Entwicklung von UMTS - Standards und Patente für die nächste Mobilfunkgeneration


Seminararbeit, 2001

60 Seiten


Leseprobe

Gliederung

1. Einleitung: "Ericsson vs. Qualcomm"

2. Analyse der beteiligten Gruppen
2.1 Standardsetzungsgremien
2.2 Technologiehersteller
2.3 Netzbetreiber
2.4 Endnutzer
2.5 Staatliche Behörden

3. Der Mobilfunkmarkt
3.1 Netzbetreiber in Deutschland
3.2 Einkommen durch Zusatzdienste
3.3 Endgeräte
3.4 Netzaufbau
3.5 Außereuropäische Märkte
3.6 Fazit

4. Technologien im Umfeld von UMTS
4.1 Anwendungen und Dienste mit 3G
4.2 Kurze Mobilfunk-Historie
4.3 Technische Grundlagen
4.3.1 Leitungs- vs. Paketvermittlung
4.3.2 Symmetrische vs. Asymmetrische Übertragungen
4.3.3 Zellen und Kodierungen
4.4 Kodierverfahren
4.4.1 FDMA
4.4.2 TDMA
4.4.3 CDMA
4.4.4 Auf CDMA aufbauende Verfahren
4.5 Übergangstechnologien
4.5.1 HSCSD
4.5.2 GPRS
4.5.3 EDGE / E-GPRS
4.5.4 WAP
4.6 Geschwindigkeiten im UMTS
4.7 Weitere Vorteile der 3G-Systeme

5. Patente im strategischen Marketing
5.1 Rechtliche Grundlagen des Patentrechts am Beispiel des Deutschen Patentgesetzes
5.2 Wettbewerbs-strategischer Nutzen von Patenten
5.2.1 Cross-Licensing und Patent-Pooling

6. Entwicklung und Aufgaben der Standardisierungsgremien
6.1 Historische Entwicklung der Standards GSM und UMTS
6.2 Rolle der ETSI bei der Standardisierung von UMTS
6.3 3GPP als Schlüssel zu UMTS

7. Lizenzierung von 3G Technologien
7.1 Situation bei GSM und die Lehren daraus
7.2 Schaffung und Aufgaben der 3G Patent Platform
7.3 Vorteile dieses Modells

8. Wettbewerbsrechtliche Implikationen der 3G-Standardisierung
8.1 ETSI
8.1.1 Art. 81 Europäisches Wettbewerbsrecht
8.1.2 Art. 82 Europäisches Wettbewerbsrecht
8.2 3G Patent Platform

9. Fazit

Glossar

Quellen

Weiterführende Literatur

1. "Ericsson vs. Qualcomm"

Die Rolle von Patenten im strategischen Marketing eines Unternehmens ist von nicht zu unter- schätzender Bedeutung, dies wird besonders im Kontext von Standards deutlich. Konkurrierende Unternehmen müssen sich zusammenfinden und zusammenarbeiten, um einen solchen Standard zu schaffen, denn jedes einzelne von ihnen wäre allein meist nicht im Stande, einen De-Facto- Standard zu schaffen. Nun versuchen die Unternehmen, die Eigentümer eines passenden Patent- portfolios sind, mit diesen Patenten ihre Interessen bezüglich des zu schaffenden Standards durchzusetzen. Denn je mehr Patente ein Unternehmen in einen Standard einbringen kann, um so höher werden zukünftige Lizenzzahlungen ausfallen.

Dass es bei der Standardisierung von Telekommunikationstechnologie nicht ausschließlich um die beste technologische Realisierung, sondern auch um so profane Dinge wie Marktanteil, Produkti- onsvorteile und Geld geht, zeigt das Beispiel "Ericsson vs. Qualcomm", wo zwei Unternehmen durch gegenseitige Verletzungsklagen versuchten ihren Vorteil bei der Standardisierung von 3G- Technologie durchzusetzen.

Der Streit zwischen Ericsson und Qualcomm zeichnet sich ab, als klar wird, dass nicht ein welt- weiter Standard für 3G-Mobilfunk, sondern eine Familie von Standards entstehen würde. Welchen Standard die einzelnen Betreiber dann wählen würden, hängt davon ab, welche Technologie sie vorher unterstützt hatten. Vor allem in Europa und Asien ist dies GSM mit mehreren 100 Millionen Nutzern und in den USA cdmaOne, das nicht annähernd so erfolgreich ist.

So wird in Europa vor allem W-CDMA und TD-CDMA als Übertragungstechnik für 3G-Netze favori- siert, die rückwärtskompatibel zu GSM sind, während in den USA cdma2000 die bisherige Technik ablösen sollte. Ericsson als international tätiges Kommunikationsunternehmen verfügt über eine ganze Reihe an Patenten, die für die europäische Lösung W-CDMA notwendig sind, wohingegen Qualcomm mit cdma2000 eine eigene, zu GSM nicht kompatible Technik einführen will. Qualcomm sieht aufgrund dieser Inkompatibilität seine Chancen auf dem internationalen Markt - vor allem dem asiatischen - für 3G-Mobilfunk schwinden, so wie es schon bei GSM geschehen war, und will es diesmal nicht so weit kommen lassen.

