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Technische und wirtschaftliche Bewertung der Anbieterstruktur am deutschen Privatkunden-Breitbandmarkt unter besonderer Berücksichtigung der 'Letzten Meile'

Diplomarbeit 2006 155 Seiten

Informatik - Wirtschaftsinformatik

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Kurzfassung

Abstract

Abbildungsverzeichnis

Tabellenverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Symbolverzeichnis

1 Einleitung

2 Vorgehensweise bei der Diplomarbeit

3 Einordnung und Begriffserklärungen
3.1 Einordnung des Untersuchungsgegenstandes
3.2 Telekommunikationsgesetz (TKG)
3.3 Universaldienstverpflichtung
3.4 Breitbandbegriff und Datenübertragungen
3.5 Breitbandanwendungen
3.6 Qualitätskriterien
3.7 Nachfrage auf dem Breitbandmarkt
3.8 Anbieter von Breitbandanschlüssen

4 Teilnehmeranschlussleitungen
4.1 Festnetz
4.2 Hybride Teilnehmeranschlussbereiche
4.3 Breitbandkabelnetze
4.4 Powerline Communication (PLC)
4.5 Drahtlose Teilnehmerzugangsnetze
4.5.1 UMTS
4.5.2 WiMAX

5 Marktanteile der Anbieter
5.1 Festnetz
5.2 Mobilfunk
5.3 Andere Anschlussarten
5.4 Regionale Telekommunikationsunternehmen

6 Deutschlands Telekommunikationsinfrastruktur und Breitbandpenetration
6.1 Leitungsgebundene Infrastruktur – Kupferkabel
6.2 Leitungsgebundene Infrastruktur - Glasfaserkabel
6.2.1 Leitungsgebundene hybride Infrastruktur
6.2.2 Drahtlose Infrastruktur
6.3 Deutschlands Breitbandanschlüsse im internationalen Vergleich

7 Wirtschaftliche Betrachtungen
7.1 Festnetz- DTAG
7.2 Alternative Festnetzbetreiber
7.2.1 ARCOR AG & KG
7.2.2 Versatel Holding GmbH
7.2.3 Hansenet
7.2.4 QSC AG
7.3 Kabelnetzbetreiber
7.3.1 Kabel Deutschland
7.3.2 Unity Media GmbH
7.3.3 Kabel BW
7.3.4 Orion Cable GmbH
7.3.5 PrimaCom AG
7.4 Regionalen Stadtnetzbetreiber
7.4.1 NetCologne Gesellschaft für Telekommunikation mbH
7.4.2 wilhelm.tel GmbH
7.5 Investitionen in drahtlose Teilnehmeranschlüsse
7.5.1 Mobilfunk
7.5.2 WiMAX am Beispiel von DBD

8 Fazit

Anhangverzeichnis

Literaturverzeichnis

Kurzfassung

Meiner, Hendrik: Technische und wirtschaftliche Bewertung der Anbieterstruktur am deutschen Privatkunden-Breitbandmarkt unter besonderer Berücksichtigung der „Letzten Meile“

Diplomarbeit „Letzte Meile“; VDSL; Anbieter

Technische Universität Dresden, Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“, Institut für Wirtschaft und Verkehr - Lehrstuhl für Kommunikationswirtschaft

Studiengang Verkehrswirtschaft 1999, Abgabe der Diplomarbeit 2006

Die vorliegende Diplomarbeit beschreibt den aktuellen Stand der in Deutschland verfügbaren Telekommunikationsinfrastrukturen in der „Letzten Meile“ und deren Anbieter. Der Fokus wird dabei auf Unternehmen gelegt, die für private Kunden Breitandanschlüsse anbieten.

Nach Erklärungen zu wichtigen Begriffen zum Thema Breitband erfolgt eine Übersicht über die aktuelle Struktur der Anbieter und deren Marktanteile in Deutschland. Des Weiteren werden besondere technische Merkmale der Netzinfrastrukturen erläutert und bewertet. Ebenso werden allgemeinen Daten der gesamten in Deutschland vorhandenen Telekommunikationsinfrastruktur beschrieben. Im Anschluss daran erfolgt eine Zusammenfassung geplanter Investitionen der Anbieter in die verschiedenen Netzinfrastrukturen mit einem Zeithorizont drei bis vier Jahren. Darin werden nur die Investitionen in die leitungsgebundenen Formen des Fest- und Kabelnetzes bzw. drahtlosen Infrastrukturen UMTS und WiMAX ausführlicher betrachtet. Bei den Festnetzen konzentrieren sich die Untersuchungen neben den Investitionen der Deutschen Telekom AG in das VDSL Netz, auf die vier größten alternativen Festnetzanbieter, ARCOR AG & KG, Versatel Holding GmbH, HanseNet Telekommunikation GmbH und QSC AG.

