Cell Broadcast

Standard-Cell-Broadcast-Konfigurationsmenü unter Android 12

Cell Broadcast, auch SMS-CB genannt, ist ein seit 1999 eingesetzter Mobilfunkdienst zum Versenden von Nachrichten an alle Empfänger innerhalb einer Funkzelle. Anders als herkömmliche an einen Empfänger gerichtete SMS-Meldungen, diese werden als SMS-MT bezeichnet, erfolgt SMS-CB mittels Rundsenden (englisch Broadcast) von der Basisstation an alle Mobiltelefone, die sich in dieser Funkzelle befinden, im Mobilnetz eingebucht sind (bereit, einen Anruf entgegenzunehmen) und in der Firmware des Mobilgeräts der Dienst SMS-CB vorhanden und entsprechend aktiviert ist. SMS-CB werden von den Mobilfunkgeräten nur empfangen, eine Rückmeldung wie beispielsweise eine Empfangsbestätigung, ist bei SMS-CB nicht vorgesehen. Mobilgeräte die in dem kurzen Zeitbereich der Ausstrahlung der SMS-CB nicht empfangsbereit sind, beispielsweise sich gerade in einen Funkloch befinden, bekommen diese Meldungen daher auch im Nachgang, wenn sie wieder im Mobilnetz erreichbar sind, nicht mehr übermittelt. SMS-CB ist technisch ein unbestätigter Push-Dienst ohne Adressierung, es werden zur Zustellung keine Telefonnummern oder andere Teilnehmeridentifikationsmerkmale benötigt.

SMS-CB ist durch das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) standardisiert und ein Teil der 2G-, 3G-, 4G- und 5G-Standards. Durch seine Verankerung in den Standards, wenige externe Abhängigkeiten und den technisch einfachen Aufbau ist der Dienst relativ robust.

Die aktuelle Generation von Cell-Broadcast-Systemen ist in der Lage, eine Nachricht an sehr viele Funkzellen praktisch gleichzeitig zu senden und somit innerhalb von einigen Sekunden eine beliebig große Anzahl von Mobilfunkgeräten in diesem Funkzellen zu erreichen.

Technische Umsetzung

Entwickelt wird Cell Broadcast vom GSM-Komitee der ETSI und 3GPP und ist Bestandteil der 2G-, 3G-, 4G- und 5G-Mobilfunkstandards (Spezifikation 3GPP TS 23.041).

Ein Cell Broadcast Center (CBC) ist verbunden mit einem:

• Base Station Controller (BSC) in GSM-Netzen (beschrieben im 3GPP-Standard TS 48.049)
• Radio Network Controller (RNC) in UMTS-Netzen (beschrieben im 3GPP-Standard TS 25.419)
• Mobility Management Entity (MME) in LTE-Netzen (beschrieben im 3GPP-Standard TS 29.168)
• Access and Mobility Management Function (AMF) in 5G-Netzen (beschrieben im 3GPP-Standard TS 29.518)

Durch die verwendete Kodierung entsprechen die Übertragungen bei lateinischem Alphabet maximal 82 Byte oder 93 Zeichen, durch Aneinanderhängen von 15 Nachrichten erreicht man 1395 Zeichen. Bei nicht lateinischen Zeichensätzen wie ostasiatischen Sprachen und der Verwendung des Universal Coded Character Set (UCS-2, ähnlich zu UTF-16) ist die Länge auf ca. die Hälfte der Zeichen beschränkt. Das Mitschicken von Grafiken ist nicht möglich. Mehrsprachlichkeit ist zwar realisierbar aber selten implementiert. Da die Warnmeldung ein frei wählbarer Text ist und nicht aus einem festen Satz von definierten Warnmeldungen besteht, ist die Sprache, in der die Warnmeldung angezeigt wird, nicht von den Geräteeinstellungen bestimmt. Werden Warnmeldungen vom Netzbetreiber nur in der Landessprache ausgesendet, kann dies bei Personen mit unzureichenden lokalen Sprachkenntnissen Schwierigkeiten beim Verständnis verursachen.

Cell Broadcast ist von der Netzverkehrsbelastung nicht betroffen, da es sich um priorisierte Point-to-Multipoint-Nachrichten handelt. Dies ist besonders während Katastrophen von Vorteil, wenn Lastspitzen dazu führen, dass das Mobilfunknetz signifikant verlangsamt wird und Daten (Social Media, Warn-Apps), SMS und Sprachanrufe (Massenanrufereignisse) nicht wie gewohnt funktionieren. Daher gibt es weltweit Warnsysteme, die Cell Broadcast als primären mobilen Alarmkanal nutzen.

