DE10038278A1 - Verfahren zur Positionsbestimmung in Mobilfunksystemen mit TDMA-Vielfachzugriffsverfahren - Google Patents

Abstract

Zur Positionsbestimmung mindestens eines Teilnehmergeräts (MP1) eines Funkkommunikationssystems (MCS) wird in der Luftschnittstelle zwischen dem jeweilig zu lokalisierenden Teilnehmergerät (MP1) und mindestens einer Basisstation (BS1) mindestens einer der Zeitschlitze (SL12) der vorgegebenen Zeitrahmenstruktur zur Übertragung von Meßsignalen (LCS1, LCS2) bereitgestellt und nach der Übermittlung dieser Meßsignale wieder für die Daten-/Nachrichtenübertragung freigegeben.

Description

Es sind unterschiedliche Systeme bekannt, mit denen der Auf­ enthaltsort z. B. einer Person oder eines Geräts ermittelt werden kann. Eine solche Lokalisation ist beispielsweise mit Hilfe des sogenannten GPS (Global Positioning System) mög­ lich, das über eine Entfernungsmessung zu Satelliten funktio­ niert. Damit sind Positionsbestimmungen bis auf wenige 10 m genau weltweit möglich.

Auch in bekannten GSM (Global System for Mobil Communication) Mobilfunksystemen werden Positionsbestimmungen verwendet. Z. B. bieten manche GSM-Netzbetreiber für den Anwender auf Wunsch den Zusatzservice an, daß dieser mit seinem GSM- Mobilfunkgerät innerhalb und/oder in der Nähe seiner Wohnung zu einem niedrigeren Festnetztarif als zum Mobilfunktarif au­ ßerhalb dieses "Heimbereichs" telefonieren kann. Dazu wird der Aufenthaltsort des Mobilfunkgeräts bestimmt, um entschei­ den zu können, ob dieses sich innerhalb der sogenannten "home-zone", d. h. in der Nähe seines Festnetzanschlusses be­ findet. Diese Ortsbestimmung ist allerdings nicht in der GSM- Spezifikation vorgesehen, so dass dieser Service relativ un­ genau, von Standardprozeduren nicht oder nur unzureichend mitunterstützt, und seine Verfügbarkeit zudem vom jeweiligen Netzbetreiber bzw. Operator abhängig ist.

Im sogenannten UMTS-Mobilfunksystem (= Universal Mobile Te­ lecommunication System) ist dagegen die Möglichkeit zur Orts­ bestimmung des jeweiligen Mobilfunkgerätes bereits in den Spezifikationen gefordert (TS 25.305 V3.1.0: stage 2 "Functi­ onal Specification of Location Services in UTRAN" (release 99), 3GPP TSG-RAN-WG2, 2000).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Funkkommu­ nikationssystem mit Zeitmultiplex-Vielfachzugriffsverfahren eine Positionsbestimmung für Teilnehmergeräte in möglichst einfacher Weise bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Das Grundprinzip der Erfindung liegt also im Einführen soge­ nannter Idle-Slots, d. h. der zur Verfügungstellung von Mess- Zeitschlitzen innerhalb einer bereits vorgegebenen Zeitrah­ menstruktur, um zusätzlich mindestens ein Meßsignal zur Orts­ bestimmung zwischen dem jeweilig zu lokalisierenden Teilneh­ mergerät, der Basisstation dessen Aufenthalts-Funkzelle und/oder mindestens einer Basisstation einer Nachbar- Funkzelle zu senden und/oder zu empfangen. Ein Vorteil dieser Art der Positionsbestimmung liegt insbesondere darin, dass allzu große Änderungen im Funkkommunikationssystem weitgehend vermieden sind. Denn die bereits systemeigene, d. h. existie­ rende bzw. vorgegebene Zeitschlitzstruktur der Luftschnitt­ stelle kann zur zwischenzeitlichen Übertragung mindestens ei­ nes Meßsignal mit genutzt werden, indem eine entsprechende Neu-Zuteilung bzw. -Zuweisung mindestens eines der bereits vorhandenen Zeitschlitze für die Dauer der jeweiligen Meß­ signalübertragung durchgeführt wird und die sonstige Daten- /Nachrichtensignalübertragung während dieses Meßzeitschlitzes eingestellt wird. Danach wird dieser jeweils vorreservierte Meß-Zeitschlitz in der Luftschnittstelle des jeweilig zu or­ tenden Teilnehmergeräts sowie in der Luftschnittstelle der jeweilig zugeordneten Basisstation wieder für andere Daten- und/oder Nachrichtenübertragungen freigegeben. Damit kann das Senden und/oder Empfangen von Meßsignalen zur Ortung des je­ weiligen Teilnehmergeräts weitgehend innerhalb der vorgegebe­ nen Standardisierungsvorgaben wie z. B. innerhalb der UMTS-TDD- Mode Standardspezifikationen erfolgen, ohne daß allzu sig­ nifikante Modifikationen im Standard erforderlich werden. Auch ist eine unzulässig hohe Beeinträchtigung der Verbin­ dungsqualität weitgehend vermieden, d. h. die Auswirkungen auf die Verbindungsqualität sind weitgehend vernachlässigbar. Auf diese Weise sind weder allzu große Abänderungen hinsichtlich des Signalisierungsstandards noch ein allzu großer zusätzli­ cher bautechnischer Aufwand im Mobilfunkgerät oder in der sonstigen Netzinfrastruktur des Funkkommunikationssystems er­ forderlich, wie dies zum Beispiel bei der zusätzlichen Integ­ ration eines herkömmlichen GPS-Empfängers notwendig sein wür­ de.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Positionsbestimmung min­ destens eines Teilnehmergeräts in einem Funkkommunikations­ system mit Zeitmultiplex-Vielfachzugriffsverfahren läßt sich bevorzugt im TDD-Mode des UMTS-Standards (UMTS = universal mobile telecommunication system; TDD = time division duplex) integrieren. Dort können z. B. Synergieeffekte mit dem soge­ nannten FDD-Mode (frequency divison duplex) ausgenutzt wer­ den. So kann beispielsweise in vorteilhafter Weise dasselbe Berechnungsprogramm wie im FDD-Mode zur Positionskalkulation herangezogen werden.

Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend an­ hand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Funkkommunikations­ system, insbesondere Mobilfunksystem, zur erfindungs­ gemäßen Positionsbestimmung von Teilnehmergeräten,

Fig. 2 in schematischer Darstellung die Zeitrahmenstruktur der Luftschnittstelle zur Daten- /Nachrichtensignalübertragung des Funkkommunikations­ systems nach Fig. 1,

Fig. 3 in schematischer Darstellung die zeitliche Aufteilung eines Zeitschlitzes der Zeitrahmenstruktur nach Fig. 2,

Fig. 4 in schematischer Darstellung die Laufzeitverhältnisse eines Meßsignals in Relation zum Startzeitpunkt der Zeitschlitze der Zeitrahmenstruktur nach Fig. 2,

Fig. 5 in schematischer Darstellung die Aufstellung einer Hyberbelgleichung auf Grund der Laufzeitdifferenzmes­ sung eines Meßsignals, das von einer der Basisstatio­ nen in den Nachbar-Funkzellen des Funkkommunikations­ systems nach Fig. 1 zum jeweiligen Teilnehmergerät, insbesondere Mobilfunkgerät gesendet wird, und

Fig. 6 schematisch die Signalisierung auf der Luftschnitt­ stelle zwischen dem jeweilig zu ortenden Teilnehmer­ gerät und der Basisstation in dessen Aufenthalts- Funkzelle sowie zwei Basisstationen in benachbarten Funkzellen zur erfindungsgemäßen Positionsbestimmung.

Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Fig. 1 mit 6 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.

In der Fig. 1 ist der Übersichtlichkeit halber ein verein­ fachtes Funkkommunikationssystem MCS abgebildet, bei dem Nachrichtensignale über mindestens eine vordefinierte Luft­ schnittstelle zwischen mindestens einem Teilnehmergerät, ins­ besondere Mobilfunkgerät wie z. B. MP1, und mindestens einer Basisstation nach einem Zeitmultiplex-Vielfachzugriffs-Über­ tragungsverfahren übertragen werden. Es ist vorzugsweise als Mobilfunksystem nach dem UMTS (= universal mobile telecommu­ nication system) Standard ausgebildet. Insbesondere wird es im sogenannten TDD- Mode betrieben (TDD = time division duplex). Im TDD-Mode wird eine getrennte Signalübertragung in Up- und Downlink-Richtung (Uplink = Signalübertragung vom Mo­ bilfunkgerät zur jeweiligen Basisstation, Downlink = Signal­ übertragung von der jeweilig zugeordneten Basisstation zum Mobilfunkgerät) durch eine entsprechende separate Zuweisung von Zeitschlitzen mittels eines Zeitmultiplex-Verfahrens er­ reicht. Dabei wird nur eine einzige Trägerfrequenz zur Sig­ nalübertragung in Up- und Downlink-Richtung verwendet. Mehre­ re Teilnehmer in der selben Funkzelle werden vorzugsweise ü­ ber orthogonale Codes, insbesondere nach dem sogenannten CDMA- Verfahren (code division multiple access,) getrennt. Als Teilnehmergeräte sind vorzugsweise Mobilfunktelefone, insbe­ sondere Handys, vorgesehen. Daneben können als Teilnehmerge­ räte auch sonstige Nachrichten- und/oder Datenübertragungsge­ räte mit zugeordneter Funkeinheit zum Kommunikationsverkehr "on air", d. h. über eine Luftschnittstelle, wie z. B. Internet Computer, Fernsehgeräte, notebooks, Faxgeräte, usw., Kompo­ nenten des Funkkommunikationsnetzes sein. Die Teilnehmergerä­ te können dabei sowohl stationär, d. h. ortsfest, im Funknetz angeordnet sein, als sich dort auch mobil, d. h. an wechseln­ den Orten aufhalten.

