennt sind, und erfordert die Koordination der Einsatzkräfte eine Kommunikation zwischen den Schadenplätzen, so können einzelne IDR-Netze aufgebaut und mit Funkbrücken («GatePro») verbunden werden.


Kopplung eines IDR-Netzes an bestehende Systeminfrastruktur
Befindet sich der Schadenplatz ausserhalb der Funkversorgung eines Regionalnetzes und besteht ein Bedürfnis der Kommunikation mit den Einsatzkräften, die sich innerhalb der Funkabdeckung eines Regionalnetzes befinden, so kann der Schadenplatz temporär mit einem IDR versorgt und mit einem «GatePro» an die Regionalnetzinfrastruktur gekoppelt werden. Die Einsatzkräfte im Schadengebiet können so in eine «talkgroup» des Regionalnetzes eingebunden werden.



Funktechnik

Die Funküberdeckung des Netzes wird durch die Funkbasisstationen gewährleistet und besteht aus einer Gruppe von Funkzellen. Eine Funkzelle ist:

  • eine Einzelstationszelle, wenn sie mit einer einzigen Funkbasisstation (Base Station BS) realisiert wird;

  • eine Gleichwellenzelle, wenn sie mit mehreren Slave-Funkbasisstationen (Slave Base Station, SBS) realisiert wird, die mit denselben, synchronisierten Frequenzen betrieben werden. Alle SBS einer Gleichwellenzelle werden von einer Gleichwellennetz-Master (Simulcast Master SM) gesteuert. Das Gleichwellennetz nimmt weniger Funkkanäle in Anspruch und ist besonders für Gruppenkommunikationen mit großen Überdeckungen geeignet. Ausserdem brauchen die mobilen Benutzer aufgrund der Zellengrösse nicht so häufig die Zelle zu wechseln, so dass die damit verbundenen Verbindungsunterbrüche verringert werden.

Zwei Kategorien von Funkkanälen

Jede Basisstation, welche die Funküberdeckung des Netzes gewährleistet, verfügt über mehrere Funkkanäle. Die Funkkanäle lassen sich in zwei Kategorien gliedern:

  • Organisationskanäle (Control Channel, CCH) sind für den Transport der Signalisierung und der Daten reserviert, es gibt mindestens einen Organisationskanal pro Basisstation;

  • Verkehrskanäle (Traffic Channel, TCH) übertragen die Kommunikationen zwischen den Benutzern. Ein Verkehrskanal kann entweder ein Sprechkanal oder ein Datenkanal sein.

Das ganze Polycom-System wird aus vielen Teilnetzen, meistens pro Kanton erstellt. Die Übertragung von einem zu anderen mobilen Teilnehmern erfolgt über Relais-Basisstationen, wobei die Reichweite gegenüber heutigem analogem Betriebsfunk bei gleicher Sendeleistung um bis zu 1,8 höher liegen kann. Davon profitiert auch die Datenrate, die bis an die Empfindlichkeitsgrenze nahezu konstant bleibt. Jede Basisstation (Zelle) verfügt über einen Kontrollkanal (CCH control channel) und ein oder mehrere Verkehrskanäle (TCH traffic channel). Der Kontrollkanal ist dauernd aktiv, während die Verkehrskanäle entsprechend dem Verkehrsaufkommen (Sprache/Daten) senden. 
 

Frequenzbereich:
Fixstationen: 390.0050 - 399.9850 MHz
Kanal: 1 bis 999
Mobilstationen: 380.0050 - 389.9850 MHz
Kanal: 1 bis 999
Der Bereich 395-400 MHz ist zusätzlich für den Bereich Verteidigung (MilSich) vorgesehen.
Duplexabstand: 10 MHz
Kanalraster: 10 kHz, V35.04
Kanäle pro Zelle: 4, 8 oder 16 Kanäle, max. 24 Kanäle (typischerweise 8 Kanäle)
Sendeleistung: Basisstation typ. 25 W, Mobilstation 1-10 W
Modulation: GMSK
Kanalzugriffsverfahren: FDMA (Frequency Division Multiple Access)
Datenrate: 7.6 kBit/s
Modulation: FDMA (Frequency Division Multiple Access)

