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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Multimaster-Wellennetzes und ein Multimaster-Wellennetz.
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Ein Verfahren zur Übertragung von Funkrufen im Rahmen von Wellennetzen wird in der
DE 44 42 431 A1 offenbart. Diese beschreibt ein Funkübertragungssystem mit Speicher und Weitergabefunktion, welches aus einer ersten Basisstation und einer Vielzahl von zweiten Basisstationen besteht. Die zweiten Basisstationen erhalten Funkrufnachrichten von der ersten Basisstation und übertragen diese wiederum zurück an die erste Basisstation. Dabei sind die zweiten Basisstationen in einen ersten und einen zweiten Satz unterteilt, die sich dadurch unterscheiden, dass der erste Satz die Funkrufnachrichten direkt zurück überträgt und der zweite Satz diese mit einer Verzögerung zurück überträgt. Diese Verzögerung entspricht dabei mindestens der Dauer, die vom ersten Satz benötigt wird, um die Funkrufnachrichten zurück zu übertragen.
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Wellennetze gemäss der Erfindung können beispielsweise als Alarmierungs- und/oder Informationsnetze eingesetzt werden, die funkbasiert, satellitenbasiert und/oder drahtgebunden sein können. Insbesondere bei einem satellitenbasierenden und/oder bei einem drahtgebundenen Alarmierungsnetz kann es sich um ein Gleichwellennetz handeln. Es können sowohl spezielle Funk-Alarmierungsnetze als auch bestehende Paging- und/oder Telefonnetze eingesetzt werden. Als Endgeräte des Wellennetzes werden typischerweise digitale Alarmempfänger wie Pager, Mobilfunkgeräte und/oder Telefone, insbesondere Mobiltelefone, eingesetzt. Zur digitalen Alarmierung im 2m-Band kann als Wellennetz beispielsweise BOS-Funk (Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben-Funk) nach POCSAG (Post Office Code Standard Advisory Group) eingesetzt werden.
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Hierbei bekommen Einsatzkräfte (z. B. Feuerwehr, Polizei) und Rettungsdienste ihre Aufträge, d. h. Art und Ort des Auftrags auf einen Funkrufempfänger (Pager) geschickt. Mit POCSAG ist eine eindirektionale Kommunikation möglich. Ist eine bidirektionale Kommunikation mit Pagerfunktion gewünscht, so kann beispielsweise TETRA-Funk verwendet werden (Terrestrial Trunked Radio-Funk), Tetrapol oder GSM (Global System for Mobile Communication). Welches Wellennetz zur Alarmierung der Einsatzkräfte tatsächlich eingesetzt wird, richtet sich nach den lokalen Erfordernissen und ist individuell auszuwählen. Mögliche Kriterien für die Auswahl der konkreten Art des Wellennetzes sind beispielsweise die gewünschte Netzabdeckung, die Topographie, die erforderliche Alarmabwicklung, die Berücksichtigung von Netzerweiterungen und eine gegebenenfalls vorhandene bisherige Alarmierungslösung. Der parallele Einsatz von mehr als einem Netzsystem macht das Wellennetz robuster und somit katastrophensicherer.
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1 zeigt ein bekanntes Wellennetz 100, das einen Landkreis A abdeckt. Eine Master-Basisstation 30 erhält über eine nicht dargestellte Kommunikationsverbindung von einem nicht dargestellten Alarmgeber, der auch als Leitzentrale bzw. Einsatzleitzentrale bezeichnet wird, eine Alarmierungsmeldung, die auch als Alarmmeldung bezeichnet wird, und sendet diese an die Slave-Basisstation 10 weiter, die in einem ersten, die Master-Basisstation 30 direkt umgebenden Aussendering 1 angeordnet sind. Die Slave-Basisstationen 10 senden die Alarmierungsmeldung wiederum an Slave-Basisstationen 20, die auf einem zweiten, den ersten Aussendering 1 direkt umgebenden Aussendering 2 angeordnet sind. Entsprechend erfolgt die Weitersendung der Alarmierungsmeldung von den Slave-Basisstationen 20 an weitere, nicht dargestellte, Slave-Basisstationen, die auf einem dritten, nicht dargestellten Aussendering angeordnet sind und so weiter. Auf diese Weise erfolgt eine wellenförmige Weitergabe bzw. eine Signalausbreitung im Wellennetz vom Zentrum zur Peripherie, wobei das Zentrum durch die Master-Basisstation 30 und die Peripherie durch die Slave-Basisstationen gebildet wird.