Das Mobilfunksystem MCS von Fig. 1 weist drei Basisstationen BS1, BS2 sowie BS3 auf, denen jeweils Mobilfunkzellen CE1, CE2, sowie CE3 zugeordnet sind. Innerhalb einer solchen Funk­ zelle ist jeweils eine Basisstation für die Kommunikation mit dem sich dort jeweilig aufhaltenden Teilnehmergerät zustän­ dig. Vorzugsweise ist die jeweilige Basisstation wie zum Bei­ spiel BS1 annäherungsweise im Zentrum der jeweiligen Funkzel­ le wie z. B. CE1 angeordnet. Die Grenzen dieser Funkversor­ gungsgebiete bzw. Funkzellen CE1 mit CE3 der Basisstationen BS1, BS2 sowie BS3 sind in der Fig. 1 durch Grenzlinien FR21, FR23, FR13 angedeutet. Im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel wird der Einfachheit halber angenommen, dass an diesen Funkzellengrenzen der Übergang des Kommunikationsverkehrs insbesondere schlagartig erfolgt, d. h. es wird genau an den Grenzen FR21, FR23, FR13 der Funkzellen CE1 mit CE3 ein Wech­ sel der Zuständigkeit der Basisstationen BS1 mit BS3 (= han­ dover) vorgenommen. Hier im Beispiel befindet sich in der Funkzelle CE3 als Teilnehmergerät des Funkkommunikationssys­ tems MCS das Mobilfunkgerät MP1, insbesondere Handy, dessen örtliche Position z. B. für einen bestimmten Dienst (zum Bei­ spiel Routenplanung für ein Kraftfahrzeug) bestimmt werden soll.

Das Mobilfunkgerät MP1 hat im beispielhaft vorliegenden Ver­ kehrszustand von Fig. 1 eine aktive, bestehende Kommunikati­ onsverbindung AC13 zur Basisstation BS3 in seiner Aufent­ halts-Funkzelle CE3 bereits aufgebaut. Somit können Nach­ richtensignale bzw. Daten sowohl von der Basisstation BS3 zum Mobilfunkgerät MP1 (= downlink) als auch vom Mobilfunkgerät MP1 zur Basisstation BS3 (= uplink) übertragen werden. An die Basisstation BS3 ist mit Hilfe von Netzelementen, die in der Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet sind, eine Auswerte-/Recheneinheit AE3 angeschlossen. Mir de­ ren Hilfe wird die Positionsberechnung bzw. Positionsbestim­ mung (= position calculating function) des Mobilfunkgeräts MP1 aufgrund von Meßdaten vorgenommen. Dabei kann diese Aus­ werte-/Recheneinheit insbesondere auch Bestandteil der jewei­ ligen Basisstation sein.

Das Funkkommunikationssystem MCS arbeitet vorzugsweise nach dem sogenannten UMTS-Standard (Universal Mobile Telecommuni­ cation System). Dabei werden Nachrichtensignale über mindes­ tens eine Luftschnittstelle zwischen dem jeweiligen Teilneh­ mergerät, insbesondere Mobilfunkgerät, und mindestens einer Basisstation mindestens einer Funkzelle des Kommunikations­ systems insbesondere nach einem kombinierten TDMA/CDMA- Vielfachzugriffs-Übertragungsverfahren übertragen. Um dabei eine Teilnehmerseparierung vornehmen zu können, wird verein­ facht ausgedrückt bei der Funkübertragung über die Luft­ schnittstelle des jeweiligen Teilnehmergeräts zur zugeordne­ ten Basisstation (und umgekehrt) eine zeitliche Aufteilung der Nachrichtensignale in eine Vielzahl von aufeinanderfol­ genden Zeitschlitzen vorgebbarer Zeitdauer mit vorgebbarer Zeitrahmenstruktur vorgenommen. Mehrere Teilnehmer, die zeit­ gleich in der selben Funkzelle mit der dortigen Basisstation in Kommunikation treten, werden in Kombination zur Zeitmul­ tiplexaufteilung zweckmäßigerweise durch orthogonale Codes, insbesondere nach dem CDMA-Prinzip, voneinander hinsichtlich ihrer Nachrichten-/Datenverbindungen separiert.

Fig. 2 zeigt beispielhaft in schematischer Darstellung einen solchen Zeitrahmen TF5, der eine Vielzahl von einzelnen, zeitlich nacheinanderfolgenden Zeitschlitzen SL11 mit SL25 von jeweils derselben, konstanten Zeitdauer SP aufweist. Sol­ che Zeitrahmen folgen dabei sukzessive, d. h. fortlaufend bei der Nachrichtenübertragung aufeinander. Dies ist in der Fig. 2 durch jeweils drei Punkte am Anfang und Ende des Zeitrah­ mens TF5 angedeutet. Die Struktur des Zeitrahmens TF5 ent­ spricht der slot-Struktur eines sogenannten TDD-Frames (TDD = Time Division Duplex, frame = Zeitrahmen). Ein TDD- Frame wie zum Beispiel TF5 besteht dabei vorzugsweise insgesamt aus 15 Zeitschlitzen (= time slots) SL11 mit SL25. Dabei kann jeder Zeitschlitz eindeutig entweder für Übertragungen im Uplink- oder Downlinkverkehr allokiert, d. h. reserviert bzw. bereit­ gestellt sein. Diese Zeitrahmen bzw. Frames wiederholen sich dabei kontinuierlich. Beim UMTS-TDD-mode wird die Nachrich­ tenübertragung lediglich über eine einzige Trägerfrequenz vorgenommen. Durch Zuweisung von unterschiedlichen Zeit­ schlitzen erfolgt eine Trennung der Up- und Downlink-Richtung für den Nachrichtenverkehr. Mehrere Teilnehmer, die gleich­ zeitig auf die Netzresourcen zugreifen, d. h. gleichzeitig in derselben Funkzelle Nachrichtensignale senden und/oder emp­ fangen sollen, werden dabei über sogenannte orthogonale Co­ des, vorzugsweise nach dem CDMA-Verfahren (Code Division Mul­ tiple Access) voneinander funktechnisch getrennt.

In Fig. 3 ist schematisch der zeitliche Aufbau bzw. die Struktur, d. h. die zeitliche Unterteilung eines Zeitschlitzes (= time slot) wie z. B. SL12 des Zeitrahmens TF5 von Fig. 2 dargestellt. Der jeweilige Zeitschlitz wie z. B. SL12 weist 4 Zeitabschnitte bzw. Zeitsektionen SE1 mit SE4 auf, die für die Übertragung von verschiedene Gruppen von Signaltypen re­ serviert sind. Der erste Zeitabschnitt SE1 des Zeitschlitzes SL12 ist für die Übertragung von Nutzdaten DA1, sogenannten data symbols, vorbelegt. Danach werden im zweiten, nachfol­ genden Zeitabschnitt bzw. -block SE2 sogenannte Midambles ü­ bertragen. Dies sind Signale für die Kanalschätzung und/oder Synchronisation des jeweiligen Teilnehmergeräts und/oder der jeweiligen Basisstation. Aufgrund dieser Kanalschätzparameter wird insbesondere eine Kanalentzerrung im jeweiligen Mobil­ funkgerät und/oder der jeweiligen Basisstation durchgeführt. Nach diesem Zeitblock SE2 folgt wiederum ein Zeitabschnitt SE3 für eine weitere Übertragung von Nutzdaten DA2. Dadurch, daß die Midambles für die Kanalschätzung zwischen den beiden Blöcken mit den Nutzdaten bzw. -Nutzsignalen übertragen wer­ den, wird weitgehend sichergestellt, daß der jeweilige Funk­ kanal optimal im Zeitmittel entzerrt werden kann. Während des vierten, letzten Zeitabschnitts SE4 des Zeitschlitzes SL12 wird schließlich keine Signalübertragung vorgenommen, d. h. diese sogenannte guard period GP ist unbelegt, um eine Si­ cherheitszeitlücke zwischen den einzelnen, zweitliche nach­ einander übertragenen Zeitschlitzen zu haben. Dadurch werden insbesondere störende Signalüberlagerungen bzw. Interferenzen aufeinanderfolgender slots durch Signallaufzeitunterschiede wie z. B. bei Mehrwegeausbreitung weitgehend vermieden, so daß eine einwandfreie Signaldetektion weitgehend sichergestellt ist. Insgesamt betrachtet kann also während des jeweiligen Zeitschlitzes die Funkübertragung eines sogenannten Bursts (Datenbüschels) mit vorgegebener zeitlicher Aufteilung bzw. Sektionierung erfolgen. Detaillierte Angaben zur Zeitrahmen- und Zeitschlitzstruktur sind im jeweiligen Mobilfunkstandard, hier im Ausführungsbeispiel insbesondere im UMTS-Standard gemacht.(z. B. 3G TS 25.221 "physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (TDD)", Version 3.2.0 (2000-03), 3G TS 25.305 "stage 2 functional specifica­ tion of location services in UTRAN", Version 3.1.0 (2000-03, 3G TS 25.224 "physical layer procedures (TDD)", Version 3.2.0 (2000-03).)

Zur Vereinfachung werden im vorliegenden Ausführungsbeispiel die Zeitschlitze des jeweiligen Zeitrahmens - wie z. B. SL11 mit SL25 des Zeitrahmens TF5 von Fig. 2 - auf die Down- und Uplink-Übertragung zweckmäßigerweise derart aufgeteilt, daß diese Zuordnung in allen Funkzellen CE1 mit CE3 gleich ist. Nach einer ersten Variante kann die örtliche Lage bzw. Posi­ tion des Mobilfunkgeräts MP1 in vorteilhafter Weise mittels folgender Signalisierung über dessen Luftschnittstelle ermit­ telt werden. Das zugehörige Signalisierungsschema ist dabei in der Fig. 6 dargestellt:

Im Mobilfunkgerät MP1 wird z. B. durch Aaswahl in dessem Servi­ ceteil oder durch entsprechende Tastenbetätigung dessen key­ boards bzw. Tastatur ein Anforderungssignal SS3* für die Po­ sitionsermittlung erzeugt. Dieses Anforderungssignal SS3* wird vom Mobilfunkgerät MPl an die Basisstation BS3 seiner Aufenthalts-Funkzelle CE3 gesendet. Dies kann insbesondere über den sogenannten RACH (= random access channel) als common channel der Luftschnittstelle in UMTS erfolgen. Alle Mobil­ funkgeräte innerhalb derselben Funkzelle benutzen dabei lau­ fend den RACH in Uplink-Richtung, um der dortigen Basisstati­ on zu signalisieren, ob das jeweilige Mobilfunkgerät mit die­ ser Basisstation in aktiven Kontakt zur Nutzdatenübertragung treten will. Ist dies der Fall, so wird von dieser Basissta­ tion ein Verbindungsaufbau zu dem jeweilig anfordernden Mo­ bilfunkgerät eingeleitet und entsprechende Funkkanäle zur Nutzdatenübertragung bereitgestellt.

