Der Standort eines Mobiltelefons kann auf verschiedene Weise bestimmt werden.
NetzwerkbasiertBearbeiten
Der Standort eines Mobiltelefons kann über die Netzinfrastruktur des Dienstanbieters ermittelt werden. Der Vorteil netzbasierter Techniken besteht aus Sicht des Dienstanbieters darin, dass sie nicht-intrusiv implementiert werden können, ohne die Endgeräte zu beeinträchtigen. Netzbasierte Techniken wurden viele Jahre vor der allgemeinen Verfügbarkeit von GPS in Mobiltelefonen entwickelt. (Siehe US 5519760, ausgestellt am 21. Mai 1996, für eine der ersten diesbezüglichen Arbeiten)
Die Technik der Ortung basiert auf der Messung von Leistungspegeln und Antennenmustern und nutzt das Konzept, dass ein mit Strom versorgtes Mobiltelefon immer drahtlos mit einer der nächstgelegenen Basisstationen kommuniziert, so dass die Kenntnis des Standorts der Basisstation impliziert, dass sich das Mobiltelefon in der Nähe befindet.
Fortgeschrittene Systeme bestimmen den Sektor, in dem sich das Mobiltelefon befindet, und schätzen auch grob die Entfernung zur Basisstation. Eine weitere Annäherung kann durch Interpolation der Signale zwischen benachbarten Antennentürmen erfolgen. Qualifizierte Dienste können in städtischen Gebieten, in denen der Mobilfunkverkehr und die Dichte der Antennentürme (Basisstationen) ausreichend hoch sind, eine Genauigkeit von bis zu 50 Metern erreichen. In ländlichen und abgelegenen Gebieten kann der Abstand zwischen den Basisstationen kilometerlang sein, so dass der Standort weniger genau bestimmt werden kann.
Die GSM-Lokalisierung verwendet die Multilateration zur Bestimmung des Standorts von GSM-Mobiltelefonen oder speziellen Trackern, in der Regel mit dem Ziel, den Benutzer zu lokalisieren.
Die Genauigkeit der netzbasierten Techniken variiert, wobei die Zellenidentifizierung am ungenauesten ist (aufgrund von Differentialsignalen, die sich zwischen den Masten verschieben, auch bekannt als „Bouncing-Signale“), die Triangulation mäßig genau ist und die neueren Zeitbestimmungsmethoden der „Advanced Forward Link Trilateration“ am genauesten sind. Die Genauigkeit netzgestützter Verfahren hängt sowohl von der Konzentration der Mobilfunkbasisstationen ab, wobei in städtischen Umgebungen aufgrund der höheren Anzahl von Mobilfunkmasten die höchstmögliche Genauigkeit erzielt wird, als auch von der Anwendung der aktuellsten Zeitmessungsmethoden.
Eine der größten Herausforderungen netzgestützter Verfahren besteht darin, dass eine enge Zusammenarbeit mit dem Diensteanbieter erforderlich ist, da sie die Installation von Hard- und Software innerhalb der Infrastruktur des Betreibers erfordert. Häufig ist der Zwang eines gesetzlichen Rahmens, wie z. B. Enhanced 9-1-1, erforderlich, bevor ein Dienstanbieter eine Lösung einsetzt.
Im Dezember 2020 wurde bekannt, dass sich das israelische Überwachungsunternehmen Rayzone Group im Jahr 2018 über den Mobilfunkanbieter Sure Guernsey möglicherweise Zugang zum SS7-Signalsystem verschafft hat und damit in der Lage ist, den Standort jedes Mobiltelefons weltweit zu verfolgen.
Handset-basedEdit
Der Standort eines Mobiltelefons kann mithilfe einer auf dem Handset installierten Client-Software ermittelt werden. Bei dieser Technik wird der Standort des Mobiltelefons anhand der Zellidentifikation und der Signalstärken der Heimat- und der Nachbarzellen bestimmt, die kontinuierlich an den Netzbetreiber gesendet werden. Ist das Mobilteil zusätzlich mit GPS ausgestattet, können wesentlich genauere Standortinformationen vom Mobilteil an den Betreiber gesendet werden.
