DE10110271C1 - Präzisierung der Ortsbestimmung von Mobilfunkteilnehmern mit Cell-ID/Timing Advance Verfahren - Google Patents

Abstract

Im Rahmen von zyklisch übertragenen Funkfeldstärkesignalmessungen für mehrere benachbarte Basisstationen (1, 3, 9, 10) werden Cell-IDs von Basisstationen, in deren überlappenden Funkzellen sich eine Mobilstation (A) befindet, an eine aktive Basisstation (1) geliefert und daraufhin die Basisstation (10) mit kleinstem Funkzellenradius bestimmt. Innerhalb dieser kleinsten Funkzelle kann die Position der Mobilstation (A) durch eine anschließende Timing-Advance Messung noch genauer bestimmt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Präzisierung der Ortsbestimmung von Mobilfunkteilnehmern mit­ tels Cell-ID-Messungen.

Es ist bekannt (vgl. z. B. ETSI TS 100 590 V7.2.0(1999-07), Technical Specification, Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Mobile-services Switching Centre - Base Station System (MCS - BSS) interface; Layer 3 specification GSM 08.08 version 7.2.0 Release 1998; dort insbesondere: "3.1.16 Initial MS message" sowie "3.2.1.2 Assignment comple­ te"), dass in einem digitalen Mobilfunknetz beim Aufbau einer aktiven (Gesprächs)-Verbindung zwischen einer Mobilstation und einer ihr von einem Basisstationskontroller BSC zugewie­ senen dezidierten Funkressource Informationen an das Mobil­ funksystem weitergeleitet werden, die zur Identifikation der einer aktiven Basisstation BTS entsprechenden Funkzelle die­ nen (sogenannte Cell-ID = Zellenidentifikation). So läßt sich angeben, in welcher ortsfesten Funkzelle sich eine Mobilsta­ tion befindet, und so ein grobes Maß für die Position der Mo­ bilstation angeben.

Weiterhin sind z. B. aus dem Übersichtsartikel "Positioning GSM Telephones" von C. Drane et. al. in IEEE Communications Magazine, April 1998, S. 46 ff. sogenannte "Timing Advance"- Messverfahren zur Ortsbestimmung einer Mobilstation bekannt. Diese Verfahren beruhen darauf, dass in digitalen Mobilfunk­ netzen, insbesondere in nach dem GSM Standard operierenden Mobilfunknetzen, Pakete von Einzeldaten (sogenannte "Bursts") in einem Zeit-Multiplexverfahren ("Time Division Multiplex Access") jeweils nur in vorbestimmten Zeitschlitzen zwischen einer Mobilstation und einer zugeordneten Basisstation ausge­ tauscht werden können. Um eine möglichst permanente und optimale Ausnutzung von Übertragungskapazitäten zwischen einer bestimmten Basisstation und mehreren mit ihr in aktiver (Ge­ sprächs)-Verbindung stehenden Mobilstationen zu gewährleis­ ten, ist dabei vorgesehen, dass die Basisstation für eine mit ihr in Verbindung tretende oder stehende Mobilstation einen TA-Wert ("Timing Advance"-Wert" = Vorauseilwert) bestimmt. Dieser entspricht einer "Vorauseilzeit", die eine Mobilsta­ tion schon vorab mit dem Senden eines Bursts beginnt, bevor die empfangende Basisstation überhaupt für diese Mobilstation empfangsbereit ist. Die Basisstation muss nämlich für einen von einer Mobilstation eintreffenden Burst erst dann tatsäch­ lich empfangsbereit sein, wenn der sich mit Lichtgeschwindig­ keit ausbreitende Burst laufzeitbedingt gegenüber dem Sende­ zeitpunkt verschoben bei der Basisstation eintrifft. Aus dem TA-Wert, d. h. der Laufzeitverzögerung zwischen dem Aussende­ zeitpunkt bei der Mobilstation und dem Empfangszeitpunkt bei der Basisstation, läßt sich abschätzen, in welcher Entfernung sich die Mobilstation von der ortsfesten Basisstation befin­ det. Mit anderen Worten: um jede ortsfeste Basisstation gibt es eine Anordnung von Kreisringzonen, die entfernungsmäßig gestaffelt jeweils einem bestimmten TA-Wert als Maß für den Signallaufweg und damit dem Abstand zwischen Mobilstation und zugewiesener Basisstation entsprechen. Dadurch ist es mög­ lich, die Position einer Mobilstation, die mit einer Basis­ station einen TA-Wert ausgetauscht hat, insoweit zu bestim­ men, als sie einer bestimmten Kreisringzone zugeordnet werden kann. Mittels einer aus Sicht der Frequenzökonomie suboptima­ len Verbindungsaufbaus zwischen einer Mobilstation MS und mehreren Basisstationen BTS lassen sich weitere TA-Werte für die Abstände zwischen der Mobilstation und weiteren, zur de­ zidierten Basisstation benachbart angeordneten Basisstationen gewinnen, welche zur genaueren Ortsbestimmung der Mobilstati­ on mittels Triangulationsverfahren relativ zu den ortsfesten Basisstationen benutzt werden können. Solche erzwungenen Ü­ bergaben einer Mobilstation an benachbarte Basisstationen führen aber meist zu einer Verschlechterung der Sprachqualität und zu einer Verringerung der effektiven Übertragungska­ pazität im Mobilfunknetz und sind deshalb unerwünscht.