Aufgrund des Anforderungssignals SS3* im zu ortenden Mobil­ funkgerät MP1 hält dieses mindestens einen Zeitschlitz in mindestens einem Zeitrahmen vorgegebener Struktur, insbeson­ dere nach dem UMTS-TDD-Mode seiner Luftschnittstelle zum Empfang mindestens eines Meßsignals vorrätig. Mit anderen Worten heißt das, daß das jeweilig zu lokalisierende Mobil­ funkgerät während dieses vorresevierbaren Meß-Zeitschlitzes empfangsbereit geschaltet wird, um mindestens einem Meßsignal von mindestens einer Basisstation zu "lauschen". Für das Mo­ bilfunkgerät MP1 von Fig. 1 ist beispielsweise der Meß- Zeitschlitz SL12 im Zeitrahmen TF5 der Nummer 5 als Meß- Zeitschlitz vorreserviert.

Mit Hilfe des Anforderungssignals SS3* wird der Basisstation BS3 in der Aufenthalts-Funkzelle CE3 des Mobilfunkgeräts MP1 mitgeteilt, daß der vorbestimmte Slot SL12 des Zeitrahmens TF5 als Meß-Zeitschlitz im Mobilfunkgerät ausgewählt worden ist. Die Basisstation BS3 in der Aufenthaltszelle CE3 hält daraufhin ebenfalls für ihre Luftschnittstelle zum Mobilfunk­ gerät MP1 einen zeitlich entsprechenden Meß-Zeitschlitz aus­ schließlich für die Ortungsmessung auf Vorrat, d. h. sie stellt in ihrem vorgegebenen Zeitrahmenablauf denjenigen Zeitschlitz ab, der zeitlich betrachtet im wesentlichen de­ ckungsgleich zum Meß-Zeitschlitz SL12 im Mobilfunkgerät MP1 liegt.

Selbstverständlich ist es ggf. auch möglich, daß das Anforde­ rungssignal SS3* zuerst von dem zu lokalisierenden Mobilfunk­ gerät an die Basisstation BS3 in der Aufenthalts-Funkzelle CE3 übertragen wird, und daraufhin die Vorreservierung eines bestimmten Zeitschlitzes eines bestimmten Zeitrahmens in der Luftschnittstelle dieser Basisstation BS3 eingeleitet wird. Die Bereitstellung eines vorzugsweise zeitlich korrespondie­ renden Meß-Zeitschlitzes in der Luftschnittstelle des zu lo­ kalisierenden Mobilfunkgeräts MP1 wird dann mittels eines entsprechenden Steuersignals SS3 von der Basisstation BS3 aus eingeleitet. Dieses Steuersignal SS3 ist in der Fig. 6 zu­ sätzlich strichpunktiert mit eingezeichnet. Der jeweilig be­ reitzustellende Meß-Zeitschlitz im zu ortenden Mobilfunkgerät MPl wird also zweckmäßigerweise von der Basisstation BS3 in der Aufenthalts-Funkzelle CE3 dieses Mobilfunkgeräts veran­ laßt.

Die Basisstation BS3 in der Aufenthalts-Funkzelle CE3 des zu ortenden Mobilfunkgeräts MP1 steuert nun entweder über den ggf. implementierten Festnetzteil des Funkkommunikationssys­ tems MCS, der hier in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden ist, oder über Funk die Basisstation wie z. B. BS1 in einer ersten benachbarten Funkzelle wie z. B. CE1 über ein Steuersignal SS1 an, um dort eine entsprechende Zeit-Triggerung, d. h. Vorreservierung eines zeitlich ent­ sprechenden Meß-Zeitschlitzes in einem zeitlich korrespondie­ rendem Zeitrahmen der Luftschnittstelle der Basisstation BS1 vornehmen zu lassen.

In analoger Weise weist die Basisstation BS3 der aktuellen Aufenthalts-Funkzelle CE3 des Mobilfunkgeräts MP1 die Basis­ station BS2 in der zweiten, benachbarten Funkzelle CE2 unter Zuhilfenahme eines Steuersignals SS2 an. Dadurch wird auch in der vorgegebenen Zeitrahmenabfolge der Luftschnittstelle der Basisstation BS2 derjenige Zeitschlitz für die nachfolgende Ortungsmessung abgestellt bzw. ausgewählt, der im wesentli­ chen zum selben Zeitpunkt zur Übertragung während des Zeit­ multiplexverfahrens ansteht.

Insbesondere im TDD-Mode von UMTS sind die Basisstationen wie z. B. BS1, BS2, BS3 hinsichtlich der zeitlichen Abfolge ihrer Zeitrahmen und Zeitschlitze zweckmäßigerweise zueinan­ der synchronisiert. Dies hat zur Folge, daß alle Basisstatio­ nen zum selben Startzeitpunkt mit der fortlaufenden Durchzäh­ lung und Übertragung der Zeitschlitze sowie der aufeinander­ folgenden Zeitrahmen beginnen. Beispielsweise heißt das, daß alle Basisstationen relativ zueinander betrachtet zum selben Zeitpunkt z. B. den Zeitschlitz SL15 mit der Nummer 15 im Zeitrahmen TF5 der Nummer 5 für eine Kommunikationsverbindung über ihre jeweilige Luftschnittstelle bereithalten.

Auf diese Weise wird sowohl in der Luftschnittstelle des je­ weilig zu ortenden Mobilfunkgeräts wie z. B. MP1, als auch für die Basisstation wie z. B. BS3 in dessen momentaner Aufent­ halts- Funkzelle wie z. B. CE3, sowie für die Basisstationen wie z. B. BS1, BS2 in mindestens zwei benachbarten Funkzellen wie z. B. CE1, CE2 (, die an die Aufenthaltszelle des jeweili­ gen Mobilfunkgeräts angrenzen,) derselbe Zeitschlitz in der fortlaufenden Abfolge von Zeitrahmen (zeitlich absolut be­ trachtet) im wesentlichen zeitgleich, d. h. mit der selben zeitlichen Position bzw. Lage für die Ortungsmessung vor­ gehalten bzw. bereitgestellt und nicht für die Übertragung sonstiger Daten oder Signale vorbelegt.

Zur Ortungsmessung senden nun die erste benachbarte Basissta­ tion BS1 und die zweite benachbarte Basisstation BS2 im sel­ ben, vorab festgelegten Meß-Zeitschlitz - hier SL12 - jeweils ein Meßsignal LCS1, LCS2 über ihre jeweilige Luftschnittstel­ le ab. Diese Messsignale werden im weiteren als LCS-Signale (LCS = Location Signal) bezeichnet. Währenddessen ist die Ba­ sisstation BS3 der Aufenthalts-Funkzelle CE3 während des zeitlich korrespondierenden Meß-Zeitschlitzes SL12 im sukzes­ sive ablaufenden Zeitrahmenmusters ihrer Luftschnittstelle zweckmäßigerweise in einen sogenannten "idle" Modus gebracht. Dies bedeutet, daß sie während desjenigen Meß-Zeitschlitzes ihrer Luftschnittstelle, der im wesentlichen dieselbe zeitli­ che Position wie die Meß-Zeitschlitze innerhalb der vorgege­ benen, fortlaufenden Zeitschlitzabfolge zum Senden der Meß­ signale LCS1, LCS2 in den Luftschnittstellen der benachbarten Basistationen BS1, BS2 aufweist, sämtliche abgehenden Über­ tragungen stoppt. Während des festgelegten Meß-Zeitschlitzes SL12 ist die Basisstation BS3 der momentanen Aufenthalts- Funkzelle CE3 in diesem idle-Modus also "stumm" geschaltet. Das zu lokalisierende Mobilfunkgerät MP1 empfängt dann wäh­ rend des vorab allokierten Zeitfensters SL12, das dieselbe Abfolgenummer und damit im wesentlichen dieselbe absolute zeitliche Lage wie die Meß-Zeitfenster der benachbarten, sen­ denden Basisstationen BS1, BS2 aufweist, lediglich deren Meß­ signale LCS1, LCS2. Da sich während dieses festgelegten Meß- Zeitschlitzes SL12 die Basisstation BS3 der Aufenthalts- Funkzelle CE3 in einer "idle"-Periode, d. h. Ruhepause befin­ det, in der sie für die festgelegte Zeitdauer des Meß- Zeitschlitzes ihre Übertragungen zu ihr zugeordneten Mobil­ funkgeräten unterbricht, sind die beiden Meßsignale LCS1, LCS2 der benachbarten Basistationen BS1, B52 in den angren­ zenden Funkzellen CE1, CE2 vom jeweilig zu ortenden Mobil­ funkgerät wie z. B. MP1 ausreichend detektierbar.