Bezüglich der Investitionen in das Breitbandkabelnetz erfolgt eine technische und wirtschaftliche Bewertung der fünf größten deutschen Kabelnetzbetreiber, Kabel Deutschland, Kabel BW, Unity Media Gruppe, Orion Cable GmbH und PrimaCom AG, hinsichtlich der verschiedenen Aufrüstungskonzepte. Bezüglich der drahtlosen Infrastruktur konzentrieren sich die Betrachtungen zum größten Teil auf WiMAX, Mobile Breitbandanschlüsse auf Basis von UMTS werden weniger ausführlich betrachtet.

Die wirtschaftlichen Untersuchungen (Fallbeispiele) fokussieren sich auf die Investitionen der DTAG in die VDSL Infrastruktur und auf das von der DBD geplante WiMAX Netz in Dresden. Dabei kommt das Modell des integrativen Ansatzes zur Bestimmung der Kapitalkosten von Telekommunikationsunternehmen zum Einsatz. Für die Betrachtungen wurden die getroffenen Annahmen so weit wie möglich der Realität angepasst. In beiden Fällen wurde die Entwicklung der Teilnehmeranschlusszahlen über einen längeren Zeitraum beobachtet. Dabei kam es zu einer schrittweisen Penetration der Anschlusszahlen. Aus den Untersuchungen wird geschlussfolgert, dass die Investitionen in die Telekommunikationsnetz auf der „Letzten Meile“ den Wettbewerb in den nächsten Jahren noch weiter verschärfen werden. Jedoch sind nur mit der bloßen Bereitstellung der Teilnehmerzugänge nur unter optimalen Bedingungen Gewinne bei den Unternehmen möglich. Die wirtschaftlichen Betrachtungen zeigen auf, dass bei den Anbietern hohe Verluste zu erwarten sind. Betroffen sind nach eigenen Erkenntnissen alle Infrastrukturen die näher untersucht wurden. Gerade bei dem VDSL Netz der DTAG werden sich die Investitionen bei idealen Penetrationsraten in den nächsten drei Jahren nicht amortisieren.

Auch im zweiten Fallbeispiel des geplanten Dresdner WiMAX Netzes zeichnet sich keine positive Ertragssituation für die nächsten Jahre ab. Als Grund dafür wurden die hohen Anschaffungskosten der Empfangsgeräte identifiziert.

Zwar werden die Zugangsnetze in der „Letzten Meile“ durch die Investitionen hinsichtlich der Datenübertragungsraten bedeutend leistungsfähiger, es muss den Anbietern aber gelingen weitere Erlösquellen zu erschließen. Große Hoffnungen werden in Triple Play gesetzt. Die Nachfrage danach ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt nicht abschätzbar.

Abstract

The future of the telecommunication sector is based on the access to broadband connections. This document analyzes the technical characteristics and functions of the different broadband infrastructures, which are currently available in Germany. Thereby focusing the offer of German companies in the sector of the "Last Mile" infrastructure for private customers. The document contains a market share overview of the companies and analyzes their investment policies and amounts and compares the results. Within two business cases the relation between the amortization of the investments and the penetration rates are investigated. The first case discusses the new VDSL infrastructure that is actually building up in more than fifty cities in Germany by the telecommunication company Deutsche Telecom AG. For this investment the company is planning an amount of about three billion euro. This German leader wants to offer the highest broadband applications like VoIP, broadband Internet and IPTV. Actually there exists a competition between German telephone and cable companies for these applications. The second case investigates the WiMAX infrastructure that is planned and being built up in Dresden by Deutsche Breitbanddienste. The results of this will be discussed, analyzed and used for forecasting the development of German infrastructure companies

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Gliederung des Telekommunikationssektors

Abb. 2: Übertragungsmedien der Teilnehmeranschlussleitungen

Abb. 3: Treiber für die zukünftige Entwicklung des Breitbandmarktes

Abb. 4: Bestandteile der TAL im Festnetz

Abb. 5: Verfügbarkeit von DSL im Ortsnetz

Abb. 6: Allgemeine Struktur der BK-Netze

Abb. 7: Verbindungsarten bei WiMAX Systemen

Abb. 8: Struktur der Breitbandanschlüsse in Deutschland

Abb. 9: Marktanteile der Mobilfunknetzbetreiber im 3. Quartal 2006

Abb. 10: Erreichbare HH der Kabelnetzbetreiber in NE 3 und NE 4

Abb. 11: Entwicklung der Glasfaserstreckenkilometer bei der DTAG

Abb. 12: TOP 10 Ländern nach Anzahl der Breitbandanschlüsse

Abb. 13: Penetrationsraten je 100 Einwohner der TOP 10 Länder Europas

Abb. 14: Gewinn/Verlustrechnung VDSL Szenarien ohne Flatrates

Abb. 15: Gewinn/Verlustrechnung VDSL Szenarien mit Flatrates

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Datenübertragungsraten für ausgewählte xDSL Technologien