Qualcomm befindet sich ebenfalls in einer starken Position. Das Unternehmen hält viele Patente an CDMA, dem Vorgängersystem aller favorisierten Lösungen. Qualcomm erwirtschaftet mit der Lizenzierung von Eigenentwicklungen, darunter auch CDMA, viel Geld. Sollte tatsächlich eine Lö- sung ohne Qualcomm zu Stande kommen, würde das Unternehmen langfristig in Schwierigkeiten kommen. Aus vitalen Interessen will Qualcomm, dass seine Patente auch in den neuen 3G- Standard einfließen und die konkurrierenden Systeme harmonisiert werden. Der Verdacht liegt nahe, dass Qualcomm auf diese Weise eine beständigen Strom von Einnahmen aus Lizenzgebüh- ren generieren will.

Es zeichnet sich Widerstand dagegen ab, als Ericsson, das nicht zu den 55 Unternehmen gehört, die Lizenzen im Zusammenhang mit CDMA erwarben, im September 1996 Klage gegen Qual- comm einreicht, denn das Unternehmen ist überzeugt, dass Qualcomm CDMA-Patente von Erics- son verletzen würde.

Qualcomm muss handeln und beschuldigt im Dezember 1996 seinerseits Ericsson der Verletzung von Patenten, ohne die europäische W-CDMA Lösung nicht funktionieren könnte. Und weiterhin, dass die Europäer ihr System absichtlich inkompatibel zu cdma2000 gemacht hätten, um den A- merikanern ihr System aufzuzwingen. Das sind zwei schwere Vorwürfe: Patentverletzung und Protektionismus. Qualcomm droht dem ETSI, seine CDMA-Patente nicht unter der ETSI IPR-Policy zu lizenzieren, wenn nicht eine bessere Lösung gefunden würde. Im Gegenzug verweigert Erics- son Qualcomm Lizenzen für die GSM-Technologie, die für die Herstellung von Dual-Band-Handys wichtig sind.

Der Streit weitet sich auch auf die politische Ebene aus, als der Handelsbeauftragte der US- Regierung, Charlene Barshefsky, der Europäischen Kommission im Oktober 1998 droht, die Welt- handelsorganisation WTO einzuschalten, wenn Europa weiter versuche, amerikanische Unterneh- men aus dem europäischen Mobilfunkmarkt der dritten Generation auszuschließen. Es besteht auf Regierungsseite der Verdacht, dass die Europäer einen Standard für die dritte Generation im Eil- verfahren in den Markt drücken wollen, um die gleichen "first-to-market"-Vorteile zu erzielen wie bei GSM. Diese Vorwürfe weist der damalige EU-Kommissar Bangemann kategorisch zurück, keine Technologie würde der anderen vorgezogen, solange die ITU noch nicht entschieden habe.

In dieser festgefahrenen Situation ergreift die ITU die Initiative. Eines der Grundprinzipien der ITU für die Standardisierung von 3G-Technologien ist es, diese nur dann zu offiziellen Standards zu machen, wenn alle Patentfragen geklärt und alle Beteiligten bereit sind, ihre Patente zu fairen, vernünftigen, nicht diskriminierenden Bedingungen an die anderen Beteiligten zu lizenzieren. Die ITU setzt den Unternehmen im Dezember 1998 eine Frist bis zum 30. März 1999, um eine Eini- gung zu erzielen, anderenfalls würden beide Vorschläge bei der Standardfestlegung nicht berück- sichtigt werden.

Erst am 25. März 1999 kommen die Unternehmen zu einer für beide Seiten vorteilhaften Einigung. Qualcomm und Ericsson tauschen im Rahmen eines Cross-Licensing Lizenzen zu den CDMA- Technologien W-CDMA, cdmaOne, cdma2000 und zur GSM-Technik aus. Diese Lizenzen stehen dann auch anderen Unternehmen zu angemessenen Bedingungen zur Verfügung. Beide Unter- nehmen einigen sich, für einen vereinheitlichten 3G-Mobilfunkstandard einzutreten.

Darüber hinaus übernimmt Ericsson von Qualcomm den Unternehmensbereich terrestrische Funk- netze - einschließlich F&E-Abteilung und Personal - und baut so sein Standbein auf dem amerika- nischen Markt aus. Qualcomm kann nun auch endlich GSM-Handys für die USA herstellen. Louis Lupin, der Vizepräsident von Qualcomm sagte zu dem Ergebnis: "It was a true win-win situation. Qualcomm is very, very happy that what had at times been a bitter dispute ended like this. We are looking forward to working closely with Ericsson in CDMA technology."

Der Weg für die Standardisierung von 3G-Mobilfunk ist wieder frei. Der Rechtsstreit zwischen E- ricsson und Qualcomm sorgte für viel Verunsicherung bei den mit der Standardisierung von 3G- Technologie befassten Gremien und Unternehmen. Es wird deutlich, wie wichtig Patente für das Zustandekommen von Standards sind und dass man sich ein System ausdenken muss, um für alle Interessierten die essentiellen Patente verfügbar zu machen und somit der neuen 3G-Mobilfunk für alle Beteiligten zu einem kommerziellen Erfolg werden zu lassen.