Würde hingegen während dieses festgelegten Meß-Zeitfensters SL12 auch die Basisstation BS3 uneingeschränkt Signale senden bzw. übertragen, so würde üblicherweise ihr Sendesignal mit erheblich größerer Leistung als die Meßsignale LCS1, LCS2 der benachbarten Basisstationen BS1, BS2 vom Mobilfunkgerät ge­ messen werden. Denn die Basistation BS3 der Aufenthalts- Funkzelle CE3 weist zum zu ortenden Mobilfunkgerät MP1 eine kürzere Distanz bzw. Entfernung als die benachbarten Basis­ stationen BS1, BS2 auf, die den der momentanen Aufenthalts- Funkzelle CE3 angrenzenden Funkzellen CE1, CE2 zugordnet sind. Damit wäre ein Meßsignal, das von der eigenen Basissta­ tion abgesendet wird, in der aufgenommen Überlagerung von an­ kommenden Signalen beim Mobilfunkgerät dominanter gegenüber den ankommenden Meßsignalen, die von den benachbarten Basis­ stationen herrühren. Dieses Phänomen wird in der einschlägi­ gen Literatur wie z. B. "CDMA for wireless personal communica­ tions" R. Prasad: Artech House Publishers, London-Boston; ISBN 0-89006-571-3; 1996 mit "Near-Far-Effekt" bezeichnet. Dieser führt dazu, daß das jeweilig zu lokalisierende Mobil­ funkgerät wie z. B. MP1 nur die Signale der eigenen Basissta­ tion wie z. B. BS3 in seiner aktuellen Aufenthalts-Funkzelle wie z. B. CE3 detektieren kann und Signale anderer, weiter entfernt liegender Basistationen angrenzender Funkzellen wie z. B. CE1, CE2 nicht "hört", da diese hinsichtlich ihrer Sig­ nalleistung zu schwach sind und ggf. im Rauschen der ankom­ menden, überlagerten Signale untergehen.

Da die beiden benachbarten Basisstationen BS1, BS2 in räumli­ cher Entfernung zum zu ortenden Mobilfunkgerät MP1 liegen, treffen ihre Meßsignale LCS1, LCS2 aufgrund ihres jeweilig zurückgelegten Laufwegs jeweils mit einer zeitlichen Verzöge­ rung beim Mobilfunkgerät MP1 gegenüber dem dort intern vor­ liegenden, festgelegten Zeitschlitz-Raster ein. In der Fig. 1 weist beispielsweise die Basisstation BS1 eine Distanz DI11 und die Basisstation BS2 eine Distanz DI21 zum Mobilfunkgerät MP1 auf. Die Zeitverschiebung Δt1 des jeweiligen Meßsignals wie z. B. LCS1 gegenüber dem Zeitschlitzraster im Mobilfunkge­ rät MPI veranschaulicht schematisch Fig. 4. Entlang der Ab­ szisse ist die Zeit t aufgetragen. Die Startzeitpunkte für die Zeitschlitze bze. Slots SL11, SL12, SL13, usw. . . des für die Ortungsmessung ausgewählten Zeitrahmens TF5 in der Luftschnittstelle des Mobilfunkgeräts MP1 sind mit den zuge­ hörigen Bezugszeichen t11, t12, t13, . . . usw. gekennzeichnet. Da das Meßsignal LCS1 die Distanz bzw. Strecke DI11 von sei­ ner absendenden Basisstation BS1 bis zum Mobilfunkgerät MP1 mit etwa Lichtgeschwindigkeit durchläuft, kommt es gegenüber dem absoluten Startzeitpunkt des Meß-Zeitschlitzes SL12 in seiner Basisstation BS1 mit einer Zeitverzögerung erst zum Zeitpunkt tLCS1 (= Eintreffzeitpunkt des Meßsignals LCS1) beim Mobilfunkgerät an.

Da insbesondere im TDD-mode des UMTS-Standards die Basissta­ tionen bezüglich der Zeitrahmenstruktur, d. h. der Abfolge der einzelnen Zeitschlitze zweckmäßigerweise synchronisiert sind (das heisst alle Basisstationen beginnen zur gleichen Zeit mit der Übertragung des Zeitschlitzes SL11, SL12 usw. . . . bis slot SL25) und der maximale Funkzellenradius vorzugsweise bei ca. 10 Kilometern gewählt ist (das heisst, das LCS-Signal be­ nötigt für die Strecke von einer Basisstation zur benachbar­ ten Basisstation ca. 66,7 µsec), folgt, dass das Mobilfunkge­ rät MP1 innerhalb eines slots bzw. Zeitschlitzes (z. B. bei einer Zeitschlitzdauer SP = 666,7 µsec) das jeweilige LCS- Signal wie z. B. LCS1, LCS2 der anderen Basisstationen wie z. B. BS1, BS2 weitgehend einwandfrei detektieren kann. Denn nur ein kleiner Teil des von einer benachbarten Basisstation wie zum Beispiel BS1 gesendeten LCS-Meßsignals wie z. B. LCS1 rutscht in den nächsten Zeitschlitz SL13, der dem Zeitschlitz SL12 unmittelbar nachfolgt. Ein ausreichend langer Zeitab­ schnitt des ankommenden Meßsignals wie z. B. LCS1 bleibt also dem vorgegebenen Meß-Zeitschlitz SL12 zur Detektion zugeord­ net.

Das Mobilfunkgerät MP1 wird hinsichtlich seines Zeitschlitz­ rasters zweckmäßigerweise mit der Basisstation BS3 synchroni­ siert, in deren Funkzelle CE3 es sich momentan aufhält. Dies bedeutet aber, dass das interne Timing (von slots und frames) des Mobilfunkgeräts MP1 aufgrund dessen Distanz bzw. Entfer­ nung DI1 zur eigenen Basisstation BS3 zeitverschoben gegen­ über deren Timing, d. h. deren Zeitschlitzraster ist. Die Zeitverschiebung entspricht dabei der Entfernung des Mobil­ funkgeräts MP1 von der Basisstation BS3. Anders betrachtet entspricht somit der Startzeitpunkt t12 des Meß-Zeitschlitzes wie z. B. SL12 im Mobilfunkgerätes dem Eintreffzeitpunkt eines gedachten, fiktiven Sendesignals wie z. B. Synchronisations­ signals von der eigenen, in der aktuellen Aufenthaltszelle zugeordneten Basisstation BS3. Damit gibt die Zeitdifferenz Δt1 = tLCS1-t12 in Fig. 4 die Zeitverschiebung zwischen dem Eintreffzeitpunkt tLCS1 des Meßsignals LCS1 (von der Basis­ station BS1 kommend) und dem Eintreffzeitpunkt t12 eines le­ diglich fiktiven, gedachten Meßsignals LCS1* (von der Basis­ station BS3 kommend) beim zu ortenden Mobilfunkgerät MPI an. Die Zeitdifferenz Δt1 entspricht dabei einer konstanten Lauf­ wegdifferenz Δx1 = v Δt1 zwischen dem Meßsignal LCS1 und dem fiktiven Meßsignal LCS1*, wobei v die Ausbreitungsgeschwin­ digkeit der Funksignale ist.

Zusammenfassend betrachtet wird vom Mobilfunkgerät MP1 im festgelegten slot SL12 des festgelegten Zeitrahmens TF5 sei­ nes internen Zeitschlitzrasters das LCS1-Signal der Basissta­ tion BS1 empfangen. Die Zeitdifferenz Δt1 zwischen dem Beginn von slot SL12 und dem Empfang des LCS1-Signals wird dabei als Auswertesignal OTD1 der das Mobilfunkgerät MP1 aktuell bedie­ nenden Basisstation BS3 mitgeteilt. Auf die gleiche Weise wird vorzugsweise innerhalb desselben Zeitschlitzes SL12 im selben Frame TF5 die Zeitdifferenz Δt2 des LCS2-Meßsignals der zweiten, benachbarten Basisstation BS2 zwischen dem Emp­ fangszeitpunkt tLCS2 im Mobilfunkgerät MP1 und dem Startzeit­ punkt t12 dessen Meß-Zeitschlitzes SL12 bestimmt und eben­ falls der Basisstation BS3 in der Aufenthaltszelle CE3 als Auswertesignal OTD2 (vgl. Fig. 6) mitgeteilt. Die vom Mobil­ funkgerät ermittelten Zeitdifferenzen Δt1, Δt2 werden bei­ spielsweise über den aktivierten, d. h. bereits bestehenden Kommunikationskanal AC13 von Fig. 1 der Basisstation BS3 ü­ bermittelt.

Mit Hilfe dieser beiden Zeitdifferenzen Δt1 und Δt2 sowie den bekannten Ortspositionen der Basisstationen BS1 mit BS3 kann nun die Rechen-/Auswerteeinheit AE3 der Basisstation BS3 zwei Hyberbelgleichungen und die beiden möglichen Schnitt­ punkte der Äste dieser Hyberbeln als Ortsangabe für das zu ortende Mobilfunkgerät ermitteln. Konkret lässt sich dies insbesondere derart durchführen:

Mit Hilfe der geografischen Daten der Basisstationen BS1, BS2, BS3 werden die ermittelten Zeitdifferenzen Δt1, Δt2 geografischen Orten zugewiesen. Beispielsweise läßt sich der ermittelten Zeitdifferenz Δt1 durch Umrechnung mit Hilfe der Ausbreitungsgeschwindikeit v des Meßsignals LCS1 derjenige geografischen Ort Δx1 = v Δt1 zuordnen, der von der Basis­ station BS1 (z. B. ausgedrückt in Längen- und Breitengraden) und der Basisstation BS3 in der Aufenthaltszelle CE3 des Mo­ bilfunkgeräts MP1 (ebenfalls in Längen- und Breitengraden an­ gegeben) eine konstante Entfernungsdifferenz Δx1 - wie z. B. 1500 m - hat. Dabei ist diejenige Menge aller Ortspunkte, für die die Differenz der Abstände von zwei gegebenen, festen Ortspunkten - hier den Ortspunkten der beiden Basisstationen BS1 und BS3 - konstant ist, in vorteilhafter Weise durch eine Hyperbelfunktion beschreibbar.