Die weitere Verbesserung der Lokalisierungsmöglichkeiten von mobilen Funkgeräten, die sich in einem von einem digitalen Mobilfunknetz abgedeckten Empfangs- und Sendebereich befin­ den, ist deshalb eine sich permanent stellende Aufgabe.

Z. B. möchten die Funknetzbetreiber ihre Kunden möglichst ge­ nau im Funknetz lokalisieren, um ihnen an ihren momentanen Aufenthaltsort individuell angepasste Werbehinweise schicken zu können. Diese Werbehinweise können z. B. Hinweise auf das nächstgelegenste Restaurant, den nächstgelegensten Buchladen oder ähnliches sein.

Von seiten des Gesetzgebers wiederum wird an die Mobilfunk­ netzbetreiber z. B. die Anforderung gestellt, möglichst genau die Position eines Benutzers eines mobilen Funkgeräts zu er­ mitteln, der über sein mobiles Funkgerät einen Notrufdienst anfordert. Dadurch soll Mißbrauch vorgebeugt werden und Un­ fallopfer sollen genau lokalisiert werden können. Für all diese Anwendungszwecke reichen die bisher erreichten Genauig­ keiten zur Lokalisierung einer Mobilstation in einem Mobil­ funknetz nicht aus.

Basisstationen BTS in einem Mobilfunknetz, insbesondere die Basisstationen in einem nach dem GSM Standard betriebenen Mo­ bilfunknetz, sind in der Regel so angeordnet, dass sich ihre jeweiligen Sendebereiche ganz oder teilweise überlappen. Zu den weiteren Ausführungen sei auf Fig. 1 Bezug genommen.

Fig. 1 zeigt eine überlappende Anordnung einzelner Funkzellen in einem Mobilfunksystem, bevorzugterweise einem digitalen Mobilfunksystem, insbesondere einem digitalen Mobilfunksystem nach dem GSM Standard. In der Mitte der in Fig. 1 gezeigten Kreise, welche von 1 bis 11 durchnummeriert sind, hat man sich jeweils eine Basisstation (aus Gründen der Übersichtlichkeit nur für die Kreise 2 und 11 eingezeichnet) zu den­ ken.

Die Basisstationen 1, . . ., 11 senden Funksignale aus, die sich nach außen zirkular abschwächen. Die gezeigten Kreislinien entsprechen Linien äquivalenter Signalfeldstärken, der von den jeweiligen Basisstationen ausgesandten Signale, wo diese Signale gerade noch mit einem bestimmten Mindestpegel empfan­ gen werden können. Diese Linien äquivalenter Mindestpegel können in der Praxis aufgrund lokaler Störfaktoren von idea­ len Kreislinien abweichen. In jedem Fall legen solche Linien äquivalenter Mindestpegel die Kontur einer Funkzelle fest. Durch die Verwendung von Richtantennen, die jeweils mit einem Öffnungswinkel von 120° abstrahlen, lässt sich die Umgebung um eine Basisstation in kreissektorförmige Zellen aufteilen, wie dies z. B. für die Basisstation 2 gezeigt ist.