Zumeist werden SMS-CB vom Betriebssystem des Mobilgeräts nicht nur empfangen, sondern auch angezeigt und in einem eigenen Speicher abgelegt, der von anderen Nachrichtensystemen getrennt ist. Es ist auf den Mobilfunkgeräten für SMS-CB keine zusätzlich installierte Software nötig. Auch die üblicherweise vorhandene Software zur Anzeige bzw. zum Versand herkömmlicher SMS-Nachrichten wird nicht benötigt. Da die Bearbeitung der SMS-CB fest in das Betriebssystem integriert ist, besteht auch keine Möglichkeit für den Benutzer, den Empfang und die Anzeige bestimmter Typen von SMS-CB zu unterdrücken.

In der folgenden Tabelle sind verschiedene im Standard festgelegte SMS-CB-Kennzahlen angeführt:

3GPP Message Identifier, Hex-Code	Wireless Emergency Alerts (CMAS, USA)	EU-Alert (ETSI)	Vom Benutzer abschaltbar (Opt-out)
1112	National Alert (Presidential Alert)	EU-Alert Level 1	Nein
1113, 1114, 1120, 1121	Extreme Alert	EU-Alert Level 2	Ja
1115–1119, 111A, 1122–1127	Severe Alert	EU-Alert Level 3	Ja
112C	Public Safety Alert	EU-Alert Level 4	Ja
111B	Amber Alert	EU-Amber	Ja
1900	-	EU-Info (depreciated to Level 4)	Ja
111C	Required Monthly Test	EU-Monthly Test	Ja
112E	State/Local Test	EU-Test	Ja
111D	Exercise	EU-Exercise	Ja

Nutzungsgeschichte

Allgemein ist Kanal 50 in vielen Ländern bei verschiedenen Mobilfunkanbietern für die Ortsangabe in Gebrauch. In der Schweiz sendet die Swisscom auf Kanal 50 den Namen der Region oder der Stadt, in der man sich befindet. Größere Städte werden dabei meist in mehrere geografische Gebiete unterteilt (z. B. Zürich Airport, Zürich Nord-West, Zürich West usw.). Das Emergency Alert System (EAS), das 1997 eingeführte nationale Warnsystem der Vereinigten Staaten von Amerika, nutzt neben UKW, Terrestrischem Fernsehen, Satellitenfernsehen und Kabelfernsehen auch Cell Broadcast.

Nachdem in vielen Ländern der Europäischen Union die Sirenen abgebaut worden waren, ergab sich auch in der EU die Notwendigkeit, die Bevölkerung auf andere Weise zu warnen. Der Rat der Europäischen Union passte daher im Dezember 2018 die neue Richtlinie zum europäischen Kodex für elektronische Kommunikation (European Electronic Communications Code, EECC) an. Entsprechend dieser Richtlinie müssen alle EU-Mitgliedstaaten bis zum 21. Juni 2022 ein Warnsystem zum Bevölkerungsschutz einrichten. Neben EU-Alert, das technisch auf Cell-Broadcast aufsetzt, war auch alternativ ein standortbasiertes SMS-Warnsystem zugelassen. Deutschland hatte zunächst eine Ausnahme von EU-Alert erwirkt und setzte auf elektronische Kommunikationsdienste wie Smartphone-Apps (Warn-App NINA, KATWARN), die aber konzeptionelle Schwierigkeiten wie eine „Belastung der technischen Infrastruktur“ mit sich bringen.

Nutzung in Deutschland

→ Hauptartikel: Warnung der Bevölkerung in der Bundesrepublik Deutschland

Siehe auch: DE-Alert

Warnsysteme in anderen Ländern

Eine Cell-Broadcast-Nachricht aus Seoul. Warnungen wie diese, welche nur einen koreanischen Text umfassen, können ohne Sprachkenntnisse von nicht sprachkundigen Personen kaum im Inhalt erfasst werden, was insbesondere bei Warnmeldungen problematisch ist. Die im Hintergrund sichtbaren Uhrzeiten der anderen Cell-Broadcast-Meldungen zu dieser Zeit zeigen den intensiven Einsatz der Technik in Seoul, was ebenfalls problematisch ist, da wichtigere Meldungen weniger Aufmerksamkeit bekommen. Diese Meldung vom 29. November 2022 bspw. warnt vor der winterlichen Kälte und gibt Empfehlungen wie „Wenn Sie nach draußen gehen, tragen Sie einen Schal, eine Mütze, Handschuhe usw.“ (Cell-Broadcast-Meldungen können wie in diesem Beispiel auch nach dem Wegklicken über die Einstellungen des Smartphones erneut aufgerufen werden.)