2. Analyse der beteiligten Gruppen

Wenn man über UMTS reden will, muss man sich entscheiden, ob der technische Standard UMTS, die effizienteste Implementierung der Luftschnittstelle, die Generierung neuer Einnahmeströme, die tollen neuen Möglichkeiten mobiler Kommunikation oder Vermarktung der Trägerfrequenzen im Mittelpunkt der Betrachtung stehen sollen. Es ist weiterhin hilfreich zu erarbeiten, welche Gruppie- rungen zu UMTS in Beziehung dazu stehen und welches Interesse diese mit UMTS verbinden. Denn bei der Analyse des Standards UMTS und der dazu gehörigen Technologien fällt auf, dass, je nachdem welche Quelle man gerade vor sich hat, auch unterschiedliche Sichten auf diesen Standard zu Tage treten. Es kristallisieren sich dabei folgende fünf Interessengruppierungen her- aus:

1. Standardisierungsgremien
2. Technologiehersteller
3. Netzbetreiber
4. Endnutzer
5. Staatliche Behörden

Diese fünf Gruppen sind im folgenden hinsichtlich ihrer Bedeutung für UMTS als Standard und als Produkt genauer zu untersuchen. Von besonderem Interesse für die kommenden Abschnitte der Untersuchung sind die Technologiehersteller und Entscheidungsgremien.

Hinweis: Die Begriffe 3G und UMTS werden im folgenden synonym verwendet. UMTS ist die Be- zeichnung, die das ETSI für die 3G-Technologie eingeführt hat.

2.1 Standardsetzungsgremien

Damit sich UMTS als neues Netz mit neuer Technologie und neuen Terminals überhaupt durchset- zen kann, müssen eine Reihe von Voraussetzungen erfüllt sein. Von besonderer Wichtigkeit ist es dabei, einen weltweit möglichst einheitlichen Standard zu formulieren. Es existieren eine Reihe von Standardsetzungsgremien für Telekommunikation, im wesentlichen hat jeder Kontinent bzw. jede in der mobilen Kommunikation technologisch führende Nationen ein solches Gremium. Von beson- derer Bedeutung für UMTS ist dabei das Third Generation Partnership Project (3GPP), in welcher sechs Standardsetzungsgremien zusammenarbeiten, sowie die International Telecommunication Union, welche die Bedingungen festlegt, die eine 3G-Technologie erfüllen muss.

In den Standardsetzungsgremien arbeiten Experten der Technologiehersteller, Netzbetreiber und staatlicher Behörden zusammen, um die einzelnen technischen Spezifikationen für UMTS festzu- legen. Neben den technischen haben diese Spezifikationen auch viele rechtliche Implikationen, z.B. hinsichtlich Lizenzierung und Wettbewerb (Art. 81 und 82 EU Wettbewerbsrecht). So versu- chen die einzelnen Parteien (vor allem die Hersteller) in diesem Gremium nicht nur, die beste Technologie herauszuarbeiten, sondern auch gleichzeitig soviel eigene Patente wie möglich einzu- bringen. Die Arbeit der Gremien umfasst alle Aspekte von UMTS, es geht nicht nur um Schnittstel- len, Codierung und grundlegende Funktionsprinzipien, sondern auch darum, welche Dienste für die Endnutzer möglich sein werden.

2.2 Technologiehersteller

Diese Gruppe umfasst all jene Hochtechnologie- und Telekommunikationskonzerne, die über die nötigen Patente für die 3G-Technologien und/oder die Fähigkeit verfügen, dieses Wissen in Hard- oder Software umsetzen zu können. Zu dieser Gruppe zählen Unternehmen wie Ericsson, Nokia, Alcatel, Siemens, Motorola und Qualcomm. Insgesamt umfasst diese Liste alle namhaften Unter- nehmen, die in diesem Markt tätig sind.

Das vordergründige Interesse der Technologiehersteller ist es, ihre Technologien in Form von Netzwerkkomponenten und mobilen Terminals (Handys) an die Netzbetreiber bzw. die Endnutzer zu verkaufen. Diese Gruppe ist es auch, die die technologische Entwicklung von UMTS maßgeb- lich vorantreibt, denn die Komponenten, welche diese Unternehmen herstellen und verkaufen, sind von relativ haltbarer Natur: ein einmal installiertes und funktionierendes Netz bringt keine neuen Einnahmen. Wenn sich UMTS durchsetzt, müssen die Netze neu aufgebaut oder umgerüstet wer- den, dies bedeutet für die Technologiehersteller einen neuen Strom von Einnahmen. Ein Paradig- menwechsel wirkt gerade auf die Telekommunikationsbranche sehr belebend. Dazu kommt, dass dieses Mal die Unternehmen nicht auf lokale Märkte (lokal im weiteren Sinne, gemeint sind Europa. Nordamerika, Ostasien) beschränkt sind, so wie es anfänglich bei GSM war, sondern der Markt für UMTS global ist.

Da die mit UMTS verbundenen technischen Spezifikationen seit 1999 in einer ersten Version fest- geschrieben sind und UMTS als Standard offenen Charakter hat, könnten theoretisch alle beteilig- ten Unternehmen über dieselbe technologische Wissensbasis verfügen. Bei genauerer Betrach- tung existieren jedoch Unterschiede, Ericsson z.B. ist derzeit führend in der UMTS- Netzwerktechnik, während Motorola und NEC die ersten Handys zur Marktreife bringen können. Durch Unterschiede hinsichtlich Erfahrung und bisheriger Marktposition können die Nachteile eines offenen Standards für einzelne Unternehmen ausgeglichen werden.