Überlappende Anordnungen einzelner Funkzellen, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, werden in der Praxis zur Optimierung der Frequenzökonomie in einem Mobilfunksystem installiert. Dabei ist es aus Effektivitäts- und Kostengründen zu bevorzu­ gen, dass sich Sendebereiche mehrerer Basisstationen überlap­ pen. Insbesondere ist es zu bevorzugen, dass innerhalb des Sendebereichs einer sogenannten "normalen" Zelle mit einer Basisstation, die eine ausreichende "Grundversorgung" inner­ halb des gesamten Zellengebiets mit einem Radius bis zu ca. 30 km bereitstellt, und die sich an einem mittleren Nutzungs­ aufkommen orientiert, weitere kleinere Zellen (sogenannte "Schirmzellen", "Kleinzellen" usw.) vorgesehen sind, bis hinab zu sogenannten "Mikrozellen", die einen Versorgungsra­ dius ab ca. 30 m aufweisen, um lokal kleinere Gebiete mit sehr hohem Nutzungsaufkommen optimal mit Übertragungskapazi­ täten versorgen zu können. Die Basisstationen der kleineren Zellen können sowohl von ihren räumlichen Abmessungen als auch von ihrer Sendeleistung her wesentlich kleiner dimensio­ niert sein als die Basisstationen der größeren Zellen und sind bevorzugterweise dort gezielt installiert, wo lokal ein sehr hohes Aufkommen von aktiven Mobilstationen zu erwarten ist.

Die in Fig. 1 gezeigten Mobilstationen A, B und C wären also an sich gleichzeitig von einer Basisstation der Zelle 1, wie auch von den Basisstationen der Zellen 3, 9 und 10 aus mit einer Mindestsignalstärke erreichbar.

Da eine Mobilstation zu einem gegebenen Zeitpunkt aber nur mit genau einer Basisstation eine aktive (Gesprächs)- Verbindung halten kann, ist bei einer solchen Überlappung der Sendebereiche der Zugriff einer Mobilstation auf die einzel­ nen Basisstationen genau zu koordinieren. Hierfür stellt z. B. der GSM Standard für Mobilfunksysteme Protokolle für das so­ genannte "Handover" einer Mobilstation zwischen einzelnen Ba­ sisstationen bereit

Die weiteren Ausführungen zum Handover und den Timing Advance Messungen beziehen sich einschlägig auf den GSM Standard. Für den Fachmann ist es jedoch ohne weiteres einsichtig, dass auch in anderen digitalen Mobilfunksystemen entsprechende Si­ tuationen auftreten können.

Beim GSM Standard misst eine aktive Mobilstation, z. B. die Mobilstation A, laufend die Signalempfangspegel aller Basis­ stationen BTS (also 1, 3, 9 und 10), in deren Sendebereich sie sich befindet und sendet diese Messwerte an die dezidier­ te Basisstation, mit der sie eine aktive (Gesprächs)- Verbindung hat. Mehrere Basisstationen sind wiederum unter der Kontrolle eines Basisstationskontrollers (BSC - Base Sta­ tion Controller, in Fig. 1 nicht gezeigt), wobei im Zusammen­ spiel von BTS und BSC anhand von bestimmten Entscheidungskri­ terien festlegt wird, wann ein "Handover" einer Mobilstation von der augenblicklich dezidierten Basisstation zu einer an­ deren Basisstation durchgeführt werden soll, d. h. wann die bestehende aktive (Gesprächs)-Verbindung zwischen der Mobil­ station und der momentan dezidierten Basisstation unterbro­ chen werden soll, und eine neue Gesprächsverbindung zwischen der Mobilstation und einer weiteren Basisstation aufgebaut werden soll.

Entscheidungskriterien für einen solchen "Handover" sind un­ ter anderem die von der Mobilstation an die dezidierte Basis­ station zyklisch übermittelten Empfangssignalfeldstärkewerte, mit der die Qualität der Verbindung von einer Mobilstation zu allen Basisstationen bestimmt wird, in deren überlappenden Funkzellen sich sie Mobilstation befindet Daneben können aber auch noch andere Entscheidungskriterien eine Rolle spielen:
Bei den in Fig. 1 gezeigten überlappenden Anordnungen der Zellen einzelner Basisstationen können dies z. B. sein:

