Mobil und doch geortet

Die Technik dahinter

GSM- und auch die künftigen UMTS-Netze (Universal Mobile Telecommunications System) sind wabenförmig aufgebaut: Die Basisstationen der Provider bilden ein Netz aus zahlreichen Zellen, die als Gesamtheit die versorgte Fläche abdecken. Daher heißt ein Mobiltelefon in englischsprachigen Ländern auch nicht "Handy", sondern "cellular phone".

Mehrere Zellen fassen die Anbieter in so genannten Zellgebieten zusammen, die jeweils von einer Vermittlungsstelle verwaltet werden. Damit ist schon eine erste Voraussetzung für ortsbezogene Dienste gegeben. Den Vermittlungsstellen muss bekannt sein, in welcher Zelle sich ein Nutzer mit seinem Handy gerade befindet, um ihm beispielsweise einen Anruf durchzustellen.

Jedes Mobiltelefon meldet sich in der Regel an derjenigen Zelle in der näheren Umgebung mit der höchs-ten Feldstärke an. Weil jede Zelle über eine eindeutige Identifikationsnummer (ID) verfügt, ist somit eine relativ grobe Ortung des Teilnehmers möglich. Dieses so genannte "Cell-ID"-Verfahren ist rein netzbasiert, das heißt, die Bestimmung des Aufenthaltsorts erfolgt nicht im Mobilgerät, sondern in der Infrastruktur des Providers. Die Cell-ID-Methode hat deshalb den großen Vorteil, dass keine neuen Handys angeschafft werden müssen. Die Ortung erfolgt mithilfe eines speziellen Servers, der die ID-Information in eine geographische Angabe umwandelt und anschließend anderen Applikationen zur Verfügung stellt. Die Berechnungszeit einer Abfrage beträgt im allgemeinen wenige Sekunden, je nach Schnelligkeit des Location-Servers und der Netzauslastung.

Die Exaktheit des Cell-ID-Verfahrens hängt von der Antennendichte des jeweiligen Providers ab. In eng besiedelten Gegenden mit vielen Basisstationen kann eine Ortung auf mehrere hundert Meter genau erfolgen. In ländlichen Gebieten ist dies meist nicht gegeben. Dort beträgt die Größe einer Zelle oft mehrere Kilometer.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Ortung per Cell-ID zu optimieren. Insbesondere kann der Netzbetreiber die Signallaufzeit zwischen Basisstation und Handy mit einbeziehen (Timing Advance). Diese Methode ist aber immer noch relativ ungenau, weil einerseits die Entfernung nur in 550-Meter-Schritten gemessen wird, und andererseits der Standort nur auf einer Kreislinie um die Antenne des Providers herum festgestellt werden kann. Bessere Ergebnisse würden sich nur durch die Kombination mehrerer Schnittlinien von verschiedenen, benachbarten Sendestationen erreichen lassen.

Erschwerend kommt noch hinzu, dass Mobilfunksignale von Gebäuden und anderen Hindernissen abgelenkt und verfälscht werden. Durch Spiegelungen verlängert sich die Laufzeit eines Mobilfunksignals, und die Entfernung von der Basisstation zum Anwender wird falsch berechnet. Wie bei der einfachen Cell-ID-Bestimmung sind beim Timing-Advance-Verfahren keine Veränderungen an den vorhandenen Mobilgeräten nötig.