2.3 Netzbetreiber

Diese wichtige Gruppe umfasst die Vielzahl an europäischen und internationalen Netzbetreibern, die ein oder mehrere Mobilfunknetze betreiben. Deren Namen sind durch eigene Nutzung und Presse hinlänglich bekannt, zu ihnen zählen Vodafone, Orange, die Deutsche Telekom, NTT Do- CoMo, Panatel und One2One. Für diese Gruppe ist UMTS vor allem als neue Netzwerktechnologie entscheidend. Diese Unternehmen gehören zur Zielgruppe der Technologienutzer, denn diese Unternehmen müssen, wenn sie von Anfang an ihren Nutzern die erweiterten UMTS-Dienste an- bieten wollen, die neue Netzwerktechnologie kaufen, um ihr Netz auf- oder auszubauen. Außer- dem sind sie das Bindeglied beim Vertrieb der mobilen Terminals.

Die Netzbetreiber tragen auch einen großen Teil des Risikos bei der Einführung von UMTS, denn um UMTS bereitstellen zu können, muss die Infrastruktur vorhanden sein, was wiederum hohe Investitionen (auch und vor allem in die erforderlichen Frequenzbänder) erfordert. Sollte sich UMTS bei den Endnutzern nicht durchsetzen, bleiben diese auf ihren Kapazitäten und Investitionen sitzen.

Aufgrund der überragenden Möglichkeiten, die UMTS bietet, wird sich die auch Rolle der Netz- betreiber ändern. Weg von bloßem Management des Netzes hin zum aktiven Anbieten von Inhal- ten und Dienstleistungen. Nach Meinung von Experten ist die Einführung von UMTS für Netz- betreiber ein absolutes Muss, wenn man ein Stück vom Milliardenkuchen Telekommunikations- markt abhaben möchte.

2.4 Endnutzer

Über die Interessenlage dieser Gruppe kann man im Moment nur mutmaßen, da bis auf einige Testnetze noch keine flächendeckende Einführung von UMTS stattgefunden hat. Für die Nutzer bedeutet die Einführung von UMTS vor allem, dass das Internet mobil wird, Verbindungsraten möglich sind, die heute noch teuer als zusätzliche Dienste gekauft werden müssen und meist nur stationär (ISDN, xDSL) genutzt werden können. Die Liste der denkbaren Dienste ist heute schon recht lang und wird in Zukunft sicher noch länger werden. UMTS bedeutet hier eine neue Qualität in der Nutzung mobiler Telekommunikation: das Handy wird zur mobilen Informationsstation in allen Lebenslagen.

Zwar haben die Endnutzer keinen direkten Einfluss auf den Standardsetzungsprozess, jedoch sind sie es, die über Erfolg und Misserfolg von UMTS entscheiden. Sie müssen noch von der unbe- dingten Notwendigkeit von UMTS überzeugt werden. Ihnen kann und sollte egal sein, wie das Netz funktioniert und wie jetzt genau die Daten kodiert werden. Was ihnen jedoch nicht egal ist sind Nutzwert und Kosten der kommenden Netze. Gefordert werden eine oder mehrere "Killer Applicati- ons" (wie der Short Message Service bei GSM) und eine akzeptable Preisgestaltung der Dienste.

2.5 Staatliche Behörden

Für die Staaten, in denen das UMTS eingeführt werden soll, ist dieses Netz ein Glücksfall, denn die Frequenzen, in denen UMTS funktioniert, gehören den Staaten und diese haben das Recht, über diese begrenzte Ressource zu verfügen. Dies nahmen ein Reihe von europäischen Staaten zum Anlass, die entsprechenden Frequenzbänder unter den Netzbetreibern zu versteigern.

Die Preise, die bei diesen Auktionen erreicht wurden, sind astronomisch. In Deutschland z.B. mussten sechs Netzbetreiber jeweils rund 16 Milliarden Mark bezahlen, um überhaupt die Voraus- setzung zu schaffen, am UMTS-Geschäft teilnehmen zu können. Darüber hinaus haben die Regie- rungen noch gewisse Bedingungen an die Vergabe der UMTS Frequenzen geknüpft, so muss z.B. in Deutschland bis Ende 2003 25 Prozent der Bevölkerung theoretisch im UMTS-Netz telefonieren können, sonst wird die Lizenz wieder entzogen. Weiterhin ist das Nutzungsrecht der Frequenzen auf 20 Jahre begrenzt.

3. Der Mobilfunkmarkt

Bis zum Jahr 2010 werden voraussichtlich mehr als eine Milliarde Menschen mit UMTS kommuni- zieren.

-Siemens-Marketing

Entsprechend Veröffentlichungen des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie verdop- pelte sich seit 1998 etwa jährlich der Anteil der deutschen Haushalte, die mit Mobiltelefonen aus- gestattet sind. Im Jahr 2000 verfügten 33,4% der Mehrpersonenhaushalte über mindestens ein Mobiltelefon, mittlerweile ist die 50%-Marke überschritten.

Nach einer Pressemitteilung des Statistischen Bundesamtes vom 31. Januar 2001 sind jedoch die Endverbraucherpreise für den Mobilfunk stark zurückgegangen: Im Januar 2001 zahlten die priva- ten Haushalte unter der Annahme eines unveränderten Gesprächverhaltens 14,7% weniger für das Mobiltelefonieren als im Januar 2000.