• 1. Die Zahl der bereits einer Basisstation aktuell zugewiese­ nen übrigen Mobilstationen.
  Auch wenn der Basisstationskontroller feststellen sollte, dass die Verbindungsqualität zwischen einer Mobilstation (z. B. A) und und einer weiteren Basisstation (z. B. 10) besser wäre, als die augenblicklich schon bestehende Ver­ bindung mit einer zugewiesenen Basisstation (z. B. 1), macht es keinen Sinn, die Mobilstation A zum (Gesprächs)- Verbindungsaufbau an diese weitere Basisstation 10 weiter­ zureichen, wenn dort bereits die Grenze der Übertragungs­ kapazität überschritten ist, da sich dort bereits eine kritische Mindestanzahl anderer mit dieser weiteren Basis­ station 10 verbundenen Mobilstationen (z. B. B und C) be­ findet.
• 2. Die Geschwindigkeit, mit der sich eine Mobilstation im Mo­ bilfunknetz bewegt.
  Sollte sich z. B. die Mobilstation A mit großer Geschwindigkeit in der grossen Funkzelle 1 ei­ ner momentan zugewiesenen Basisstation bewegen, z. B. weil der Benutzer nicht zu Fuß sondern in einem Kraftfahrzeug unterwegs ist, so kann eine Situation eintreten, dass die­ se Mobilstation A in die innerhalb der normalen Zelle 1 liegende Mikrozelle 10 eindringt, und von dieser nun Empfangssignalfeldstärkewerte empfängt, die einen höheren Pe­ gel aufweisen, als die von der bereits zugewiesenen Basis­ station 1. Gleichwohl wird der zuständige Basisstations­ kontroller BTC keinen Handover von der Mobilstation A zur Basisstation der Mikrozelle 10 veranlassen, und selbst zwar selbst dann nicht, wenn in der Funkzelle der Basis­ station 10 noch nicht so viele andere Mobilstationen vor­ handen sind, als dass ein Überschreiten der Übertragungs­ kapazitätsgrenze zu befürchten wäre. Dies geschieht des­ halb, weil der Basisstationskontroller realisiert, dass sich die Mobilstation A mit relativ großer Geschwindigkeit im Funknetz bewegt, und deshalb nach einem durchgeführten Handover nur eine extrem kurze Verweildauer in der Mikro­ zelle der Basisstation 10 hätte, so dass sofort ein weite­ rer Handover, z. B. zur Basisstation 3, 5, 8 oder 9 notwen­ dig wäre, etc.

Aus all den vorstehenden Gründen ergibt sich, dass zu einem gegebenen Zeitpunkt in einem GSM Mobilfunknetz mit überlap­ pender Anordnung von Basisstationen, eine gegebene Anzahl von aktiven Nutzern (Mobilstationen A, B und C) nicht alle je­ weils mit der nächsten Basisstation in Verbindung sein wer­ den. Vielmehr wird sich eine "Benutzungshierarchie" einstel­ len: Manche aktive Mobilstationen werden mit der nächstgele­ genen Basisstation in aktiver (Gesprächs)-Verbindung sein (z. B. die Mobilstation B mit der Basisstation 10), andere ak­ tive Mobilstationen jedoch mit weiter entfernt gelegenen Ba­ sisstationen (z. B. die Mobilstation C mit der Basisstation 3 und die Mobilstation A mit der Basisstation 1).

Dies führt zu einer Situation, dass bei überlappenden Anord­ nungen von Funkzellen durch die im GSM Standard nur für die aktive (Gesprächs)-Verbindung implementierten Timing Advance Messungen zwischen einer aktiven Mobilstation (z. B. A in Fig. 1) und einer ihr aufgrund verschiedener Entscheidungskrite­ rien momentan zugeordneten dezidierten Basisstation mit einer großflächigen Funkzelle (z. B. die Funkzelle 1 in Fig. 1) je nach Größe der momentan zugeordneten Funkzelle nur eine recht ungenaue Positionsbestimmung durchgeführt werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, verbesser­ te Verfahren zur Lokalisierung einer aktiven Mobilstation in einem Mobilfunknetz mit überlappender Anordnung einzelner Ba­ sisstationen bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Maßnahmen nach Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche betreffen bevor­ zugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Die Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel in Ver­ bindung mit der Fig. 1.