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Bei einem satellitenbasierten Wellennetz erhält die Master-Basisstation 30 die auszusendenden Alarmierungsmeldungen via Satellit, d. h. die Alarmierungsmeldungen des Alarmgebers werden über eine Satellitenstrecke übertragen. Bei den Basisstationen, d. h. sowohl bei der Master- 30 als auch bei den Slave-Basisstationen 10, 20, handelt es sich insbesondere um digitale Alarmumsetzer. Bei dem Alarmgeber handelt es sich entsprechend insbesondere um einen digitalen Alarmgeber.
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Empfängt eine Slave-Basisstation 20, die im zweiten Aussendering 2 angeordnet ist, die Alarmierungsmeldung bereits unmittelbar von der Master-Basisstation 30, so wird diese Alarmierungsmeldung von der betreffenden Slave-Basisstation 20 nicht akzeptiert, d. h. ignoriert. Von den Slave-Basisstationen werden nur Alarmierungsmeldungen von einem vorgängigen Aussendering, d. h. von einem Aussendering mit einer um 1 niedrigeren Ordnungszahl, akzeptiert.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Multimaster-Wellennetzes und ein Multimaster-Wellennetz hierzu bereitzustellen, mit Hilfe derer eine möglichst weite Region schnell, zuverlässig und ausfallsicher alarmiert werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Multimaster-Wellennetzes mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Multimaster-Wellennetz mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
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Das erfindungsgemässe Multimaster-Wellennetz kennzeichnet sich durch wenigstens zwei Subnetze aus, die je eine Master-Basisstation und in wenigstens einem Aussenderinge um die Master-Basisstation angeordnete Slave-Basisstationen aufweisen. Jedem Subnetz ist eine Kommunikationsverbindung zwischen der Master-Basisstation und einem Alarmgeber, der ausserhalb des Multimaster-Wellennetzes angeordnet sein kann, und Kommunikationsverbindungen zwischen der Master-Basisstation und den gegebenenfalls vorgesehenen Slave-Basisstationen zugeordnet. Die Aussenderinge können auch nicht-ringförmige, geschlossene Linienzüge sein, auf denen die Slave-Basisstationen angeordnet sind.
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Vorzugsweise ist eine funktechnisch schwierig erreichbare Slave-Basisstation direkt über eine Datenleitung mit dem Alarmgeber verbunden ist.
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Bei dem erfindungsgemässen Verfahren zum Betreiben eines Multimaster-Wellennetzes werden den Master-Basisstationen eines jeden Subnetzes von einem Alarmgeber eine Alarmierungsmeldung und ein Aussendezeitpunkt zur Synchronisierung übermittelt, wobei die Alarmierungsmeldung vorzugsweise den Aussendezeitpunkt enthält. Die Master-Basisstationen übermitteln die Alarmierungsmeldung zeitsynchron, vorzugsweise bitsynchron, zum Aussendezeitpunkt an gegebenenfalls in wenigstens einem Aussendering um die jeweilige Master-Basisstation eines Subnetzes angeordneten Slave-Basisstationen. Die in einem Aussendering angeordneten Slave-Basisstationen übermitteln die Alarmierungsmeldung dann vorzugsweise an diejenigen Slave-Basisstationen weiter, die in einem Aussendering mit einer höheren Ordnungszahl als die übermittelnden Slave-Basisstationen angeordnet sind. Die Master- bzw. Slave-Basisstationen übermitteln die Alarmmeldung ferner an Endgeräte wie beispielsweise Pager und/oder Telefone, die insbesondere von Einsatzkräften getragen werden.
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Gemäss bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens akzeptiert eine Slave-Basisstation in einem Aussendering mit einer Ordnungszahl gleich 1 nur eine von der Master-Basisstation, die in demselben Multimaster-Wellennetz, insbesondere in demselben Subnetz, übermittelte Alarmierungsmeldung (so genannte Multimasternetzkennung). Eine Slave-Basisstation in einem Aussendering mit einer Ordnungszahl grösser als 1 akzeptiert vorzugsweise nur eine Alarmierungmeldung, die von einer Slave-Basisstation des gleichen Multimaster-Wellennetzes, insbesondere des gleichen Subnetzes, übermittelt wird, wobei die übermittelnde Slave-Basisstation in einem Aussendering mit einer Ordnungszahl angeordnet ist, die um 1 kleiner als die Ordnungszahl des Aussenderings ist, in dem die die Alarmierungsmeldung akzeptierende Slave-Basisstation angeordnet ist.