Eine verlässliche Abschätzung für das Gesamtvolumen des kommenden UMTS-Marktes lässt sich wegen zu vieler unwägbarer Faktoren und Risiken nicht ermitteln; gerade nach dem für die Tele- kommunikationsbranche turbulenten Jahr 2001 gehen die Prognosen der Marktforscher für den Gesamtmarkt zu weit auseinander, um noch als aussagekräftig gelten zu können. Beispiele aus DER SPIEGEL 46/2001 hierzu:

- Prognostizierter europaweiter Umsatz für das Jahr 2003. Während die Marktforschungsgesell- schaft Durlacher in ihrem Report "UTMS - An Investment Perspective" von Umsätzen in Höhe von 48 Milliarden Mark ausgeht, erwartet Jupiter MMXI lediglich 4 Milliarden DM. Allerdings geht Jupiter gleichzeitig davon aus, dass im Jahr 2005 in Europa mehr Menschen mobil im In- ternet surfen als über einen PC.
- Geplante Anschaffung von UMTS-Geräten. Eine Dialego-Umfrage ergab, dass 61% der Be- fragten den Kauf von UMTS-Geräten planen, während laut einer Emnid-Umfrage 71% "wahr- scheinlich" oder "ganz sicher" kein UMTS-Handy kaufen wollen.

Hier soll ein Überblick zur momentanen Marktsituation gegeben werden, anhand derer sich die kommende Entwicklung des weltweiten Marktes grob abschätzen lässt. Ablesen lässt sich in jedem Falle die Wichtigkeit des kommenden UMTS-Marktes für alle beteiligten Firmen; weiterhin soll die Notwendigkeit der neuen Technologie für den weiteren wirtschaftlichen Erfolg der Anbieter erläutert werden.

Der UMTS-Markt lässt sich analog zu den Interessengruppen aufteilen: verdient wird am Betrieb der Netze, Netzaufbau, -erweiterung und -wartung, den Endgeräten und an Zusatzdiensten wie Messaging. Der Fokus dieser Untersuchungen liegt auf dem deutschen und dem europäischen Markt.

3.1 Netzbetreiber in Deutschland

Während sechs verschiedene Firmen UMTS-Lizenzen ersteigert haben sind heute nur vier Anbie- ter am Markt aktiv. Alle erzielten innerhalb der relativ kurzen Zeit seit den Netzstarts recht hohe Umsätze. Die folgende Tabelle bietet eine Übersicht zum momentanen Mobilfunkmarkt Deutsch- land.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

*) 1999

**) mit Festnetzkunden von BT Ignite

Diese Aufstellung ergibt einen geschätzten mittleren Jahresumsatz von etwa 575.-DM pro Kunde. Allerdings würden die Shareholder der Netzbetreiber ihre Erwartungen ohne die Einführung der neuen Technik UMTS noch weiter dämpfen müssen, da der deutsche Markt bereits eine recht ho- he Sättigung aufweist, der Wettbewerb zwischen den Firmen jedoch stärker werden wird.

Man kann davon ausgehen, dass diese Umsätze von etwa 600.-DM pro Kunde und Jahr mit der neuen Technik UMTS noch weiter gesteigert werden können - wegen der zusätzlichen Daten- dienste und nicht zuletzt, da die Betreiber voraussichtlich auch mehr an kostenpflichtigen Diensten verdienen werden als mit heutigen Angeboten wie dem erfolglosen WAP. Dieser Aspekt soll im folgenden behandelt werden.

3.2 Einkommen durch Zusatzdienste

Eines der größten Phänomene im europäischen Mobilfunkmarkt ist der Nachrichtendienst SMS. Ursprünglich zum Nachrichtenaustausch von Gerät zu Gerät zwischen verschiedenen Netzbetrei- bern konzipiert, stellt der Kurznachrichtendienst heute eine der größten Einnahmequellen für die Netzbetreiber dar. Diese Entwicklung ging innerhalb kürzester Zeit und ohne großen Aufwand für Technik und Marketing vonstatten. Die GSM Association geht von 23 Milliarden Textnachrichten weltweit in den GSM-Netzen im September 2001 aus - im Dezember 2001 sollen es bereits 30 Milliarden Nachrichten werden.

In Hinsicht auf UMTS wollen die Netzbetreiber in diesem Bereich weitere Dienste anbieten, etwa Erweiterungen der heutigen Textnachrichten hin zu Enhanced Messaging Services (EMS) und Multimedia Messaging Services (MMS), mit denen dann zum Beispiel das - natürlich kostenpflichti- ge - Versenden von mit den Endgeräten erstellten Bildern möglich sein soll.

Weiterhin sind von den heute versendeten Kurznachrichten nur etwa zehn Prozent Abonnement- dienste wie Nachrichten oder Sonderdienste wie das Herunterladen von Klingeltönen. In diesem Bereich kann der Ertrag durch UMTS ebenfalls gesteigert werden, beispielsweise durch Telematik- dienste, Kurzfilme oder Onlinespiele, die von den Netzbetreibern oder ihren Partnern angeboten werden.

3.3 Endgeräte

Datacomm Research veröffentlichte Ende 1999 die Studie "Wireless Web Wonders: Opportunities For Smart Phones & PDAs"; der Autor ist der ehemalige Marketingleiter von U.S. Robotics. Er geht davon aus, dass bis zum Jahr 2003 insgesamt über 350 Millionen UMTS-fähige PDAs und Smartphones verkauft werden.

Unterstützt wird diese Schätzung von den riesigen Absatzzahlen von PDA-Herstellern wie Palm Computing und Compaq. Ira Brodsky, President von Datacomm Research, geht weiterhin davon aus, dass bis 2005 neun von zehn verkauften Mobiltelefonen zur Kategorie der Smartphones gehö- ren werden - jene hochpreisigen Geräte, die die Funktionen von Personal Digital Assistant und Handy vereinen. Im Jahr 2005 wird dann auch der Markt für diese UMTS-Geräte größer sein als der für Personal Computer.