In Fig. 1 sind mehrere Mobilstationen A, B und C gezeigt, die sich alle in dem Überlappungsbereich der Zellen 1, 3, 9 und 10 befinden. Aufgrund der obenstehend geschilderten Gründe ist diesen Mobilstationen A, B und C nicht notwendigerweise gleichzeitig die nächstliegende Basisstation (z. B. 10) als dezidierte Basisstation zugeordnet.

Beispielsweise sei die Basisstation der Makrozelle 1 der Mo­ bilstation A als dezidierte Basisstation zugeordnet.

In gängigen Mobilfunksystemen, insbesondere im GSM Standard, empfängt nur die dezidierte Basisstation 1 TA-Werte der Mo­ bilstation A und wertet diese aus. Weiterhin wird nur für diese Basisstation 1 eine Cell-ID Kennung an einen Basissta­ tionskontroller geleitet. Dadurch ergeben sich bei der Posi­ tionsbestimmmung der Mobilstation A suboptimale Werte, da die bestehende Nähe der Mobilstation A zu den Basisstationen 9 und 10 nicht ausgenutzt wird.

Zur Verbesserung der Genauigkeit bei der Ortsbestimmung der Mobilstation wird erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Ortsbestimmung mittels der für den Teilneh­ mer (Mobilstation) jeweils kleinsten potentiell verfügbaren Funkzelle stattfindet.

Im GSM-Standard ist bereits vorgesehen, dass eine Mobilstati­ on (z. B. A) nicht nur für die Signale der dezidierten Basis­ station (z. B. 1), mit der sie aktuell eine (Gesprächs)- Verbindung unterhält, eine Funksignalfeldstärkemessung durch­ führt, sondern dies auch für alle anderen Basisstation tut, deren Signale sie empfangen kann (z. B. 3, 9 und 10) und auch diese Messwerte an die aktuell dezidierte Basisstation wei­ terleitet.

Erfindungsgemäß wird dies so ausgenutzt, dass die Basisstati­ on 1 nun die Tatsache auswertet, dass die Mobilstation A noch von weiteren Basisstationen 3, 9 und 10 Signale empfan­ gen kann. Hierzu sind z. B. im GSM-Standard (vgl. EN 300 908 V7.1.0 (1999-07) European Standard (Telecommunications se­ ries) Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Multiplexing and multiple access on the radio path (GSM 05.02 version 7.1.0 Release 1998; dort insbesondere "Figure 7a: TDMA frame mapping for TCH/FS + SACCH/FS") bei den der Sig­ nalübertragung zugrundeliegenden Zeit-Multiplexverfahren Zeitschlitze reserviert, während derer eine sich mit einer dezidierten Basisstation (z. B. 1 in Fig. 1) in "aktiver" Verbindung befindliche Mobilstation A Signale weitere Basis­ stationen empfangen kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren funktioniert für alle zellula­ ren Mobilfunksysteme mit inhomogenen Zellgrößen. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Verfahren für Overlaystruk­ turen, bei denen mehrere verschieden große Funkzellen dassel­ be Gebiet versorgen, wenn also z. B. eine Verschachtelung ein­ zelner Zellen in Form von sogenannten Schirmzellen, Kleinzel­ len, Mikrozellen usw. vorliegt. Die verschiedenen Funkzellen können auch zu unterschiedlichen Netzwerken gehören, die je­ weils nach einem anderen Standard (z. B. UNTS, GSM . . .) gehören, wenn die zu lokalisierende Mobilstation multistandardfä­ hig ist.

Zum Zeitpunkt der Durchführung der Positionsbestimmung kann die Mobilstation A im sogenannten "idle mode" sein (d. h. die Mobilstation ist eingeschaltet, es ist aber weder ein Ge­ spräch noch eine Datenübertragung im Gange), oder im "active mode" (Gespräch und/oder Datenübertragung ist im Gange).

Im "active mode" ist der Mobilstation A bereits ein dezidier­ ter Funkkanal zugewiesen, über den die eigentliche Kommunika­ tion läuft und auch eine "Signalisierung" ausgetauscht wird. Inhalt dieser Signalisierung sind u. a. die Ergebnisse von Funkfeldmessungen der Mobilstation A, die diese an die Basis­ station 1 meldet. Das heißt mit anderen Worten: die Mobilsta­ tion A ermittelt Messwerte für die bei ihr ankommenden loka­ len Empfangssignalfeldstärken, mit denen von den Basisstatio­ nen 1, 3, 9 und 10 ausgesandte Signale bei ihr ankommen.