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Im Folgenden werden die Begriffe ”senden” und ”übermitteln” analog zueinander verwendet.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und den anhand der Zeichnungen nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen und beziehen sich insbesondere auf einen Notbetrieb bei einer Störung einer Master-Basisstation. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines bekannten Wellennetzes,
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2 eine schematische Darstellung eines Multimaster-Wellennetzes,
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3 eine schematische Darstellung eines Notbetriebs des in 2 dargestellten Multimaster-Wellennetzes und
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4 eine schematische Darstellung des Multimaster-Wellennetzes, bei dem zusätzlich eine Datenleitung von einem Alarmgeber zu einer Slave-Basisstation vorgesehen ist.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen strukturell bzw. funktionell gleich wirkende Komponenten. 1 ist bereits in der Beschreibungseinleitung beschrieben, auf die an dieser Stelle verwiesen wird.
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2 zeigt schematisch ein Multimaster-Wellennetz 200, das beispielhaft drei Subnetze 300 aufweist, die die Landkreise A, B und C abdecken. Durch das Zusammenschalten mehrerer Subnetze 300 mit je einer Master-Basisstation 30 zu einem Multimaster-Wellennetz 200 kann eine grössere Region bei gleich bleibender Alarmierungszeit als mit nur einem Wellennetz 300 abgedeckt werden.
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Die Master-Basisstationen 30 sind über externe Schnittstellen und Kommunikationsverbindungen 500, die vorzugsweise durch ein Internetprotokoll (IP) Netz gebildet sind, mit einem externen Alarmgeber 400 in Form von einer zentralen Leitstelle verbunden. Bei dem Internetprotokollnetz 500 kann es sich beispielsweise um ein Intranet, ein Richtfunknetz, Satellitenverbindungen, ein Virtual Private Network (VPN) oder Ähnliches handeln. Die Verbindung zwischen den Master-Basisstationen 30 und dem Alarmgeber 400 kann direkt über die Kommunikationsverbindungen 500 oder indirekt über regionale Leitstellen 40 und die Kommunikationsverbindungen 500 erfolgen, wobei jedem Subnetz 300 vorzugsweise eine regionale Leitstelle 40 zugeordnet ist.
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Der Alarmgeber 400 sendet den Master-Basisstationen 30 eines jeden Subnetzes 300 bei einem Alarmfall eine Alarmierungsmeldung, welche deren Aussendezeitpunkt beinhaltet, zur Synchronisierung sämtlicher Master-Basisstationen 30 zu. Die Master-Basisstationen 30 verfügen vorzugsweise unabhängig voneinander über einen eigene, möglichst exakte Zeitreferenz, beispielsweise mittels GPS-Empfängern (Global Positioning System-Empfänger). Mit Hilfe dieser Zeitreferenz können sich die Master-Basisstationen 30 der einzelnen Subnetze 300 untereinander synchronisieren, sodass sie die Alarmierungsmeldung zu dem übermittelten Aussendezeitpunkt zeitsynchron, insbesondere bitsynchron, an die Slave-Basisstationen 10 der Subnetze 300 übermitteln. Die Slave-Basisstationen 10 eines ersten, die jeweilige Master-Basisstation 30 direkt umgebenden Aussenderings 1 übermitteln die Alarmierungsmeldung weiter an die Slave-Basisstationen 20, die in dem den ersten Aussendering 1 direkt umgebenden Aussendering 2 angeordnet sind. Die Slave-Basisstationen 20 akzeptieren vorzugsweise nur Alarmierungsmeldungen, die ihnen von den Slave-Basisstationen 10 des vorgängigen Aussenderings 1 übermittelt wurden. Entsprechendes gilt für nicht dargestellte nachgängige Aussenderinge und deren Slave-Basisstationen. Die Synchronisierung der Master-Basisstationen 30 bzw. das synchronisierte Übermitteln der Alarmierungsmeldung durch die Master-Basisstationen 30 ist in der 2 durch das Uhrensymbol symbolisch dargestellt.
