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WIRELESS-TECHNOLOGIEN | TestsystemeLocation Based Services mitGPS, GLONASS, Galileo und OTDOABeim Frühstücken die Wettervorhersage checken, per Navigations-App durch den Berufsverkehr finden –zwei Beispiele für zahlreiche Apps, mit denen Smartphone-Anwender von Location Based Services (LBS)profitieren. Wie finden diese nützlichen Helfer so schnell die genaue Position? Dieser Artikel wirft einenBlick hinter die Kulissen der Positionsbestimmung für standortbezogene Dienste. Und er zeigt die umfangreicheTestsystempalette von Rohde & Schwarz, die dafür sorgt, dass bei der Positionsbestimmung alleKomponenten reibungslos zusammenarbeiten.Positionsbestimmung mit terrestrischenVerfahren: Cell-ID, Enhanced Cell-ID, OTDOADie Position eines Mobiltelefons lässt sich mit verschiedenenMethoden bestimmen. Die einfachste ist die Ermittlung derCell-ID, sie gibt relativ ungenau Auskunft. Besser gelingt esmit der Enhanced Cell-ID. Sie bezieht zusätzliche Signalparameterein, beispielsweise die Empfangsleistung und - qualität(RSRP / RSRQ: Reference Signal Received Power / Quality)und erreicht damit eine Genauigkeit von etwa HundertMetern. Treffsicherer geht es künftig mit OTDOA (ObservedTime Difference of Arrival), einem Verfahren im MobilfunkstandardLTE, das Laufzeitunterschiede zwischen den Signalenmehrerer LTE-Basisstationen einbezieht.Das klassische satellitenbasierte Verfahren: A-GPSDeutlich bessere Ergebnisse lassen sich durch die Verwendungvon GPS-Signalen erzielen, dabei steigt die Genauigkeitauf wenige Meter. Der Einsatz von GPS-Signalen alleinhat jedoch einen gravierenden Nachteil: Wird ein GPS- Modullängere Zeit nicht verwendet, so dauert es typischerweisebis zu 50 Sekunden, bis die Position angezeigt wird. Das liegtan der niedrigen Datenrate von 50 bit/s des GPS-Signals, mitder Navigationsnachrichten (Satellitenbahnen und Korrekturdaten)übertragen werden. Verkürzen lässt sich diese Wartezeitmit Assisted-GPS (A-GPS), bei dem sich der GPS-Empfängerzusätzlich sogenannter Assistenzdaten bedient, das sindNavigationsnachrichten und weitere Informationen aus demMobilfunknetz. Und die bekommt er sehr schnell, denn Location-Serverübertragen sie in Sekundenschnelle über das Netz.definiert: RRLP, RRC, TIA-801 und LPP. Trotz der Vielfalt gilt:Alle Protokolle übertragen im Kern ähnliche Assistenzdaten,BILD 2 zeigt die Kombinationen. In der Variante U-Plane werdendiese Protokolle noch in das sog. Secure User Plane Protocoleingepackt (SUPL), das sich um Verschlüsselung undAuthentifizierung der sensiblen Positionsdaten kümmert.LTE Protocol StackU-PlaneLPP oder RRLPSUPLSSLTCPIPLayer 3Layer 2Layer 1HFMobiltelefonC-PlaneLPPNASBILD 1 Kommunikation mit dem Location-Server: LTE Protocol Stack fürU-Plane und C-Plane.RRCÜberblick im Labyrinth der ProtokolleDie Kommunikation mit dem Location-Server kann auf zweiArten geschehen: Per Steuerungsnachricht (C-Plane, ähnlichwie eine SMS) oder über IP-Pakete zusammen mit anderenNutzdaten (U-Plane), siehe BILD 1. Bisher wurde für jedenbedeutenden Mobilfunkstandard ein neues Location-ProtokollGSM WCDMA LTE CDMA2000®C-Plane RRLP RRC LPP TIA-801U-Plane RRLP RRLP RRLP / LPP TIA-801BILD 2 Kombinationsmöglichkeiten der Mobilfunkstandards und Location-Protokolle.Mit U-Plane kann theoretisch jedes Location-Protokoll überjeden Mobilfunkstandard versendet werden. Die Tabelle zeigt nur Kombinationen,die in der Praxis eingesetzt werden.10