Anhand der gemeldeten Messwerte kann das Mobilfunksystem die Funkzelle mit dem kleinstmöglichen Zellradius auswählen, die die Mobilstation mit ausreichender Leistung empfangen kann, also z. B. die Funkzelle 10. Dies geschieht dadurch, dass in Ressourcen im Mobilfunksystem, wie z. B. Speichermitteln, Nachschlagetabellen abgespeichert sind, in denen eine Zuord­ nung zwischen Zellidentifikationsnummern und zugeordneten Funkzellenradien sämtlicher im Netzwerk vorhandener Basissta­ tionen abgelegt ist.

Anhand eines in den Ressourcen des Mobilfunksystems imple­ mentierten Algorithmusses wird sodann aus einer solchen Nachschlagetablle die Funkzelle mit kleinstem Radius (in Fig. 1 also die Basisstation 10) ermittelt, von der die Mobilsta­ tion A Empfangssignalfeldstärkewerte an die dezidierte Basis­ station 1 übermittelt hat.

Aufgrund dieser Vorgehensweise lässt sich die Position der Mobilstation A in unserem Beispiel zumindest als innerhalb der Funkzelle der Basisstation 10 liegend eingrenzen.

Sollte der Radius dieser kleinsten Funkzelle 10 so klein sein, dass er nur einen einzelnen einem einheitlichen TA-Wert entsprechenden Kreisring abdeckt (also kleiner ungefähr 554 m, vgl. C. Drane et. al.), so kann die Genauigkeit der Positionsbestimmung nicht weiter verbessert werden.

Ein Handover in diese kleinste Funkzelle 10 zur Durchführung einer Timing Advance Messung muss also nicht durchgeführt werden.

Dies ist besonders vorteilhaft, wenn aufgrund der Geschwin­ digkeit, mit der sich die Mobilstation A bewegt, der Aufent­ halt der Mobilstation in der kleinen Zelle 10 sowieso nur sehr kurz ist.

Ist der Radius dieser kleinsten Funkzelle 10 aber so groß, dass er mehrere verschiedene Kreisringe abdeckt, die unter­ schiedlichen TA-Werten entsprechen (also größer ungefähr 554 m ist), so kann die Genauigkeit der Positionsbestimmung durch TA-Messungen noch weiter verbessert werden.

Zu einer solchen verbesserten Positionsbestimmung müssen nun die "normalen" "Handover-Mechanismen" außer Kraft gesetzt werden, die in unserem Beispiel ja die Mobilstation der gro­ ßen Funkzelle 1 zugewiesen haben. Im GSM-Standard sind die "normalen Handover-Mechanismen" z. B. in ETSI TS 100 527 V7.0.0 (1999-08) Technical Specification, Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Handover procedures (GSM 03.09 version 7.0.0 Release 1998, dort insbesondere: "5. Handover initiation conditions" aufgeführt. Unter Umgehung dieser Handover-Mechanismen wird nunmehr erfindungsgemäß ein Handover von der an sich normal zugeordneten Basisstation 1 zur Basisstation 10 der Funkzelle mit kleinstem Zellenradius durchgeführt. Dadurch nimmt die Mobilstation eine normale (Gesprächs)-Verbindung mit der Basisstation 10 auf. Diese kann nunmehr Timing Advance Messungen zur Mobilstation 10 durchführen, und aus den dabei ermittelten Timing Advance Werten eine Zuordnung der Position der Mobilstation A zu den unterschiedlichen TA-Werten entsprechenden Kreisringen in der Funkzelle 10 treffen.

Die normalen Handover-Mechanismen bleiben erfindungsgemäß so lange außer Kraft gesetzt, bis eine verfeinerte Positionie­ rung der Mobilstation in der kleinstmöglichen Funkzelle 10 anhand der bekannten Timing Advance Messungen stattgefunden hat. Danach treten die "normalen" Handover-Mechanismen wieder in Kraft, die die Mobilstation nach den verschiedensten Zu­ weisungskriterien in die nach dem GSM Standard vorgesehene Zelle 1 zurückschalten.