Fig. 5 veranschaulicht in schematischer Darstellung, wie z. B. aufgrund der Übertragung des Meßsignals LCS1 die Hyper­ bel-Bahnkurve für die Orte konstanter Zeitdifferenz bzw. kor­ respondierend dazu für die Orte konstanter Laufwegdifferenz zwischen der ersten benachbarten Basisstation BS1 und der Ba­ sisstation BS3 der Aufenthalts-Funkzelle CE3 aufgefunden wer­ den kann. Die Basisstation BS1 befindet sich im Abstand r1 = DI11 (vgl. auch Fig. 1) vom Mobilfunkgerät MP1. Die Ba­ sisstation BS3 weist hier im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 einen Abstand r3 = DI1 (vgl. auch Fig. 1) vom Mobilfunkgerät MP1 auf. Diese beiden Abstände r1, r3 sind zunächst unbe­ kannt. Das Mobilfunkgerät MP1 empfängt das Messsignal LCS1 von der Basisstation BS1. Da das Mobilfunkgerät bezüglich des Datenverkehrs in seiner Luftschnittstelle zweckmäßigerweise zur Basisstation BS3 in seiner Aufenthaltszelle CE3 synchro­ nisiert ist, d. h. von dort her seine Zeitschlitzrasterung- bzw. -taktung aufgezwungen bekommt, und dazu zweckmäßigerwei­ se ein Synchronisationssignal von der Basisstation BS3 emp­ fängt, ist dies gleichbedeutend damit, dass das Mobilfunkge­ rät MP1 ein fiktives, gedachtes Messsignal LCS1* ebenfalls von der Basisstation BS3 seiner Aufenthaltszelle CE3 emp­ fängt. Das Mobilfunkgerät MP1 bestimmt nun die Laufzeitdiffe­ renz Δt1 = tLCS1 - tLCS1* zwischen diesen beiden Messsignalen LCS1, LCS1*. Dabei bezeichnet tLCS1 die Signallaufzeit des Messsignals LCS1 auf seinem Laufweg r1 = DI11 von der Basissta­ tion BS1 zum Mobilfunkgerät MP1. tLCS1* bezeichnet die Sig­ nallaufzeit des fiktiven, gedachten Messsignals LCS1* = r3, insbesondere Synchronisationssignals auf seinem Laufweg DI1 von der Basisstation BS3 zum Mobilfunkgerät MP1. Durch Um­ rechnung der Zeitdifferenz Δt1 in eine Wegdifferenz mit Hilfe der Ausbreitungsgeschwindigkeit v = Lichtgeschwindigkeit c ergibt sich dann insbeondere die Beziehung:

Δr = r1 - r3, wobei r1 = DI11, r3 = DI1
c Δt1 = c tLCS1 - c tLCS1*,
wobei hier gilt: tLCS1* = t12

Daraus folgt, dass sich die Mobilfunkstation MP1 an dem geo­ metrischen Ort aller Punkte aufhält, für die die Differenz Δr der Abstände zu den Basisstationen BS1, BS3 konstant ist. Dies entspricht insbesondere einer Hyperbelgleichung. Die Ba­ sisstationen befinden sich dabei in den Brennpunkten der Hy­ perbel. Ihr Abstand voneinander beträgt 2d (vgl. Fig. 1). Die Normalform der Hyperbelgleichung lautet dabei:

x²/a² - y²/b² = 1,

wobei x die erste Variable eines kartesischen Koordinatensys­ tems und y dessen zweite Variable ist, und
wobei 2d der Abstand der Basisstationen voneinander ist (in der Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet).

Weiterhin gilt:

2b = 2√d². - a²
± 2a = r1- r3 = c.Δt1

Dabei ist Δt1 die gemessene Laufzeit bzw. Zeitdifferenz des Meßsignals LCS1 auf seinem Laufweg DI11 von der Basisstation BS1 zum Mobilfunkgerät MP1. Obige Beziehungen gelten entspre­ chend für das zweite Meßsignal der Basisstation BS2, wobei r1 durch r2 = DI21, 2d durch 2d*, Δt1 durch Δt2 zu ersetzen ist. 2d* (in der Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet) entspricht dem Abstand der beiden Basisstationen BS3 und BS2 voneinander.

Anders ausgedrückt kann als Δt1 bzw. Δt2 die Laufzeitdiffe­ renz des jeweiligen Messsignals eingesetzt werden, das von einer benachbarten Basisstation wie z. B. BS1 an das Mobil­ funkgerät MP1 gesendet wird. Diese Laufzeitdifferenz ergibt sich aus der zeitlichen Verzögerung des jeweiligen LCS- Signals gegenüber der vorgegebenen zeitlichen Abfolge der Zeitschlitze (vgl. Fig. 2, 3).

In der Fig. 1 sind die beiden Hyperbeläste HA13 sowie HA13* für diejenigen Orte strichpunktiert angedeutet eingezeichnet, für die sich für das Messsignal LCS1 von der Basisstation BS1 eine konstante Zeitdifferenz Δt1 ergibt. Entsprechend dazu sind die beiden Hyperbeläste HA23, HA23* für diejenigen Orte zwischen den beiden Basisstationen BS2, BS3 eingezeichnet, für die sich für das LCS-Signal LCS2 der Basisstation BS2 ei­ ne konstante Laufzeitdifferenz Δt2 = tLCS2-t12 ergibt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sei die Sachlage nun so, dass die Schnittpunkte zwischen den Hyperbelästen HA13* und HA23* sowie HA13 und HA23 jeweils in getrennten Funkzellen CE3 sowie CE1 voneinander liegen. Dadurch ist die Position des Mobilfunkgerätes MP1 eindeutig bestimmbar. Diese Position wird dem Mobilfunkgerät MP1 anschließend über die bestehende aktive Kommunikationsverbindung AC13 von der Rechen- /Auswerteeinrichtung AE3 übermittelt.

Im Fall, dass die beiden Schnittpunkte der Hyperbeläste in derselben Funkzelle liegen, sind für eine eindeutige Ortsbe­ stimmung des Mobilfunkgeräts weitere Informationen über die Ortslage des Mobilfunkgeräts erforderlich. Dazu könnte zum einen die Zeitdifferenz Δt3 = tLCS3 - t12 eines weiteren Meß­ signals LCS3 einer weiteren, der Übersichtlichkeit halber in Fig. 1 nicht eingezeichneten vierten Basisstation bestimmt werden. Als Schnittmenge der drei Hyperbeln ergibt sich dann ein einzelner, gemeinsamer Schnittpunkt; dieser gibt dann die eindeutige Ortsposition des Mobilfunkgeräts MP1 an.

Ggf. kann es zweckmäßig sein, die Übertragung der Meßsignale wie z. B. LCS1, LCS2 der mindestens zwei angrenzenden Basis­ stationen wie z. B. BS1, BS2 in unterschiedlichen Zeitrahmen vorzunehemen. Dadurch ist eine einfache Selektion bzw. Sepa­ rierung der verschiedenen Meßsignale beim Empfang im zu or­ tenden Mobilfunkgerät ermöglicht. Insbesondere ist durch Vor­ gabe einer zeitlichen Sendeabfolge der Meßsignale deren ein­ deutige Identifizierung und Zuordnung beim Empfang im Mobil­ funkgerät möglich, wenn diesem diese zeitliche Sendekodierung z. B. über die kontrollierende Basisstation BS3 mitgeteilt wird. Insbesondere können die Meßsignale in aufeinanderfol­ genden Zeitrahmen (frames) übertragen werden. Dadadurch wird für den Empfang des jeweiligen Meßsignals pro Zeitrahmen nur ein einziger Meß-Zeitschlitz aus der vorgegebenen Anzahl von Zeitschlitzen pro Zeitrahmen belegt, was pro Zeitrahmen ka­ nalkapazitätseffizient ist.

Ggf. kann es für eine erste, annäherungsweisen Angabe der Ortsposition des jeweiligen Mobilfunkgeräts bereits ausrei­ chend sein, lediglich die Laufzeitdifferenz wie z. B. Δt1 für ein einziges Meßsignal wie z. B. LCS1 von einer einzigen be­ nachbarten Basisstation wie z. B. BS1 zu ermitteln.

Oftmals ist eine Mobilfunkzelle aus funktechnischen Gründen zweckmäßigerweise sektorisiert, d. h. sie ist in drei etwa 120° große disjunktive Raumbereiche, den sogenannten Sekto­ ren, aufgeteilt. Dazu existieren drei Antennen, welche etwa im 120° Abstand aufgestellt sind und solche Richtcharakteris­ tiken besitzen, dass sie nur in den ihnen zugeordneten Raum­ sektoren abstrahlen und empfangen können. Da der Basisstation wie z. B. BS3 bekannt ist, in welchem Sektor sich das Mobil­ funkgerät MP1 befindet, kann die Mehrdeutigkeit bei der Posi­ tionsbestimmung mit nur zwei Zeitdifferenzmessungen aufgelöst werden, da sich die beiden möglichen Schnittpunkte der beiden ermittelbaren Ortshyperbeln im Normalfall nicht im gleichen Sektor befinden. Der Sektor ist der Basisstation in vorteil­ hafter Weise deshalb bekannt, da durch die Richtcharakteris­ tik der Antennen die Signale, die jede Mobilfunkstation sen­ det, nur von einer der drei Antennen empfangen wird. Beim Ü­ bertragen von Signalen zu jedem Mobilfunkgerät werden die Signale vorzugsweise nur zu derjenigen Antenne geleitet, in deren Raumbereich sich das jeweilige Mobilfunkgerät aufhält. Damit ist der Basisstation BS3 der Aufenthalts-Funkzelle CE3 im Groben derjenige Sektor bekannt, wo sich in etwa das zu ortende Mobilfunkgerät wie z. B. MP1 aufhält.