Bereits heute ist der Trend hin zu Smartphones sichtbar: für aktuelle Highend-Mobiltelefone sind Funktionen wie Terminverwaltung, Memoapplikation und Bluetooth-Schnittstelle bereits Pflicht. Für verschiedene PDAs gibt es dagegen Erweiterungen, die GSM-Datenanbindung und Telefonie mit dem Handheld ermöglichen.

Es ist davon auszugehen, dass UMTS-Geräte aufgrund der komplexen Technik teurer werden als heutige GSM-Telefone. Erwartet werden UMTS-Geräte mit hochauflösenden Displays und neuen Funktionen, um die hohen Datenraten von UMTS auch nutzen zu können; die aktuellen Chipsätze der Firma Qualcomm etwa integrieren bereits Funktionen wie Satelliten-Ortsbestimmung, Blue- tooth-Anbindung und Multimediafunktionen.

Mit solchen Multifunktionsgeräten wird dann auch die Gewinnspanne für die Hersteller höher aus- fallen. Ein weiterer Aspekt ist die Notwendigkeit von Multimode-Endgeräten: wegen der zunächst im Gegensatz zu heutigen Netzen relativ geringen prozentualen Flächenabdeckung werden Hyb- ridgeräte notwendig sein, die sowohl UMTS als auch bestehende digitale Netze nutzen können. Auch dieser Faktor wird den Preis für Geräte in die Höhe treiben.

Verdienen werden die Endgerätehersteller aber vor allem dadurch, dass die momentane Marktsät- tigung durch die neue Technik überwunden wird. Besonders in Deutschland wurden bis vor weni- gen Monaten Kunden durch massive Subventionierung der Telefone gewonnen: die Zweijahres- bindung an den Netzbetreiber wurde durch das Verschenken von hochwertigen Geräten versüßt. Von diesem Vorgehen der Betreiber zum Gewinnen von Marktanteilen profitierten die Geräteher- steller, da auf diese Weise ein hoher Anteil teurer Handys in Umlauf kam. Ohne die neue Netz- technik und die damit verbundenen Geräteanschaffungen würden spätestens ab 2003 die Absatz- zahlen von Herstellern wie Siemens, Nokia und Motorola in dieser Sparte drastisch zurückgehen.

3.4 Netzaufbau

Die Bereitstellung und Installation der Kern- und IP-Netze scheint einer der wenigen Bereiche zu sein, für die bereits verbindliche Aussagen getroffen werden können.

Eine D2-Vodafnone-Pressemeldung vom 23. November 2000:

D2 bestimmt UMTS-Systemlieferanten

Milliardenauftrag zu gleichen Teilen an Ericsson und Siemens

Düsseldorf, 23. November 2000. D2 setzt auf erfolgreiche Partnerschaften: Das Düssel- dorfer Unternehmen hat jetzt seine bisherigen Hauptlieferanten Ericsson und Siemens zu gleichen Teilen mit der Bereitstellung der UMTS-Systemtechnik für das D2-Netz beauf- tragt. Das Auftragsvolumen beträgt je Vertragspartner rund eine Milliarde Mark bis Ende 2002. Bereits in den nächsten Monaten werden die ersten Netzkomponenten geliefert und installiert.

Insgesamt wird der Aufbau der UMTS-Netze und die Erweiterung bestehender Netze europaweit Investitionen von geschätzten 250 Milliarden Mark erfordern - eine weitere Belastung für die Netz- betreiber, die für die Lizenzen in Europa bereits nochmals eine viertel Billion Mark bezahlt haben.

Eine Besonderheit bei den Mobilfunknetzen besteht darin, dass die Investitionen nicht nur den Aufbau der Mobilfunkzellen betrifft, sondern auch deren Anbindung an kabelgebundene Netze. Dieser Ausbau der öffentlichen Fernsprechnetze (public switched telephone network, PSTN) und Datennetze bietet ebenfalls riesige Auftragsvolumen und kann schon als eigenständiger Markt innerhalb der UMTS-Entwicklungen gesehen werden.

Gewinner im Bereich der Netztechnik sind etablierte Konzerne wie Ericsson, Siemens und Lucent, die ihre Erfahrung einbringen können. Allerdings handelt es sich hier primär um wenn auch hohe, so doch einmalige Ausgaben: die Anfangsinvestitionen für den Aufbau der Netze übersteigen die Betriebskosten der Technik bei weitem.

3.5 Außereuropäische Märkte

Die Technik hinter dem Standard UMTS ist darauf ausgelegt, dem Kunden weltweites Roaming zu ermöglichen; und auch außerhalb Europas gibt es für die beteiligten Firmen natürlich hochinteres- sante Märkte. Hohe Gewinne erwarten Telekommunikationsunternehmen etwa in Japan; es ist davon auszugehen, dass hier die neue Technik UMTS am schnellsten aufgenommen wird. Den größten Wachstumsmarkt weltweit wird jedoch langfristig wohl China (momentan 1,3 Milliarden Bewohner, 30% Stadtbevölkerung) darstellen.