Tabelle 2: FTTx Varianten

Tabelle 3: Netzebenen im Kabelnetz

Tabelle 4: Netzwerkeinteilung nach IEEE

Tabelle 5: Datenraten für UMTS und HSDPA/HSUPA

Tabelle 6: Eigenschaften der IEEE 802.16 Standard

Tabelle 7: Daten der fünf größten Festnetzbetreiber in Deutschland

Tabelle 8: Durchschnittliche Anschlusskosten je Teilnehmer (WIK Szenarien)

Tabelle 9: Geschätzte monatliche Gesamtkosten des VDSL Ausbaus

Tabelle 10: Anzahl der mit VDSL versorgbaren Teilnehmeranschlüsse

Tabelle 11: Gewichte Marktanteile in Ballungsgebieten Deutschlands

Tabelle 12: Annahmen für die VDSL Infrastruktur

Tabelle 13: Umsatz und Erlös je VDSL Kunde der DTAG

Tabelle 14: Break Even Penetrationsraten und kumulierte Verluste

Tabelle 15: Aufteilung Deutschlands nach Datenübertragungsraten

Tabelle 16: Investitionen der alternativen Festnetzbetreiber gegenüber DTAG

Tabelle 17: Investitionen der fünf größten Kabelnetzbetreiber in Deutschland

Tabelle 18: Ausgewählte Investitionen der PrimaCom AG

Tabelle 19: Investionen in die UMTS-Infrastuktur

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Einleitung

Mit dem „Grünbuch über die Entwicklung des gemeinsamen Marktes für Telekommunikationsdienstleistungen und Telekommunikationsgeräte“ begann die Liberalisierung des Telekommunikationssektors. Damit sollte durch eine schrittweise Marktöffnung, der Antrieb für neue Dienstleistungen und die Implementierung eines Infrastrukturwettbewerbes bzw. die Sicherung des Zugangs zur Netzinfrastruktur der staatlichen Telekommunikationsgesellschaften gegeben werden.[1]

Der deutsche Telekommunikationsmarkt hat sich seit der Liberalisierung im Jahr 1998 als einer der dynamischsten Märkte in vielerlei Hinsicht gezeigt, sowohl die stark angestiegene Zahl an Wettbewerbern, die Entwicklung des Umsatzwachstums als auch die Diffusion an technischen Innovationen hat sich seitdem rasant entwickelt. Ein Bereich der Telekommunikation, indem die Liberalisierung des Marktes bisher nur wenig Dynamik entfaltet hat, ist die Teilnehmeranschlussleitung, die so genannte „Letzte Meile“.

Ein Merkmal des Telekommunikationsmarktes ist, dass er sich vor der Liberalisierung, als ein Markt mit einem vorherrschenden Anbieter, dem ehemaligen staatlichen Monopolisten, darstellte. Beginnend mit der Liberalisierung offenbarte sich das Bestehen von unterscheidbaren vor- und nachgelagerten Märkten. Auf den nachgelagerten Märkten werden die so genannten Endprodukte gehandelt. Hierbei handelt es sich um Telekommunikationsdienste, die von den Teilnehmern (Kunden) in Anspruch genommen werden. Die vorgelagerten Dienste werden als Input-Märkte verstanden. Neben Vorleistungen zählt hierzu vor allem die Bereitstellung der Netzinfrastruktur. Der ehemalige Monopolist im deutschen Telekommunikationsmarkt, die Deutsche Telekom AG (DTAG), muss seit der Liberalisierung neuen Wettbewerbern den Zugang zum Netz gewähren. Dies schließt auch die Teilnehmeranschlussleitung (TAL) mit ein. Die Infrastruktur der TAL basiert auf dem Telefonkabel in Form von Kupferdrähten in den Zugangsnetzen, welche sich fast ausschließlich im Besitz der DTAG befinden und sie dadurch immer noch ein Monopol aufweist.