 

Frequenzzuteilungsbeispiel einer 8-Kanal Basisstation

Kanal Kanal-Nr. Funktion Sendefrequenz Empfangsfrequenz
1 44 CCH 390.4350 380.4350
2 84 TCH 390.8350 380.8350
3 104 TCH 391.0350 381.0350
4 124 TCH 391.2350 381.2350
5 164 TCH 391.6350 381.6350
6 259 TCH 392.5850 382.5850
7 384 TCH 393.8350 383.8350
8 439 TCH 394.3850 384.3850





Für Einsätze in Gebieten ohne Funkinfrastruktur wie zum Beispiel in Kellern und Tunneln oder nach Naturkatastrophen können die Sprechfunkgeräte in den Direct Mode (DMO-Kanal) umgeschaltet werden, wo sie als unabhängige Funkgeräte funktionieren und so die Kommunikation der Einsatzkräfte untereinander aufrecht erhalten. Für die Alarmierung - insbesonders bei der Feuerwehr - ist auch ein Pagersystem integrierbar. Als Verbindungskanal zur Rega (Heli-Einweisung) dient der DMO-Kanal 481.

Da bei Polycom alle Verbindungen von Endgerät zu Endgerät durchgängig verschlüsselt sind, ist auch ein Abhören ausgeschlossen. Mit automatisch wechselnden Schlüsseln wird jeder Code schon lange verändert, bevor er entziffert werden könnte. Gleichzeitig gibt es aber auch die Möglichkeit zur unchiffrierten Übermittlung von Nachrichten, was zum Beispiel für die Kommunikation zwischen Polizei und Feuerwehr wichtig sein kann. Auch der Diebstahl eines Gerätes wird den Langfinger nicht dauerhaft erfreuen. Denn jedes Funkgerät lässt sich mit einem einfachen Befehl überall im Netz vorübergehend oder dauerhaft ausser Betrieb setzen.
 


 

Merkblätter und Informationen zu Funknetzen, Netzbeschreibung, Basisstationen usw.
PDF-Download... Einführung Polycom Zürich 
PDF-Download... Funkkonzept Polycom Feuerwehr Zürich
PDF-Download... Feuerwehr Zürich (GVZ) Polycom
PDF-Download... Feuerwehr Zürich (GVZ) Funkkonzept ab 27.10.2009 (Analog Funk)
   
PDF-Download... Feuerwehr Nidwalden Polycom
PDF-Download... Feuerwehr Wil/SG Polycom
   
   
PDF-Download... Graubünden - Botschaft zu Polycom (mit Basistationen)
   
   
PDF-Download... Neuenburg - Botschaft zu Polycom (mit Linkplan)
PDF-Download... Obwalden - Botschaft zu Polycom (mit Linkplan & Basistationen)
PDF-Download... Schwyz - Botschaft zu Polycom (mit Linkplan & Basistationen)
   
   
PDF-Download... Wallis - Botschaft zum Polycom (mit Linkplan)
   
   
   
PDF-Download... Uri - Botschaft zum Polycom Teilnetz
PDF-Download... Uri - Inbetriebnahme Sicherheitsfunknetz
   
PDF-Download... BABS Poly Alert
PDF-Download... BELA Behelf Sachbereich Lage
PDF-Download... Notfallausbildung KGr AS SUD
   
PDF-Download... Funkmaterial Polycom  
PDF-Download... Funkmaterial Feuerwehr/Zivilschutz Betriebsunterlagen
   
PDF-Download... Funkgestützte Telematik Systeme  
PDF-Download... BAKOM Faktenblatt Tetrapol  


 


Polycom Funkgerät TPH 700



 

Gerlikon/TG   Polycom-Antennenanlage
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Quellen:
www.tetrapol.com
www.bevoelkerungsschutz

 

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 www.poly-verlag.ch

Aktualisiert am 02. Juni 2010

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