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Beim Ausfall einer Master-Basisstation 30, einer Kommunikationsverbindung 500 zu einer Master-Basisstation 30 bzw. einer Störung der Zeitreferenzübermittlung an eine Master-Basisstation 30 wird das Multimaster-Wellennetz 200 vorteilhafterweise im Notbetrieb betrieben. Dies ist in 3 schematisch dargestellt, wobei der Einfachheit halber der Alarmgeber 400 und die mit diesem verbundenen Kommunikationsverbindungen 500 nicht gezeigt sind. Beispielhaft ist den Master-Basisstationen 30 der Subnetze 300 der Landkreise B und C eine Störung zugeordnet, sodass diese nicht zeitsynchron aussenden können. Dies ist in der Zeichnung durch eine durchgekreuzte Darstellung der Master-Basisstationen 30 der Landkreise B und C dargestellt. Beispielhaft ist einzig die Master-Basisstation 30 des Subnetzes 300 des Landkreises A funktionsfähig. Die ganzflächige Aussendung der Alarmierungssendung über die von dem Multimaster-Wellennetz 200 abgedeckte Region, die durch die Landkreise A, B und C gebildet wird, erfolgt im Notbetrieb durch die nicht-gestörte Master-Basisstation 30 des dem Landkreis A zugeordneten Subnetzes 300.
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Für den bzw. im Notbetrieb übermittelt der Alarmgeber 400 zusätzlich zur Alarmierungmeldung und dem Aussendezeitpunkt eine Notbetriebsinformation, d. h. eine Information über den Notbetrieb, an die nicht-gestörten Master-Basisstationen 30. Die Notbetriebsinformation ist vorzugsweise in der Alarmierungsmeldung integriert. Die nicht-gestörten Master-Basisstationen 30 übermitteln die Notbetriebsinformation zusätzlich zur Alarmierungsmeldung, vorzugsweise innerhalb der Alarmierungsmeldung, weiter an die Slave-Basisstationen 10, 20 des eigenen Subnetzes 300 und/oder benachbarter Subnetze 300. Ferner übermittelt im Notbetrieb die nicht-gestörte Master-Basisstation 30 die Alarmierungsmeldung und die Notbetriebsinformation zusätzlich an diejenigen Slave-Basisstationen 10, 20, die in einem den gestörten Master-Basisstationen 30 der Subnetze 300 der Landkreise B und C zugeordneten Aussendering 1, 2, 3 angeordnet sind.
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Die Slave-Basisstationen 10, 20, die in einem Subnetz 300 mit einer gestörten Master-Basisstation 30 angeordnet sind, senden die Alarmierungsmeldung an die Slave-Basisstationen 20, die in einem Aussendering 2, 3 mit einer höheren Ordnungszahl angeordnet sind, und zusätzlich auch an die Slave-Basisstationen 10, 20 desselben Aussenderings 1, 2, 3 weiter, die die von der nicht-gestörten Master-Basisstation 30 ausgesendete Alarmierungsmeldung nicht empfangen haben, wobei die Slave-Basisstationen 10, 20 die Alarmierungsmeldung vorzugsweise jeweils nur einmal senden.
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Somit können Alarmierungsmeldungen von einer nicht-gestörten Master-Basisstation 30 eines Subnetzes 300 an Slave-Basisstationen 10, 20 benachbarter Subnetze 300, deren Master-Basisstationen 30 gestört sind, übermittelt werden, sodass sich die Alarmierungsmeldung auch in Subnetzen 300 mit ausgefallenen bzw. gestörten Master-Basisstationen 30 ausbreiten kann. Die Aussenderinge 1, 2, 3 benachbarter Subnetze 300 mit gestörten Master-Basisstationen 30 bzw. deren Slave-Basisstationen 10, 20 werden von der nicht-gestörten Master-Basisstation 30 eines benachbarten Subnetzes 300 angesprochen wie Aussenderinge 1, 2, 3, die sich in demselben Subnetz 300 befinden wie die nicht-gestörte Master-Basisstation 30.
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In 3 ist im Landkreis B die Situation dargestellt, dass die Slave-Basisstationen 10 des ersten Aussenderings 1 die Alarmierungsmeldung der nicht-gestörten Master-Basisstation 30 des benachbarten Subnetzes 300 empfangen können. Zwar können einige Slave-Basisstationen 20 des zweiten Rings 2 des Subnetzes 300 des Landkreises B diese Alarmierungsmeldung ebenfalls empfangen. Sie akzeptieren diese Alarmierungsmeldung jedoch nicht, da sie nicht ausgehend von einem Aussendering 1 mit um 1 niedrigerer Ordnungszahl eines Subnetzes 300 des Multimaster-Wellennetzes 200 gesendet worden ist. Die Slave-Basisstationen 20 des zweiten Aussenrings 2 des Subnetzes 300 des Landkreises B empfangen die Alarmierungsmeldung dann von den Slave-Basisstationen 10 des ersten Aussenderings 1 eines Subnetzes 300 eines benachbarten Landkreises (in 3 beispielhaft Landkreis B).