Durch rasante technische Entwicklungen können die Kupferdrähte nicht nur für den klassischen Telekommunikationsdienst der Sprachübertragung sondern für auch Datenübertragungen und damit den Zugang zum Internet genutzt werden. Das Internet wird bereits von 58% der Bevölkerung regelmäßig in Anspruch genommen. Ein Drittel verfügt über einen schnellen Teilnehmerzugang, einen so genannten breitbandigen Anschluss. Die Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen bzw. die Anforderungen die eine moderne Gesellschaft stellt, hängen erheblich von dem Zugang zu schnellen Breitbandanschlüssen ab. Wobei diese zu über 95% noch über die Kupferdrähte im Telefonnetz realisiert werden. Dadurch befinden sich die Anbieter der Breitbandanschlüsse immer noch in großer Abhängigkeit von der DTAG.

Die vorliegende Diplomarbeit untersucht die Struktur der Anbieter von Breitbandanschlüssen unter technischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Welche Infrastrukturen kommen bei der Teilnehmeranschlussleitung zum Einsatz? Auf welche Infrastrukturen konzentrierten die Anbieter ihre Investitionen und welche technischen Merkmale besitzen diese? Sind die Anbieter mit ihrer Infrastruktur, dem steigenden Privatkunden-Breitbandmarkt gewachsen? Gerade den Begriffen VDSL und WiMAX wurden im Jahr 2006 große Aufmerksamkeiten geschenkt. Einerseits begann die Deutsche Telekom AG mit dem Bau einer VDSL Infrastruktur in 50 ausgewählten Ballungsgebieten Deutschlands. Auf der anderen Seite startete im gleichen Jahr die Vergabe neuer Funkfrequenzen des IEEE Standard 802.16.-2004d, der die Nutzung von WiMAX Technologie in der „Letzten Meile“ ermöglicht. Die bereits erfolgten bzw. geplanten Investitionen in diese Infrastrukturen werden anhand von Fallbeispielen näher untersucht. Ziel ist es aufgrund gewonnener Ergebnisse die Erfolgsaussichten zu beurteilen. Als schwierig stellte sich bei den Untersuchungen die Informationspolitik der Unternehmen heraus. Gerade zu der umstrittenen VDSL Problematik existierten widersprüchliche Angaben seitens der Deutschen Telekom AG. Die von dem Unternehmen in der Öffentlichkeit getätigten Aussagen zu geplanten und bereits erfolgten Infrastrukturkomponenten standen in keiner Relation bezüglich der angegeben Investitionssummen und den marktüblichen Kosten für die Komponenten. Vermutlich können hier taktische Gründe als Ursache genannt werden. Die DTAG wusste bereits frühzeitig von der Unterstützung seitens der Bundesregierung und baute das Netz weiter aus. Da sich immer noch 32,7% der DTAG Aktien im Besitz von staatlichen Institutionen befinden, kann eine gewisse Affinität zum Konzern nahe gelegt werden.

Erst zum Ende der Bearbeitungszeit für diese Diplomarbeit konnten, aufgrund der Studie des Wissenschaftlichen Institutes für Kommunikationsdienste (WIK) über „Technische und ökonomische Aspekt des VDSL-Ausbaus“, wichtige Erkenntnisse für die Diplomarbeit gewonnen werden.

Um in der „Letzten Meile“ breitbandige Anschlüsse anbieten zu können, bedarf es umfangreicher Investitionen in die vorgelagerten Bestandteile der Netzinfrastrukturen. Der als Backbone bekannte verbindende Kernbereich der Netzinfrastruktur ist nicht Gegenstand dieser Arbeit, da es aufgrund der Komplexität weit über den Rahmen der Betrachtungen hinausgehen würde.

2 Vorgehensweise bei der Diplomarbeit

Bei der vorliegenden Diplomarbeit erfolgt zunächst die Einordnung im Telekommunikationsmarkt und –gesetz. Nach einer kritischen Auseinandersetzung mit der Universaldienstverordnung folgen Definitionen und Begriffserklärungen zum Thema Breitband. Anschließend werden die einzelnen Anbieter klassifiziert. Im nächsten Kapitel werden die einzelnen Infrastrukturen hinsichtlich ihrer Komponenten und des Aufbaus näher erläutert.

Des Weiteren werden die Eigenschaften der unterschiedlichen Zugangstechnologien und Übertragungsmedien auf der „Letzten Meile“ vorgestellt und es wird der Anteil an den bereits bestehenden Breitbandanschlüssen dargestellt. Nachfolgend wird die aktuelle Wettbewerbssituation auf dem Privatkunden- Breitbandmarkt näher erläutert.

Anschließend erfolgt eine Übersicht über die Telekommunikationsinfrastruktur und es wird das Ranking von Deutschland bezüglich der Breitbandpenetration im internationalen Vergleich untersucht.