Zusätzlich oder unabhängig von der Bestimmung des Aufent­ haltsortes des Mobilfunkgeräts MP1 mit Hilfe der Rechen- /Auswerteeinheit der Basisstation BS3 in der Aufenthalts- Funkzelle CE1 kann es gegebenenfalls auch zweckmäßig sein, die Positionsbestimmung im Mobilfunkgerät MP1 selbst vorzu­ nehmen. Dazu müssen die Daten der Positionen der Basisstatio­ nen BS1 bis BS3 dem Mobilfunkgerät MP1 übermittelt werden. Dies kann entweder auf Anforderung des Mobilfunkgeräts MP1 durch ein besonderes Signalisierungssignal geschehen oder ge­ nerell bei Betreten einer Funkzelle oder durch Verteilen die­ ser Informationen über den sogenannten Broadcast Channel BCH erfolgen. Generell dient der Broadcast Channel BCH - insbe­ sondere in UMTS-TDD - zum Übermitteln von sogenannten zell­ spezifischen Informationen. Der Broadcast Channel ist dabei als sogenannter Common Channel ausgebildet, der von allen Mo­ bilfunkgeräten, die sich in der jeweiligen Funkzelle befin­ den, ständig "gehört" wird. Insbesondere dient der Broadcast Channel zum Übermitteln von sogenannten zellspezifischen In­ formationen wie z. B. Benutzeridentifikationen, Cell IDs usw. In einer Erweiterung seiner Funktion können in vorteilhafter Weise zu den zellspezifischen Informationen ggf. auch die geografischen Koordinaten der eigenen Basisstation als auch die der umliegenden Basisstationen übermittelt werden. Mit Hilfe dieser Informationen und durch die Zeitdifferenzmessun­ gen kann das Mobilfunkgerät seine eigene Position bestimmen nach den gleichen, weiter oben beschriebenen Prinzipien, wie dies zur Funktionseinheit bzw. Auswerteeinrichtung AE3 der Basisstation BS3 erläutert worden ist.

Darüber hinaus kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, dass es dem jeweiligen Mobilfunkgerät ermöglicht wird, im soge­ nannten Idle Mode eine Positionsbestimmung vornehmen zu kön­ nen. Im Idle Mode eines Mobilfunkgeräts besteht keine aktive Kommunikationsverbindung zur Nachrichtensignalübertragung zur Basisstation in der Aufenthalts-Funkzelle. Generell betrach­ tet, kann sich ein Mobilfunkgerät in mehreren Modi befinden. Eine davon ist als Idle Mode bekannt. In diesem ist das Mo­ bilfunkgerät eingeschaltet, es besteht aber keine aktive Ver­ bindung zur Basisstation. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn der Benutzer des Mobilfunkgeräts auf einen Anruf wartet. Über mindestens einen, insbeondere mehrere sogenannte Common Channels können Daten zwischen Mobilfunkgerät und Ba­ sisstation der Aufenthalts-Funkzelle ausgetauscht werden, oh­ ne dass eine aktive Verbindung wie z. B. AC13 bestehen muss. Diese Common Channels werden oft benutzt, um eine aktive Ver­ bindung wie z. B. AC13 aufzubauen. In der Downlink Richtung existiert der sogenannte Forward Access Channel (FACH). Die­ sen empfangen alle eingeschalteten Mobilfunkgeräte und versu­ chen, darin Informationen zu finden, die speziell an sie ad­ ressiert sind. Alle anderen Informationen werden üblicherwei­ se ignoriert. Somit kann die Basisstation der jeweiligen Auf­ enthalt- Funkzelle Daten zu einem bestimmten eingeschalteten Mobilfunkgerät in ihrer Versorgungs-Funkzelle übertragen, zu dem keine aktive Verbindung besteht. Dies wird z. B. verwen­ det, um einem bestimmten Mobilfunkgerät mitzuteilen, dass ein ankommender Anruf vorliegt. Umgekehrt existiert der sogenann­ te Random Access Channel (RACH) als common channel in der Aufwärtsrichtung (uplink), damit das jeweilige Mobilfunkgerät Daten an die Basisstation seiner Aufenthalts-Funkzelle über­ tragen kann, falls keine Aktivverbindung besteht. Damit kann das Mobilfunkgerät unter anderem der Basisstation in seiner Aufenthaltsfunkzelle z. B. mitteilen, dass der Nutzer jemanden anrufen möchte. Diese beiden standardisierten Kanäle RACH, FACH können nun insbesondere auch in folgender Weise benutzt werden:

In einem ersten Fall erfolgt die Berechnung der Ortsposition z. B. des Mobilfunkgeräts MP1 von Fig. 1 mit Hilfe der Funk­ tionseinheit bzw. Auswerteeinrichtung AE3 der Basisstation BS3 in der Aufenthalts-Funkzelle CE3. Falls die Anfrage nach der Positionsbestimmung durch das Mobilfunkgerät MP1 selbst erfolgt, misst dieses zuerst die Zeitdifferenzen Δt1, Δt2 der Messsignale LCS1 sowie LCS2 der benachbarten Basisstatio­ nen BS1, BS2. Diese Laufzeitdifferenzen übermittelt das Mo­ bilfunkgerät MP1 zusammen mit der Anfrage nach der Position über den RACH an die Basisstation BS3 in die Aufenthalts- Funkzelle CE3. Nach erfolgter Berechnung der Position in der Funktionseinheit AE3 wird die aktuelle, ermittelte bzw. be­ rechnete Position über den FACH an das Mobilfunkgerät MP1 ü­ bertragen.

Falls die Anfrage nach der Positionsbestimmung des Mobilfunk­ geräts von der Netzwerkseite her erfolgt, erhält die Mobil­ funkstation MP1 über den FACH die Aufforderung von der Basis­ station BS3 in der Aufenthaltszelle CE3, die benötigten Zeit­ differenzen zu ermitteln. Diese werden dann über den FACH an die Basisstation BS3 übermittelt und stehen dann dort deren Rechen-/Auswerteeinheit AE3 zur Positionsbestimmung zur Ver­ fügung.

In einem zweiten Fall erfolgt die Berechnung der Ortsposition im Mobilfunkgerät MPl in vorteilhafter Weise selber. Sind die Positionen der umliegenden Basisstationen BS1, BS2 dem Mobil­ funkgerät MP1 bereits bekannt, wie z. B. über den broadcast channel BCH, ist es nicht erforderlich, eine aktive Verbin­ dung zur Basisstation BS3 in der Aufenthalts-Funkzelle CE3 aufzubauen. Andernfalls sendet die Mobilfunkstation MPl über den RACH eine Anfrage an die Basisstation BS3 nach den geo­ grafischen Daten umliegender Basisstationen, wie z. B. BS1, BS2. Diese Daten werden dann über den FACH an das Mobilfunk­ gerät MP1 übermittelt.

Als weitere Variante kann der Datenaustausch im Idle Mode des Mobilfunkgeräts auch so durchgeführt werden, dass für diesen Zweck eine aktive Verbindung (sogenannte Dedicated Channels) aufgebaut wird.

In einem weiteren Beispiel werden die Idle Slots für die Ü­ bertragung der Messsignale in den einzelnen Funkzellen CE1 mit CE3 beliebigen Zeitschlitzen bzw. Slots der Zeitrahmen­ struktur zugeordnet. Diese Zuteilung kann dabei dem Mobil­ funkgerät MP1 insbesondere über die Funkschnittstelle wie z. B. dem BCH mitgeteilt werden. Beispielsweise kann das LCS- Signal LCS2 der Basisstation BS2 aus der Funkzelle CE2 im Slot SL14 auftreten, so dass in der Funkzelle CE3 der idle slot (= Meß-Zeitschlitz) für den Empfang des Meßsignals LCS1 - bei entsprechender Synchronisation der Luftschnittstelle des Mobilfunkgeräts - ebenfalls dem Slot SL14 entspricht und wäh­ rend etwa demselben Zeitabschnitt auftritt. Demgegenüber wird das LCS-Signal LCS1 der Basisstation BS1 in der Zelle CE1 weiterhin im Slot SL12 übertragen. Um die korrekte Zeitdiffe­ renz zwischen dem Empfang der einzelnen LCS-Signale bestim­ men zu können, stellt jetzt das Mobilfunkgerät MPl entspre­ chend den Slot SL14 sowie den Slot SL12 zeitlich korrespon­ dierend, d. h. etwa zum selben Zeitpunkt für den Empfang der Messsignale bereit. Werden die Eintreffzeitpunkte der beiden Meßsignale LCS1, LCS2 jeweils als absolute Zeitpunkte vom Mo­ bilfunkgerät bestimmt, dann ergibt sich die gesuchte Lauf­ zeitdifferenz für das Meßsignal LCS1 durch Subtraktion des Startzeitpunkts t12 des zugeordneten Meß-Zeitschlitzes SL12, und die gesuchte Laufzeitdifferenz für das Meßsignal LCS2 durch die Subtraktion des Startzeitpunkts t12 des Meß- Zeitschlitzes SL12 sowie der zusätzlichen Zeitdauer zweier slots, um die korrekten Zeitdifferenzen bzw. Laufzeiten der empfangenen Meßsignale von ihrer jeweiligen Bassisstation BS1, BS2 zum Mobilfunkgerät MP1 ermitteln zu können. Denn dieses bestimmt ja den Zeitunterschied zwischen dem Empfang des LCS-Signals LCS2 von der Basisstation BS2 und dem Emp­ fang des fiktiven LCS-Signals LSC1* der eigenen Basisstation BS3, das nun zwei Slots früher gesendet wird. Um dies zu kor­ rigieren, ist es zweckmäßig, zu ermitteln, wann in welcher Zelle die Idle Slots für das Senden und Empfangen der Mess­ signale auftreten, damit die Relativbeziehung zwischen etwaig voneinander zeitlich abweichenden Meß-Zeitschlitzen der ver­ schiedenen benachbarten Basisstationen bei der Time-Of- Arrival-Messung durch Verringern oder Vergrößern der gemesse­ nen Zeitdifferenz (bezogen auf den Startzeitpunkt wie hier z. B. t12) des ältesten Meßzeitschlitzes wie hier SL12) um Vielfache einer Slotdauer entsprechend korrigiert werden kann. Diese Vielfache entsprechen exakt der Anzahl der Slots, die zwischen den einzelnen, etwaig zeitlich gegeneinander verschobenen Idle Slots der einzelnen Funkzellen liegen.

Als sogenanntes LCS-Signal kann insbesondere entweder ein schon vorhandenes Signal des UMTS-TDD-Systems verwendet wer­ den (, wie z. B. SCH (= Synchronization Channel) oder BCH) oder es kann ein ähnlich dem CPICH (= common pilot channel) beim FDD-Mode neues Meßsignal beim TDD-Mode eingeführt wer­ den. Denkbar wäre z. B. ein Meßsignal, das über die Länge ei­ nes kompletten Bursts (während eines slots) eine vordefinier­ te Symbolfolge mit einer konstanten Leistung gesendet wird.

