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Was ist GSM und wie funktioniert die GSM Handy Ortung?

Die Mobilfunkbranche hat sich in den vergangenen Jahren drastisch weiterentwickelt, kein Jahr verging, in dem nicht etliche neue Produkte vorgestellt wurden. Doch nicht nur der Umstieg von Handys auf Smartphones und deren Weiterentwicklung prägte die letzten Jahre, sondern auch eine Veränderung der Netzstruktur. Zentral war dabei der Fortschritt von GSM auf UMTS und damit einhergehend eine immer schneller werdende Datenübertragung, mit der auch die Türen für mobiles Internet geöffnet worden. UMTS (3G) und LTE(4G) sind aktuell die am meisten verbreiteten Mobilfunk-Standards – zumindest dann, wenn es um Smartphones geht. Handys hingegen werden häufig immer noch via GSM (2G) betrieben. Doch was ist GSM? Wie funktioniert die GSM Technik – und wie eine GSM Handy Ortung? Wir klären auf:

Was ist GSM?

GSM steht für Global System for Mobile Communications und ist ein Standard für volldigitale Mobilfunknetze, der die analogen Netze ablösen sollte (In Deutschland waren das das A-, das B- und das C-Netz). So hat GSM auch den Bei- oder Kurznamen „2G“ erhalten, der für 2. Generation steht.

Die GSM Technik sichert in erster Linie die digitale Datenübertragung beim Telefonieren sowie beim Versenden von Kurzmitteilungen, Ziel bei der Einrichtung war es unter anderem, den Kunden eine europaweite Erreichbarkeit zu ermöglichen. Die GSM Technik wird in Deutschland als Grundlage für die D- und E-Netze verstanden, die Einführung erfolgte bereits 1992. Dank dieser GSM Technik war es überhaupt erst möglich, dass sich Handys in den darauf folgenden Jahren so rasch verbreiten konnten.

Einige Jahre nach der Einführung wurde der Standard um verschiedene Techniken erweitert, darunter etwa GPRS und EDGE, mit denen eine noch schnellere Datenübertragung möglich war. Heute erfolgt die Datenübertragung zunehmend über UMTS (3G) und LTE (4G), vor allem für Smartphones, deren Volumen der Datenübertragung deutlich höher ist, spielen die moderneren Standards eine wichtige Rolle.

Besonderheiten der GSM Technik

Mit der GSM Technik wurden den Kunden neue Möglichkeiten der Mobilität eröffnet. So sind sie beispielsweise nicht mehr nur an eine Funkzelle gebunden, sondern konnten – und können – von einer Funkzelle zu einer anderen wechseln. Dieser Wechsel erfolgt automatisch und ermöglicht eine permanente Erreichbarkeit – auch unterwegs. Diese Erreichbarkeit geht noch weiter, denn mit der GSM Technik wurde auch erst das Roaming möglich – eine Nutzung von Fremdnetzen mit dem eigenen GSM Handy, zum Beispiel im Ausland.

Ebenfalls zentral bei der GSM Technik ist eine starke Komprimierung der Daten, die nutzbare Datenrate liegt bei diesem Standard bei 9,6 kbit/s. Mit einer Erweiterung zu GPRS und EDGE wurden größere Datenmengen möglich, um so auch (z.T. nur rudimentäre) Online-Dienste bieten zu können. Die deutschen Netze nutzen vor allem den Bereich GSM 900, mit einer Uplink-Frequenz von 880,0-915,0 MHz (Datenübertragung vom GSM Handy zum Netz) und einer Downlink-Frequenz von 925,0-960,0 MHz (Datenübertragung vom Netz zum GSM Handy).

Wie funktioniert die GSM Handy Ortung?

Da das GSM Handy – sofern es eingeschaltet ist – permanent mit dem Netz verbunden ist, kann die Position durch den jeweiligen Mobilfunkbetreiber (z.B. O2, E-Plus, T-Mobile, Vodafone) bestimmt werden – auch dann, wenn sich das GSM Handy „nur“ im Stand-By befindet, es aktuell also nicht zum Telefonieren genutzt wird. Im Stand-By erfolgt eine Zuordnung zu der Location Area, die das GSM Handy aktuell nutzt. Da Mobiltelefone und ihre Besitzer sich in der Regel bewegen, wird eine Verbindung zur aktuellen Location Area ständig aktualisiert, um so eine GSM Handy Ortung innerhalb eines bestimmten Radius‘ vornehmen zu können. Sowohl die Mobilfunkbetreiber als auch Rettungsdienste und die Polizei bedienen sich der GSM Technik zur Handyortung, alternativ dazu wird häufig auch die GPS Ortung genutzt, die noch genauere Ergebnisse liefern kann.

Bei der GSM Handy Ortung können verschiedene Methoden zum Einsatz kommen:

• Cell ID/Cell of Origin: grobe Positionsbestimmung, bei der lediglich die Funkzelle(n) bestimmt werden, mit der/mit denen das Handy in Kontakt steht
• Timing Advance (TA): Neben der benutzten Funkzelle wird auch das Parameter „Timing Advane“ berücksichtigt, die Ortung erfolgt auf maximal 277 Meter genau.
• Uplink Time Difference of Arrival (U-TDOA): Hierbei werden die Laufzeiten von Signalen des Handys zu bestimmten Ankern im Netz berechnet und ermittelt, um die Position zu bestimmen.
• Enhanced Observed Time Difference (E-OTD): Hier werden Laufzeitmessungen von gleich mehreren benachbarten Basisstationen durchgeführt, um die Geräteposition zu bestimmen
• Global Navigation Satellite System (GNSS): Bei dieser Methode ermittelt das Telefon seine Position quasi selbst, um die Daten dann ans Mobilfunknetz weiterzuleiten. Dazu muss jedoch ein satellitengestütztes System, wie etwa GPS zum Einsatz kommen.