Doch auch die Vereinigten Staaten betreffend lassen die Zahlen aufhorchen: laut den Informatio- nen von US-Market.de telefonieren in den USA erst 30% der Bevölkerung mobil; nach den asiati- schen Märkten wird dies wohl der größte Wachstumsmarkt im Bereich der Telekommunikation sein. Besonders interessant wird der US-Amerikanische Markt laut Informationen von Dr. Paul E. Jacobs (Präsident des Handy-Pioniers Qualcomm) dadurch, dass bei den 15- bis 19-Jährigen im Bereich der Mobilen Telekommunikation erst eine Marktdurchdringung von gerade einmal 15 Pro- zent vorliegt. Das sei aber genau diejenige Zielgruppe, die neue Geräte und Services als erste akzeptiert.

3.6 Fazit

Die gigantischen Ergebniszahlen des heutigen Marktes der mobilen Telekommunikation sind be- eindruckend. UMTS wird diesen Markt dann in großem Ausmaß erweitern, wenn die neue Technik in den Haushalten und Firmen auch bestehende Technik wie breit- und schmalbandige Datenan- bindungen und kabelbasierte Telefonie ersetzt: UMTS als universale Kommunikationsschnittstelle, ein riesiger, globaler Markt.

Doch um auf den Anfangs genannten Artikel im SPIEGEL 46/2001 noch einmal zu zitieren: "Viel- leicht steht die einstige Glitzerbranche mit dem Einstieg in die nächste Mobilfunkgeneration [...] vor dem vielleicht größten Risiko in der modernen Industriegeschichte". Sollten die Kunden UMTS nicht akzeptieren und statt dessen etwa auf günstige Pakete von GSM-Mobilfunk, althergebrachter kabelgebundener Telefonie und heute verfügbaren breitbandigen Datenanbindungen wie DSL zu- rückgreifen, könnte UMTS zum wirtschaftlichen Desaster für die beteiligten Firmen werden. Weite- re Konkurrenz besteht durch die heute schon verfügbaren Migrationstechnologien wie HSCSD und GPRS.

Joanna Shields (Vice President von Real Networks Europe) hielt auf der Messe "Internet World Berlin 2001" eine Keynote zum Thema Streaming Media, in der sie sagte: "Content drives platform revenue". Es müssen auch den potenziellen UMTS-Kunden neue Dienstleistungen, Programme und Anwendungen geboten werden, damit die neue Technik akzeptiert wird. Erst wenn diese An- wendungen feststehen wird sich die Akzeptanz von UMTS bestimmen lassen - und damit der Um- fang des unsichersten Wachstumsmarktes dieses Jahrzehnts.

4. Technologien im Umfeld von UMTS

GSM: More than a technology... it's a way of life.

-GSM Association

4.1 Anwendungen und Dienste mit 3G

UMTS-Netze sollen bei langsam bewegten Endgeräten Datenverbindungen mit bis zu 2MBit/s und mobil mit bis zu 384kBit/s ermöglichen. Damit ist erstmals auch mobiler Zugriff auf umfangreiche Datenmengen möglich; multimediale Inhalte wie Video und Musik sollen drahtlos auf Geräte über- tragen werden, die nicht größer sein werden als heutige Mobiltelefone.

An Beispielen zu Anwendungsmöglichkeiten fehlt es den beteiligten Firmen dabei nicht, es werden alle möglichen Anwendungen von "Ansehen des Trailers schon auf dem Weg zum Kino" über die "Benachrichtigung über die Happy Hour in der Kneipe um die Ecke" bis hin zu Videokonferenzen zwischen Mitgliedern einer Arbeitsgruppe genannt - es sind aber auch viele Anwendungen dabei, die auch ohne UMTS nicht ganz unmöglich erscheinen. So wäre das Einchecken zu einem Flug auch mit heutiger Technik möglich oder die Navigation per Handy (in Verbindung mit GPS oder Geräteortung durch die Mobilfunkmasten) denkbar.

Langfristig peilen die Anbieter mit den 3G-Technologien die "Wireless Information Society" an: vor allem im privaten Bereich soll UMTS die bestehenden Kommunikationssysteme ersetzen, also existierende Telefon- und Datenanschlüsse überflüssig machen. Die Kommunikation mit anderen Geräten wie dem stationären PC Zuhause kann dabei ebenfalls kabellos erfolgen: mit Bluetooth steht die passende Technik dazu schon bereit.

4.2 Kurze Mobilfunk-Historie

Analoge Netze - die erste Generation

Bundeseinheitliche Mobilfunknetze existieren in Westdeutschland, seitdem das A-Netz 1959 ein- geführt wurde. Diese analogen Mobilfunksysteme werden als "Erste Mobilfunkgeneration" bezeich- net und boten ausschließlich Dienste, wie man sie von einem analogen Telefonanschluss kennt. Das erste Netz, in dem den die Nutzer unter einer bundesweit einheitlichen Vorwahl erreichbar waren, war das 1985 in Betrieb genommene C-Netz. Dieses für seine Zeit sehr erfolgreiche Netz (im Jahr 1993 850000 Kunden) erreichte nahezu 100% Flächenabdeckung und ermöglichte auch erste Datendienste wie Faxübertragungen. Außerdem ebnete es der Gerätetechnik den Weg: 1992 stellte Nokia das erste Gerät vor, das mit unter 500 Gramm Gewicht wirklich mit einer Hand getra- gen werden konnte - bald waren mehrere Kilogramm schwere Mobilgeräte endgültig passé.