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In Landkreis C ist die Situation dargestellt, dass nicht alle Slave-Basisstationen 10 des ersten Aussenderings 1 des dem Landkreis C zugeordneten Subnetzes 300 die Alarmierungsmeldung der nicht-gestörten Master-Basisstation 30 des dem Landkreis A zugeordneten Subnetzes 300 empfangen können. Diejenigen Slave-Basisstationen 10 des ersten Aussenderings 1 des Subnetzes 300 von Landkreis C, die die Alarmierungsmeldung dagegen empfangen können, senden nun diese Alarmierungsmeldung wiederum weiter an die Slave-Basisstationen 20 des zweiten Aussenderings 2 und an diejenigen Master-Basisstationen 30 (beispielhaft ist 3 im Landreis C nur eine Master-Basisstation 30 dargestellt) und/oder Slave-Basisstationen 10 des ersten Aussenderings 1, die die Alarmierungsmeldung ursprünglich nicht empfangen konnten, des Subnetzes 300 des Landkreises C. Danach senden sämtliche Master-Basisstationen 30 und Slave-Basisstationen 10, 20 des Subnetzes 300 des Landkreises C, welche die Alarmierungsmeldung ursprünglich nicht empfangen konnten, diese Alarmierungsmeldung weiter.
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4 zeigt schematisch das Multimaster-Wellennetz 200, wie es in 2 dargstellt ist, wobei zusätzlich eine Datenleitung 600 zu einer Slave-Basisstation 21 des Subnetzes 300 des Landkreises B vorgesehen ist. Bei der Datenleitung 600 handelt es sich vorzugsweise um eine Drahtverbindung von dem Alarmgeber 400 zu der Slave-Basisstation 21. Bei der Slave-Basisstation 21 handelt es sich vorzugsweise um eine Slave-Basisstation, die funktechnisch schwierig erreichbar ist. Die funktechnisch schwierige Erreichbarkeit kann sich beispielsweise daraus ergeben, dass die Slave-Basisstation 21 in einem Gebiet mit schwierigen Funkbedingungen, beispielsweise in einem Gebiet mit Abschattung, Mehrwegeempfang und/oder Gleichkanalstärungen, angeordnet ist. Der der funktechnisch schwierig erreichbaren Slave-Basisstation 21 zugeordnete Aussendering 2 ergibt sich aus dem geographischen Standort der Slave-Basisstation 21.
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Der Alarmgeber 400 übermittelt in diesem Fall nicht nur über die Kommunikationsverbindungen 500 an die Master-Basisstation 30 eines jeden Subnetzes 300, sondern über die Datenleitung 600 auch an die Slave-Basisstation 21 die Alarmierungsmeldung zusammen mit dem Aussendezeitpunkt und der Zeitreferenz. Die Master-Basisstationen 30 und die Slave-Basisstation 21 haben somit Kenntnis derselben Zeitreferenz. Die Slave-Basisstation 21 kennt also einerseits den Aussendezeitpunkt, d. h. den Zeitpunkt, an dem die Master-Basisstationen 30 die Alarmierungsmeldung an die Slave-Basisstationen 10 aussenden, als auch die Übermittlungszeit, welche die Nachricht benötigen würde, bis sie von der Master-Basisstation 30 des Subnetzes 300 des Landkreises B zu der Slave-Basisstation 21 übermittelt werden würde. Diese Übermittlungszeit zusammen mit dem Aussendezeitpunkt ergibt den Zeitpunkt, an dem die Slave-Basisstation 21 die Alarmierungsmeldung an Slave-Basisstationen nachgängiger Aussenderinge übermittelt.
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Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Slave-Basisstation 21 zeitsynchron, insbesondere bitsynchron, mit weiteren Slave-Basisstationen 20, die auf demselben Aussendering 2 wie die Slave-Basisstation 21 angeordnet sind, die Alarmierungsmeldung an nachgängige Aussenderinge bzw. deren Slave-Basisstationen übermittelt, obwohl sie insbesondere in einem funktechnisch schwierig erreichbaren Gebiet angeordnet ist.