Weiterhin kann das Funkkommunikationssystem so realisiert werden, dass das jeweilige LCS-Signal nicht in jedem Frame, sondern weniger häufig übertragen wird. Die Eigenschaften ei­ nes solchen LCS-Signals werden zweckmäßiger Weise derart ge­ wählt, dass zum einen eine eindeutige Identifikation der aus­ sendenden Basisstation möglich ist. Desweiteren ist es zweck­ mäßig, dass das LCS-Signal ausreichend lang ist, um es mit einer hohen Wahrscheinlichkeit detektieren zu können.

Auch ist es gegebenenfalls zweckmäßig, dass sich die Häufig­ keit der bereit gestellten Idle Slots zum Senden und Empfan­ gen von zusätzlichen Messsignalen danach richtet, wie oft ei­ ne Positionsbestimmung des jeweiligen Mobilfunkgeräts über­ haupt nötig ist. Dies wird zweckmäßiger Weise über eine ge­ eignete Signalisierung den benachbarten Basisstationen mitge­ teilt. Diese teilen diese Information dann den Mobilfunkgerä­ ten entweder permanent oder bei Bedarf mit.

Weiterhin ist es gegebenenfalls auch möglich, dass das Auf­ treten von Idle Slots und von LCS-Signalen zwischen den ein­ zelnen Funkzellen über die Netzinfrastruktur so koordiniert wird, dass beide nur dann eingefügt bzw. gesendet werden, wenn es zu einer Anfrage nach einer Positionsbestimmung z. B. von einer spezifischen Anwendung her kommt.

Zusammenfassend betrachtet wird als in den Luftschnittstellen des jeweilig zu ortenden Mobilfunkgeräts, der Basisstation dessen Aufenthalts-Funkzelle und/oder mindestens einer be­ nachbarten Basisstation jeweils mindestens ein kompletter slot der vorgegebenen Zeitrahmenstruktur für Meßzwecke vorre­ serviert. Die Ortung wird dabei insbesondere derart durchge­ führt, daß das Mobilfunkgerät für einen ausgewählten Meß- Zeitschlitz auf Empfang gestellt wird, während mindestens ei­ ne, vorzugsweise mindestens zwei benachbarte Basisstationen in angrenzenden Funkzellen Meßsignale aussenden. Dabei wird die Basisstation in der eigenen Funkzelle während dieser Mes­ sung auf Stumm geschaltet. Dies ist zweckmäßig, um kein über­ dominantes Signal von der eigenen Basisstation zu haben, das die Meßsignale der anderen, benachbarten Basisstationen im Rauschen untergehen läßt.

Eine weitere Möglichkeit zur Ortsbestimmung des jeweiligen Mobilfunkgeräts ist ggf, daß mindestens ein Meßsignal von dem jeweilig zu ortenden Mobilfunkgerät an mindestens eine Basis­ station in einer benachbarten Funkzelle geschickt wird, die deren Auswertung veranlasst. Allgemein ausgedrückt kann also das vorstehende Ortungsverfahren ggf. auch durch Umkehr der Senderichtung für die Meßsignale durchgeführt werden. Die Ba­ sistationen benachbarter Funkzellen nehmen dabei die vom Mo­ bilfunkgerät gesendeten Meßsignale auf, ermitteln deren Lauf­ zeiten und geben diese zur weiteren Auswertung z. B. an die Basisstation in der Aufenthaltszelle des Mobilfunkgeräts wei­ ter.

Um eine Positionsbestimmung eines Mobilfunkgerätes insbeson­ dere innerhalb von UMTS durchführen zu können, sind in der Spezifikation TS 25.305 V3.1.0: "Stage 2 Functional Specifi­ cation of Location Services in UTRAN" (release 99), 3GPP TSG- RAN-WG2, 2000, mehrere sogenannte LCS Methoden (location ser­ vice) angegeben. Dazu gehört zum einen die sogenannte Cell ID Based Methode, bei der als Aufenthaltsort eines Mobilfunkge­ räts nur die von einer Basisstation versorgte Funkzelle ange­ geben werden kann. Desweiteren sind network assistant GPS Me­ thoden möglich. Diese überlassen jedoch die Positionsbestim­ mung dem bekannten Standard GPS Verfahren. Dazu wäre es er­ forderlich, daß im jeweiligen Mobilfunkgerät zusätzlich ein GPS Empfänger vorhanden ist, was aufwendig wäre. Als weiteres wird im UMTS-Standard die sogenannte OTDOA-IPDL Methode (Ob­ served Time Difference Of Arrival-Idle Period Downlink) ange­ geben. Diese bisher nur im FDD Mode von UMTS praktikable Me­ thode verwendet zur Positionsbestimmung ausschließlich Signa­ le, die in der Luftschnittstelle von UMTS spezifiziert sind. Jede Basisstation im FDD- Mode sendet dabei kontinuierlich auf dem sogenanten CPICH (Common Pilot Channel) einen be­ stimmten Burst, d. h. ein Meßsignal, der unter anderem für ei­ ne Kanalschätzung im Mobilfunkgerät verwendet wird und dessen Inhalte bekannt sind (vordefinierte Symbolfolge mit bestimm­ ten Eigenschaften). Die OTDOA-IPDL-Methode im FDD-Mode setzt nun voraus, dass das jeweilige Mobilfunkgerät bzw. die jewei­ lige Mobilstation den CPICH von unterschiedlichen Basisstati­ onen aus benachbarten Zellen empfangen kann. Damit dies auch in den Zellbereichen möglich ist, in denen das jeweilige Mo­ bilfunkgerät nahe an der Basisstation innerhalb der aktuellen Aufenthaltszelle befindet, werden für eine kurze Zeit (= idle period) sämtliche Übertragungen von dieser Basisstation ein­ gestellt. Das Mobilfunkgerät mißt nun die Zeitdifferenzen zwischen dem Burst auf dem CPICH (Common Pilot Channel) der Aufenthaltszelle und den Bursts auf den CPICHs' von benach­ barten Basisstationen. Aus diesen Zeitdifferenzen und dem Wissen, wann die einzelnen Symbolfolgen gesendet wurden und den geografischen Positionen der einzelnen Basisstationen be­ stimmt die sogenannte Position Calculation Function (= PDF), die zum Beispiel im Serving RNC (Radio Network Controler) an­ gesiedelt ist, den Aufenthaltsort des Mobilfunkgeräts. Zur Vereinfachung wird dabei angenommen, dass sich das Mobilfunk­ gerät nur auf der Erdoberfläche aufhält. Dadurch verringert sich das eigentliche dreidimensionale Problem zu einem an­ schaulicheren zweidimensionalen Problem. Da die Anforderungen an die Genauigkeiten für die Positionsbestimmung bei ca. 50 Meter liegen sollen, ist diese Vereinfachung weitgehend tole­ rierbar, wenn sich das zu ortende Mobilfunkgerät zum Beispiel in normalen Gebäuden unter 50 Metern Höhe befindet. Aus einer einzigen OTDOA (es wurden also bursts von zwei Basisstationen empfangen) kann man nur folgern, dass der Aufenthaltsort des Mobilfunkgeräts sich auf einer Hyberbel befindet, deren Ei­ genschaften durch die Standorte der Basisstationen und der auf den CPICHs gemessenen Zeitdifferenzen bestimmt wird. Durch Einbeziehen einer weiteren Basisstation kann der Auf­ enthaltsort des jeweiligen Mobilfunkgeräts als einer der bei­ den Schnittpunkte zweier Hyberbeln näher eingegrenzt werden. Zur eindeutigen Bestimmung des Aufenthaltsorts ist jedoch un­ ter Umständen noch eine weitere Information nötig. So kann zum Beispiel die OTDOA zu einer weiteren Basisstation be­ stimmt werden, oder es kann in Zellen mit Antennensektorisie­ rung die Information über den Sektor, in der sich das Mobil­ funkgerät befindet, zur Entscheidung herangezogen werden.

In den aktuellen Spezifikationen des UMTS-Standards ist bis­ her für den TDD-mode keine geeignete Ortungsmethode gefunden oder gar angegeben worden. Dies bedeutet, dass die Positions­ bestimmung des jeweiligen Teilnehmergeräts sehr unpräzise, zum Beispiel mit der cell-ID-Basemethode oder mit erheblichem Mehraufwand im Mobilfunkgerät (zusätzlicher GPS-Empfänger bei GPS-based Methoden) verbunden wäre. Die direkte Übertragung der OTDOA-IPDL-Methode des FDD-mode auf den TDD-mode ist nicht möglich, da es im TDD-mode den sogenannten CPICH des FDD-Modes überhaupt nicht gibt. Die Aufgabe des CPICH besteht nämlich darin, bekannte Symbolfolgen für die Downlink- Kanalentzerrung zu übertragen. Dies bedeutet, dass der common pilot channel in jedem Slot zwingend übertragen werden müßte. Ein solcher Extrakanal ist im TDD-mode nicht notwendig und somit überhaupt nicht vorgesehen, da in jedem TDD-burst (die­ ser wird in einem Slot übertragen) sogenannte Mitambels mit­ übertragen werden. Mit deren Hilfe erfolgt unter anderem die Kanalentzerrung oder auch Synchronisation. Eine Einführung des CPICH im TDD-mode würde zu einer signifikanten Reduktion der Kapazität im Downlink führen, da für diesen in jedem slot ein Teil, insbesondere ein sechzehntel der Gesamtkapazität für den CPICH benötigt würde.

