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Figur 1: Zellenstruktur eines Mobilfunksystems.
Wird das Endgerät eingeschaltet, bucht es sich in die Zelle
mit dem besten Empfang ein. Hierbei empfängt das
Endgerät über einen allgemeinen Rundfunkkanal die
eindeutige Zellkennung und nutzt diese und andere Daten
(z.B. Synchronisationsinformationen), um mit der
Basisstation kommunizieren zu können und sich in der
Zelle anzumelden. Die Zellkennung für die Zelle, in der das
Endgerät eingebucht ist, wird auch an eine Datenbank
geschickt, so dass dem System jederzeit bekannt ist, über
welche Basisstation(en) ein Endgerät gerufen werden kann
und wohin ein ankommender Ruf geleitet werden muss [4].
Da die Positionen der Basisstationen dem
Mobilfunksystem bekannt sind, lässt sich leicht die Position
des Endgerätes anhand der Zellkennung abschätzen.
Allerdings variiert die Größe einer Zelle bedingt durch die
Netzplanung stark, so dass die Genauigkeit der Position
zwischen 100 m in Gebieten mit hoher Teilnehmerdichte
und bis zu 35 km in ländlichen Gebieten betragen kann.
Das Endgerät empfängt auch die Zellkennungen
benachbarter Zellen über deren Rundfunkkanal, um bei
einer Verschlechterung des Empfangs in der aktuellen
Zelle schnell und ohne Datenverlust zu einer besser
geeigneten Zelle wechseln zu können („Handover“) [4].
Falls keine genauen Ortsangaben für einen Rufaufbau
verfügbar sind, wird in DE 199 44 007 A1 von der
Vermittlungsstelle zunächst vor dem Verbindungsaufbau in
einem (umfangreicheren) Gebiet von der
Vermittlungsstelle ein Funkruf (Paging) durchgeführt.
Aufgrund der Antwort der Mobilstation kann die
bedienende Basisstation festgestellt und der Anruf gezielt
an die entsprechende Basisstation geleitet werden.
DE 100 04 738 C1 nutzt die Zellkennung, um die Vorwahl
des aktuellen Ortsfestnetzes zu ermitteln. Die Vorwahl wird
automatisch, ohne Zutun des Benutzers, vor die gewählte
Festnetznummer gesetzt. So kann ein Mobilfunkteilnehmer
einen Festnetzteilnehmer anrufen, dessen Rufnummer er
zwar kennt, nicht jedoch seine Vorwahl.
Eine internationale Vorwahl und eine Netzvorwahl des
Heimatnetzes werden gemäß DE 197 11 096 A1
automatisch ausgewählt und zum Aufbau der
Kommunikationsverbindung verwendet, wenn die
Mobilstation feststellt, dass sie sich im Ausland befindet.
2.2. Signalstärkemessung
Aufgrund der Abhängigkeit der empfangenen Signalstärke
von der Entfernung zum Sender kann eine
Signalstärkemessung unter Einbeziehung der Kenntnis der
Lage der Basisstationen zu einer genaueren
Positionsbestimmung führen. Wird die Signalstärke nur
einer Zelle gemessen, erhält man idealerweise (bei
Sichtverbindung) durch die eindeutige Beziehung
Signalstärke/Entfernung zur Basisstation eine kreisförmige
Positionslösung. Bei Zellsektoren gibt die Lage der
Sektoren noch eine gewisse Richtungsinformation. Jedoch
wird das Signal häufig durch topographische
Gegebenheiten abgeschattet oder reflektiert, so dass die
reine Signalstärkenmessung wenig zuverlässig ist. Abhilfe
wird durch spezielle Ausbreitungsmodelle
(DE 101 57 941 A1) oder eine Rasterung des Gebietes
geschaffen, wobei die Signalstärken der zu empfangenden
Zellen in einer Rasterkarte abgespeichert werden und ein
netzwerkseitiger Vergleich der Messwerte mit den
gespeicherten Werten bzw. mit dem Muster der
Signalstärken der empfangenen Basisstationen stattfindet.
Die Referenzmuster können in einer Datenbank
abgespeichert werden (DE 101 18 777 A1).
In DE 195 33 472 A1 werden Signalstärken von der
bedienenden Basisstation sowie den Nachbarstationen in
Rasterelementen prädiziert, mit den Messungen der
Mobilstation korreliert und ein Ähnlichkeitsmaß berechnet.
Der Mobilstation wird schließlich der Ort zugewiesen, bei
dem der Korrelationskoeffizient am größten ist. Die Zahl
6 Erfinderaktivitäten 2005/2006