In Deutschland wurde die Ära der analogen Mobilfunknetze mit der Abschaltung des C-Netzes zum 01.01.2001 besiegelt; doch weltweit sind noch viele analoge Netze in Betrieb. So nutzen etwa drei Viertel der US-Amerikanischen Mobilfunkkunden noch Telefone nach dem analogen AMPS- Standard. AMPS ist durch den Standard ANSI-136 definiert und zu keinem europäischen System kompatibel.

In Brasilien investierte Mannesmann noch 1997 in den Neuaufbau eines Systems, welches dem ehemaligen deutschen B-Netz entspricht.

Vorbereitung auf den Massenmarkt: die digitalen Mobilfunksysteme

Der Nachfolger der analogen Netze wird in Deutschland Mitte 1992 eingeführt und entwickelt sich zu einem echten Massenprodukt: das volldigitale D-Netz. Basierend auf dem GSM-Standard ar- beiten die Netze der Deutschen Telekom und von Mannesmann Mobilfunk im Frequenzbereich um 900 MHz und bieten gegenüber den analogen Netzen vor allem eine verbesserte Sprachqualität, aber die GSM-Technik bietet den Kunden auch Datendienste mit 9,6 kBit/s und Zusatzdienste wie den Kurznachrichtendienst SMS. Weiterhin wurde durch die vor allem in Europa einheitliche GSM- Technik und internationale Roamingabkommen unter den Anbietern in verschiedenen Ländern auch das Telefonieren im Ausland möglich. In Deutschland gehen mit E-Plus (1994) und Viag In- terkom (1998) weitere zwei Anbieter in einem neuen Frequenzband um 1800 MHz an den Start.

Die auf dem digitalen GSM-Standard basierenden Systeme wurden in letzter Zeit um weitere Da- tendienste erweitert und werden als Netze der "Zweiten Mobilfunkgeneration" zusammengefasst. In Europa sind heute GSM 900 und GSM 1800 verbreitet. In den USA dagegen hat sich noch ein weiterer GSM-Standard mit 1900 MHz (GSM-PCS) etabliert, da die Frequenzen um 900 und 1800 MHz dort nicht verfügbar waren (militärische Nutzung).

Zukünftige Systeme: 3G

Nun steht die "Dritte Mobilfunkgeneration" vor der Tür: die Verbindung von Telefonie und Daten- diensten mit hohen Übertragungsraten. Dabei ist UMTS ein Bestandteil der Vision "IMT-2000" der International Telecommunication Union bezüglich eines globalen Standards von mobilen Kommu- nikationssystemen der dritten Generation (3G). In den Netzen der dritten Generation sollen zu den Nutzungsmöglichkeiten der heutigen Netze hochwertige Breitbandinformationen, Handelsdienst- leistungen und Unterhaltungsservices hinzukommen. Eine große Rolle spielen dabei auch Techni- ken, die bereits in bestehenden Netzen genutzt werden.

Für diese Systeme sind vorerst Frequenzen um 2GHz geplant; in Deutschland wurden Frequenz- blöcke zwischen 1900 und 2170MHz vergeben. Die ETSI hat für eine spätere Erweiterung der UMTS-Netze drei weitere Frequenzbereiche definiert, die sich mit den heute für den Mobilfunknet- zen genutzten Frequenzbereichen überschneiden - damit gibt es die Option der Nutzung von "al- ten" Frequenzen für Systeme der dritten Generation. Ähnlich wurde bereits in den Siebzigern vor- gegangen, als in Deutschland A-Netz-Frequenzen für den Nachfolger, das B-Netz, verwendet wur- den.

Für einen UMTS-Funkkanal ist eine Bandbreite von 5MHz festgelegt worden, doch diese Band- breite wird wegen neuer Kodierungsverfahren weit besser genutzt als in bestehenden Netzen.

4.3 Technische Grundlagen

4.3.1 Leitungs- vs. Paketvermittlung

Oft genannt im Zusammenhang mit UMTS wird das Stichwort "always online", es wird auch bereits für das Marketing einiger Migrationstechnologien zu 3G genutzt. Im UMTS-System wird es verschiedene Modi geben, die die ständige Datenverbindung bieten werden.

[...]

Ende der Leseprobe aus 60 Seiten

Details

Titel
Entwicklung von UMTS - Standards und Patente für die nächste Mobilfunkgeneration
Hochschule
Universität Potsdam
Veranstaltung
Integrierter Wettbewerb für Softwaresysteme II
Autoren
Jahr
2001
Seiten
60
Katalognummer
V105780
ISBN (eBook)
9783640040612
ISBN (Buch)
9783656042976
Dateigröße
821 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Die gemeinsamer Arbeit mit Sebastian H. Schenk erstellte Semesterarbeit beschreibt die Standardsetzung von UMTS. Beschrieben werden die beteiligten Gruppen, die Mobilfunkmärkte und die Technologien, die mit der neuen Mobilfunkgeneration in Zusammenhang stehen, auch im Vergleich mit der europäischen Technik GSM. Der Fokus liegt auf wettbewerbsstragetischer Nutzung von Patenten im Umfeld von UMTS sowie der besonderen Lizenzierungsformen bei der Mobilfunktechnik der dritten Generation.
Schlagworte
Entwicklung, UMTS, Standards, Patente, Mobilfunkgeneration, Integrierter, Wettbewerb, Softwaresysteme
Arbeit zitieren
Simon Staiger (Autor)Sebastian H. Schenk (Autor), 2001, Entwicklung von UMTS - Standards und Patente für die nächste Mobilfunkgeneration, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/105780

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