Claims (16)

1. Verfahren zur Positionsbestimmung (PO1) mindestens eines Teilnehmergeräts (MP1) in mindestens einer Funkzelle (CE3) eines Funkkommunikationssystems (MCS),
das eine Vielzahl von Basisstationen (BS1, BS2, BS3) mit zu­ geordneten Funkzellen (CE1, CE2, CE3) aufweist, und in dem Nachrichtensignale (AC13) über mindestens eine vordefinierte Luftschnittstelle zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät (MP1) und mindestens einer der Basisstationen (BS3) nach ei­ nem Zeitmultiplex-Vielfachzugriffs-Übertragungsverfahren ü­ bertragen werden,
wobei bei diesem Vielfachzugriffs-Übertragungsverfahren eine zeitliche Aufteilung der Nachrichtensignale der jeweiligen Luftschnittstelle in eine Vielzahl von aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen (SL11 mit SL25) vorgebbarer Zeitdauer (SP) mit vorgebbarer Zeitrahmenstruktur (TF5) vorgenommen wird, wobei mindestens einer der Zeitschlitze (SL12) in mindestens einem der zeitlich aufeinanderfolgenden Zeitrahmen der Luft­ schnittstelle des jeweiligen Teilnehmergeräts (MP1), mindes­ tens einer der Zeitschlitze (SL12) in mindestens einem der zeitlich aufeinanderfolgenden Zeitrahmen der Luftschnittstel­ le der jeweilig zugeordneten Basistation (BS1) in der Aufent­ halts-Funkzelle (CE3) des Teilnehmergeräts und/oder mindes­ tens einer benachbarten Funkzelle (CE1) zum Senden und /oder Empfangen mindestens eines zusätzlichen Meßsignals (LCS1) be­ reitgestellt werden,
und wobei dieser jeweils vorreservierte Meß-Zeitschlitz (SL12) in der Luftschnittstelle des Teilnehmergeräts (MP1) sowie in der Luftschnittstelle der jeweilig zugeordneten Ba­ sisstation (BS1) nach der Übermittlung dieses zusätzlichen Meßsignals (LCS1) wieder für andere Daten- und/oder Nachrich­ tenübertragungen freigegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Meß-Zeitschlitz (SL12) in der Luft­ schnittstelle des Teilnehmergeräts (MP1) sowie mindestens ein Meß-Zeitschlitz in der Luftschnittstelle der jeweilig zuge­ ordneten Basisstation (BS1) mindestens einer der Aufenthalts­ zelle (CE3) des Teilnehmergeräts (MP1) benachbarten Funkzelle (CE1) im UMTS-TDD-(Universal Mobile Telecommunication System - Time Division Duplex -) Mode auf ein Anforderungssignal (AC13) hin bereitgestellt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basistationen (BS1 mit BS3) und das jeweilige Teil­ nehmergerät (MP1) bezüglich dieser vorgegebenen Zeitschlitz­ abfolge der zeitlich aufeinanderfolgenden Zeitrahmen (TF5) zueinander synchronisiert werden,

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Luftschnittstelle des jeweiligen Teilnehmergeräts (MP1), in der Luftschnittstelle der jeweilig zugeordneten Ba­ sisstation (BS1) der Aufenthalts-Funkzelle (CE3) des Teil­ nehmergeräts (MP1), und/oder in der Luftschnittstelle der je­ weilig zugeordneten Basisstation (BS1) mindestens einer be­ nachbarten Funkzelle (CE1) jeweils derselbe Zeitschlitz (SL12) im selben Zeitrahmen (TF5) als Meß-Zeitschlitz zuge­ wiesen wird.

5. Verfahren nach einem der Anspüche 1 mit 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftschnittstelle des jeweiligen Teilnehmergeräts (MP1), in der Luftschnittstelle der jeweilig zugeordneten Ba­ sisstation (BS1) der Aufenthalts-Funkzelle (CE3) des Teil­ nehmergeräts (MP1), und/oder in der Luftschnittstelle der je­ weilig zugeordneten Basisstation (BS1) mindestens einer be­ nachbarten Funkzelle (CE1) jeweils unterschiedliche Zeit­ schlitze (SL12) im selben Zeitrahmen (TF5) als Meß- Zeitschlitze zugewiesen werden.

6. Verfahren nach einem der vorgegebenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass von der jeweiligen Basisstation (BS1) der Aufenthalts- Funkzelle (CE3) des Teilnehmergeräts (MP1) und/oder mindes­ tens einer benachbarten Funkzelle (CE1) die zeitliche Positi­ on des von ihr ausgewählten Meß-Zeitschlitzes (SL12) in der Abfolge von aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen (SL11 mit SL2) ihrer zugehörigen Luftschnittstelle an dasjenige Teilnehmer­ gerät (MP1) übermittelt wird, dessen örtliche Position zu bestimmen ist,
und daß aufgrund dieser übermittelten zeitlichen Position der Meß-Zeitschlitz in der Luftschnittstelle des zu lokalisieren­ den Teilnehmergeräts (MP1) ausgewählt wird.

7. Verfahren nach einem der vorgegebenen Anspüche, dadurch gekennzeichnet,
dass von dem jeweiligen Teilnehmergerät (MP1), dessen örtli­ che Position zu bestimmen ist, die zeitliche Position des von ihr ausgewählten Meß-Zeitschlitzes (SL12) in der Abfolge von aufeinanderfolgenden Zeitschlitzen (SL11 mit SL25) seiner Luftschnittstelle an die Basistation (BS1) seiner Aufent­ halts-Funkzelle (CE3) und/oder an mindestens eine der benach­ barten Basisstationen (BS1) übermittelt wird,
und dass aufgrund dieser übermittelten zeitlichen Position der Meß-Zeitschlitz in der Luftschnittstelle der jeweiligen Basisstation (BS1, BS3) ausgewählt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Anspüche, dadurch gekennzeichnet,
dass von mindestens zwei Basistationen (BS1, BS2), die der Aufenthalts-Funkzelle (CE3) des jeweilig zu lokalisierenden Teilnehmergeräts (MP1) benachbart sind, Meßsignale (LCS1, LCS2) während der bereitgestellten Meß-Zeitschlitze (SL12) ihrer Luftschnittstellen zu diesem Teilnehmergerät (MP1) ge­ sendet werden,
und dass von der Basisstation (BS3) in der Aufenthalts- Funkzelle (CE3) des Teilnehmergeräts (MP1) während des kor­ respondierenden Meß-Zeitschlitzes (SL12) ihrer Luftschnitt­ stelle das Absenden von Daten- und/oder Nachrichtensignalen eingestellt wird.

9. Verfahren nach einem der vorgegebenen Anspüche, dadurch gekennzeichnet,
dass von dem jeweilig zu lokalisierenden Teilnehmergerät (MP1) an zumindest zwei Basistationen (BS1, BS2), die der Auf­ enthalts-Funkzelle (CE3) dieses Teilnehmergeräts (MP1) be­ nachbart sind, Meßsignale (LCS1, LCS2) während des bereitge­ stellten Meß-Zeitschlitzes (SL12) ihrer Luftschnittstelle ge­ sendet werden,
und dass von der Basisstation (BS3) in der Aufenthalts- Funkzelle (CE3) des Teilnehmergeräts (MPl) während des kor­ respondierenden Meß-Zeitschlitzes (SL12) ihrer Luftschnitt­ stelle das Absenden von Daten- und/oder Nachrichtensignalen eingestellt wird.

10. Verfahren nach einem der vorgegebenen Anspüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Teilnehmergerät (MP1) ein Mobilfunkgerät, insbeson­ der Handy, verwendet wird.

11. Verfahren nach einem der vorgegebenen Anspüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Zuordnung der Meß-Zeitschlitze (SL12) der Basistationen (BS1 mit BS3) und des jeweilig zu lokalisieren­ den Teilnehmergeräts (MP1) zueinander mit Hilfe eines Steuer­ signals (SS1) über die Luftschnittstelle signalisiert wird.

12. Verfahren nach einem der vorgegebenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal (SS) durch das jeweilig zu lokalisie­ rende Teilnehmergerät (MP1) und/oder mindestens einer der Ba­ sistationen (BS1) regeneriert wird.

13. Verfahren nach einem der vorgegebenen Anspüche, dadurch gekennzeichnet, dass im jeweilig zu lokalisierenden Teilnehmergerät (MP1) je­ weils Kriterien (Δt1, Δt2) für die Laufzeit der Meßsignale (LCS1, LCS2) von mindestens zwei Basistationen (BS1), die der Aufenthalts-Funkzelle (CE3) des zu lokalisierenden Teilneh­ mergeräts (MP1) benachbart sind, zum zu lokalisierenden Teil­ nehmergerät (MP1) ermittelt werden.

14. Funkkommunikationssystem (MCS) mit einer Vielzahl von Ba­ sistationen (BS1 mit BS3) sowie mit mindestens einem Teilneh­ mergerät (MP1), wobei jeder Basisstation (BS1 mit BS3) je­ weils mindestens eine Funkzelle (CE1 mit CE3) zugeordnet ist, und wobei Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe nach einem Zeitmultiplex-Vielfachzugriffs-Übertragungsverfahren zur Teilnehmerseparierung Nachrichtensignale über mindestens eine Luftschnittstelle zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät (MP1) und der jeweilig zugeordneten Basistation (BS1) über­ tragbar sind, insbesondere nach einem der vorherigen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (AE3) vorgesehen sind, mit deren Hilfe mindestens einer der Zeitschlitze (SL12) in mindestens einem der zeit­ lich aufeinanderfolgenden Zeitrahmen der Luftschnittstelle des jeweiligen Teilnehmergeräts (MP1), mindestens einer der Zeitschlitze (SL12) in mindestens einem der zeitlich aufein­ anderfolgenden Zeitrahmen der Luftschnittstelle der jeweilig zugeordneten Basistation (BS1) in der Aufenthalts-Funkzelle (CE3) des Teilnehmergeräts und/oder mindestens einer benach­ barten Funkzelle (CE1) zum Senden und/oder Empfangen mindes­ tens eines zusätzlichen Meßsignals (LCS1) bereitstellbar und nach der Übermittlung des jeweiligen Meßsignals (LCS1, LCS2) diese reservierten Zeitschlitze (SL12) wieder freigebbar sind.

15. Funkkommunikationssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilnehmergerät (MP1) durch ein Mobilfunkgerät, ins­ besondere Handy, gebildet ist.

16. Anordnung zur Positionsbestimmung mindestens eines Teil­ nehmergeräts im TDD-Mode eines UMTS-Funkkommunikationssys­ tems nach einem der vorhergehenden Ansprüche.