In Südkorea wird über Cell Broadcast Stand Dezember 2022 täglich die aktuelle Zahl der Corona-Fälle in der Stadt bzw. Region, in der man sich gerade befindet, mitgeteilt. Zusätzlich gibt es fast täglich regionale Meldungen bspw. zu Sperrungen von U-Bahn-Linien oder von Kälte im Winter, inkl. Verhaltensempfehlungen.

Beispiele für Warnsysteme, die Cell Broadcast als primären mobilen Alarmkanal nutzen:

• Japan – Erdbebenfrühwarnung (緊急地震速報, kinkyū jishin sokuhō), J-Alert
• Kanada – Alert Ready
• USA – Emergency Alert System, Wireless Emergency Alerts
• Neuseeland – Emergency Mobile Alert (aktiv seit 2018)
• Vereinigte Arabische Emirate – UAE-Alert
• Oman – OMAN-Alert
• Europäische Union – EU-Alert
  • Deutschland – DE-Alert (aktiv seit Februar 2023) innerhalb des Warn-Mix
  • Niederlande – NL-Alert (EU-Alert konform, aktiv seit 2012)
  • Litauen – LT-Alert
  • Rumänien – RO-Alert (aktiv seit September 2018)
  • Griechenland – GR-Alert (aktiv seit März 2020)
  • Italien – IT-Alert (soll Anfang 2021 starten)
  • Frankreich – FR-Alert (aktiv seit Juni 2022)
  • Österreich – AT-Alert (aktiv seit 5. Oktober 2024)
  • Dänemark – S!RENEN (aktiv seit April 2023)
  • Luxemburg – LU-Alert (aktiv seit Herbst 2024); wird ergänzt durch Standortbasierte SMS und Mobile App.
• Vereinigtes Königreich – UK-Alert (soll 2021 starten)
• Südkorea – Korean Public Alert Service. Baut hauptsächlich auf einer mehrsprachigen App auf, zusätzlich werden Textnachrichten durch Cell Broadcast gesendet.
• Republik China (Taiwan) – Public Warning System
• Sri Lanka – Disaster and Emergency Warning Network
• Philippinen – Emergency Cell Broadcast System
• Chile – Sistema de Alerta de Emergencias (SAE)
• Peru – Sismate (2020 aktiv)
• Israel – National Message

Die Schweiz hat im Juni 2023 ebenfalls entschieden, Cell Broadcast zur Alarmierung der Bevölkerung einsetzen zu wollen.

Literatur

• Martin Stößlein: Anspruchsgruppenkommunikation: Wertorientierte Gestaltungsmöglichkeiten mit wissensbasierten Stakeholder-Informations-Systemen. Springer, 2007, ISBN 978-3-8350-9289-1, S. 49 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
• Michael Decker: Modellierung ortsabhängiger Zugriffskontrolle für mobile Geschäftsprozesse. KIT Scientific Publishing, 2011, ISBN 978-3-86644-732-5, S. 64 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
• Mahmoud Al-Dalahmeh, u. a.: The Viability of Mobile Services (SMS and Cell Broadcast) in Emergency Management Solutions: An Exploratory Study. In: International Journal of Interactive Mobile Technologies (iJIM). Vol. 12, Nr. 1, Januar 2018, ISSN 1865-7923, S. 95–115, doi:10.3991/ijim.v12i1.7677 (englisch). 

Weblinks

Commons: Cell Broadcast – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Peter Sanders – one2many: Cell Broadcast. Präsentation, 2011. (PDF)
• 3GPP – The current standardization body for GSM with free standards available
• 3GPP TS 23.041 Technical realization of Cell Broadcast Service (CBS)
• Cell Broadcast kommt in Deutschland nur schleppend an den Start, 8 Minuten, Deutschlandfunk am 20. August 2022, mp3