Ein anderer Ansatz ist die Verwendung einer auf Fingerabdrücken basierenden Technik, bei der die „Signatur“ der Signalstärken der Heimat- und der Nachbarzellen an verschiedenen Punkten im interessierenden Gebiet durch War-Driving erfasst und in Echtzeit abgeglichen wird, um den Standort des Mobilteils zu bestimmen. Dies geschieht in der Regel unabhängig vom Netzbetreiber.
Der größte Nachteil der Handy-basierten Techniken ist aus Sicht des Dienstanbieters die Notwendigkeit, Software auf dem Handy zu installieren. Sie erfordert die aktive Mitarbeit des Mobilfunkteilnehmers sowie eine Software, die in der Lage sein muss, mit den verschiedenen Betriebssystemen der Mobiltelefone umzugehen. In der Regel sind Smartphones, die auf Symbian, Windows Mobile, Windows Phone, BlackBerry OS, iOS oder Android basieren, in der Lage, eine solche Software, z. B. Google Maps, auszuführen.
Eine vorgeschlagene Lösung ist die Installation von eingebetteter Hardware oder Software auf dem Mobiltelefon durch die Hersteller, z. B. Enhanced Observed Time Difference (E-OTD). Dieser Weg hat sich nicht durchgesetzt, da es schwierig ist, die verschiedenen Hersteller davon zu überzeugen, an einem gemeinsamen Mechanismus mitzuarbeiten und die Kostenfrage zu lösen.
SIM-basiertBearbeiten
Mit Hilfe des SIM-Moduls (Subscriber Identity Module) in GSM- und UMTS-Mobiltelefonen ist es möglich, rohe Funkmessungen vom Telefon zu erhalten. Zu den verfügbaren Messungen gehören die ID der Funkzelle, die Umlaufzeit und die Signalstärke. Die Art der Informationen, die über die SIM-Karte abgerufen werden, kann sich von denen unterscheiden, die über das Mobilteil verfügbar sind. So kann es z. B. möglich sein, keine Rohdaten direkt vom Mobiltelefon zu erhalten, aber dennoch Messungen über die SIM-Karte zu erhalten.
Wi-FiEdit
Die Wi-Fi-Daten aus der Crowd können auch zur Standortbestimmung eines Mobiltelefons verwendet werden. Die schlechte Leistung der GPS-basierten Methoden in Innenräumen und die zunehmende Beliebtheit von Wi-Fi haben Unternehmen dazu veranlasst, neue und praktikable Methoden für die Wi-Fi-basierte Ortung in Innenräumen zu entwickeln. Die meisten Smartphones kombinieren globale Satellitennavigationssysteme (GNSS) wie GPS und GLONASS mit Wi-Fi-Positionsbestimmungssystemen.
Hybrides PositionsbestimmungssystemEdit
Hybride Positionsbestimmungssysteme verwenden eine Kombination aus netzbasierten und gerätebasierten Technologien zur Standortbestimmung. Ein Beispiel dafür sind einige Arten von Assisted GPS, die sowohl GPS- als auch Netzinformationen zur Berechnung des Standorts verwenden können. Beide Datentypen werden also vom Telefon verwendet, um den Standort genauer zu bestimmen (d. h. A-GPS). Alternativ kann die Ortung mit beiden Systemen auch dadurch erfolgen, dass das Telefon seinen GPS-Standort direkt von den Satelliten erhält und die Informationen dann über das Netz an die Person gesendet werden, die versucht, das Telefon zu orten. Zu solchen Systemen gehören Google Maps sowie OTDOA und E-CellID von LTE.
Es gibt auch hybride Ortungssysteme, die mehrere verschiedene Ortungsansätze kombinieren, um mobile Geräte über Wi-Fi, WiMAX, GSM, LTE, IP-Adressen und Netzumgebungsdaten zu orten.