Da eine Beurteilung der für diese Funkstationen adäquaten Funkzellen nur mit Hilfe von von einer Mobilstation A an eine dezidierte Basisstation übermittelte Empfangssignalfeldstär­ kewerte möglich ist, muss einer Mobilstation A, die sich im "idle mode" befindet, zunächst in der aktuellen Funkzelle 1 ein dezidierter Funkkanal zugewiesen werden.

Damit kommt die Mobilstation in den "active mode" und kann die Messungen der lokalen Funkfeldstärke für die einzelnen Basisstationen 1, 3, 9 und 10 durchführen und an die Basis­ station 1 zurücksenden.

Soll das erfindungsgemäße Positionierverfahren auf eine Mo­ bilstation im "idle mode" angewandt werden (z. B. weil der Netzbetreiber einem Teilnehmer, der gerade keine aktive (Ge­ sprächs)-Verbindung mit der ihm zugewiesenen Basisstation hat, wie oben erläutert einen Hinweis auf ein nahegelegenes Restaurant als Werbehinweis zukommen lassen möchte, so ist eine solche Mobilstation vor der Durchführung des erfindungs­ gemäßen Positionierungsverfahrens in den "active mode" zu schalten, und wird danach wieder in den "idle mode" zurückge­ schaltet.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist gewährleistet, dass die Positionierung über die Cell-Id der kleinstmöglichen Funkzelle stattfindet. Im Extremfall kann der Unterschied im Funkzonenradius zwischen einer der Mobilstation nach überge­ ordneten Gesichtspunkten im Funknetz zugeordneten Makrozelle mit einem Radius von ca. 30 km und einer in dieser Makrozelle eingebetteten Mikrozelle mit einem Radius von ca. 30 m, in der sich die Mobilstation momentan ebenfalls befindet, einem Faktor 1000 entsprechen.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht also darauf, dass zu einer möglichst genauen Positionsbestimmung der Mobilstation nicht die Funkzelle benutzt wird, in der sich die Mobilstati­ on zur Optimierung der Netzwerkkapazität oder aus sonstigen Gründen befindet, sondern vielmehr die Funkzelle mit dem kleinstmöglichen Zellradius identifiziert wird, von deren Ba­ sisstation die Mobilstation noch ein Signal mit einer vorge­ gebenen Empfangssignalfeldstärke empfangen kann. Dies ge­ schieht dadurch, dass die standardmäßig in GSM Systemen imp­ lementierte Messung von Signalfeldstärken aller von einer Mo­ bilstation zu empfangenden Basisstationen dazu verwendet wird, anhand der dabei vorliegenden Cell-IDs aller empfange­ nen Funkzellen, diejenige Funkzelle zu bestimmen, die den kleinsten Zellenradius aufweist.

Claims (3)

1. Verfahren zur Bestimmung der Position einer Mobilstation in einem digitalen Mobilfunknetz, insbesondere einem nach der GSM-Norm betriebenen Mobilfunknetz, wobei die Mobilstation an eine dezidierte Basisstation, mit der eine aktive (Ge­ sprächs)-Verbindung besteht, Informationen sendet, von wel­ chen zur dezidierten Basisstation benachbarten Basisstationen bei der Mobilstation ebenfalls Signale empfangen werden, und wobei über in den empfangenen Signalen enthaltenen Informati­ onen Zellenidentifikationsnummern der Basisstationen ermit­ telt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung der Zellenidentifikationsnummern in Res­ sourcen im Mobilfunksystem gespeicherte Zellradiuswerte er­ mittelt werden und die Basisstation (10) ermittelt wird, die den kleinsten Funkzellenradius aller von der Mobilstation (A) momentan erreichbaren Basisstationen (1, 3, 9, 10) aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den von der Mobilstation (A) an die dezidierte Ba­ sisstation (1) gesendeten Informationen Signalfeldstärke­ messwerte enthalten sind, die für die Übertragungsqualität zwischen der Mobilstation (A) und den benachbarten Basissta­ tionen (3, 9, 10) charakteristisch sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übergabe der aktiven (Gesprächs)-Verbindung von der momentan dezidierten Basisstation (A) zu der Basisstation (10) mit kleinstem Funkzellenradius durchgeführt wird, damit diese Basisstation (10) eine Timing Advance Messung (Voraus­ eilzeit-Messung) zur weiteren Präzisierung der Position der Mobilstation (A) in der kleinsten Funkzelle durchführt.