Im praktischen Teil der Arbeit, werden neben den Investitionen der einzelnen Wettbewerber, zwei Fallbeispiele basierend auf Daten verschiedener Studien und selbst getroffenen Annahmen näher untersucht.

3 Einordnung und Begriffserklärungen

Das Kapitel erörtert die Einordnung des Untersuchungsgegenstandes im Telekommunikationsmarkt und –gesetz. Des Weiteren wird die Position der Breitbandanschlüsse bezüglich der Universaldienstverordnung näher betrachtet. Die Definition von Breitband, sowie die Begriffe Datenübertragung, Breitbandanwendungen und Qualitätskriterien werden erläutert. Zum Schluss erfolgt die Untersuchung der aktuell am Markt tätigen Anbieter von Breitbandanschlüssen für private Teilnehmer.[2]

3.1 Einordnung des Untersuchungsgegenstandes

Gemäß dem Poststrukturgesetz vom 8. Juni 1989 wird die Telekommunikation in die Telefonie, die Telegrafie, in das technische Equipment des Hörfunks und Fernsehens sowie in die Datenkommunikation und –verarbeitung eingeteilt.[3] Unterteilt man nach dieser Definition die Märkte der Telekommunikation, so lässt sich nach Welfens/Graack der Telekommunikationssektor in drei Segmente gliedern (vgl. Abb.1). [4]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Gliederung des Telekommunikationssektors

[Quelle: Welfens (1994), S.18]

3.2 Telekommunikationsgesetz (TKG)

Im deutschen Telekommunikationsgesetz (TKG) vom 26.6.2004 sind wichtige gesetzliche Regelungen für den Telekommunikationssektor formuliert.[5] Das TKG dient zur Umsetzung mehrerer europäischer Richtlinien. Zweck dieses Gesetzes ist die technologieneutrale Regulierung des Wettbewerbes im Bereich der Telekommunikation, die Förderung von leistungsfähigen Telekommunikationsinfrastrukturen und die Gewährleistung angemessener, flächendeckender und ausreichender Dienstleistungen.[6] Es sollen effiziente Infrastrukturinvestitionen und die Unterstützung von Innovationen gefördert werden.[7] Gemäß § 3 Abs.27 TKG entspricht das Telekommunikationsnetz und damit die Netzinfrastruktur der Gesamtheit aller Übertragungssysteme und gegebenenfalls Vermittlungs- und Leitungswegeinrichtungen, welche die Übertragung von elektrischen oder optischen Signalen über Leitungsgebundene oder Drahtlose Einrichtungen ermöglicht. Dazu gehören auch Satellitennetze, feste und mobile terrestrische Netze, sowie Stromleitungssysteme inklusive der Verteilnetze, sofern sie für die Signalübertragung genutzt werden können.[8] Weiterhin sind im § 3 Abs. 28 TKG die so genannten "Übertragungswege" als Telekommunikationsanlagen in Form von Kabel- oder Funkverbindungen definiert. Dies sind technische Einrichtungen, die als Punkt zu- Punkt oder Punkt- zu- Mehrpunktverbindungen mit einem bestimmten Informationsdurchsatzvermögen (Bandbreite oder Bitrate) abgegrenzt werden.[9]

Basierend auf der Netzinfrastruktur können als Übertragungsmedium Kupferkabel in Form von Kupferdoppeladern, Glasfaserleitungen[10] - auch als Kombination von Glasfaser und Kupfer als hybride Teilnehmeranschlussleitung (vgl. 4.1), Kupferkoaxialkabel in aufgerüsteten, rückkanalfähigen Kabelfernsehnetzen, Stromkabeln (Powerline) und als drahtloser Teilnehmeranschluss in Form von Mobilfunkanschlüssen oder Punkt- zu Mehrpunktverbindungen genutzt werden (vgl. Abb. 2).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Übertragungsmedien der Teilnehmeranschlussleitungen

[Quelle: in Anlehnung an: Siegel (2006)]

Ein leitungsungebundener (drahtloser) Teilnehmeranschluss, ist sowohl mittels Punkt- zu- Mehrpunkt-Verbindungen als auch über eine Verbindung im Mobilfunknetz bzw. Satellitenfunknetz realisierbar.[11] Bei Stromleitungen (Powerline Communication-PLC) kommt eine spezielle Übertragungstechnik über das Stromnetz bis zu den Endkunden zum Einsatz. Des Weiteren ist die unterste Netzebene (NE 4) bei Breitbandkabelnetzen als „Letzte Meile“ zu betrachten.

3.3 Universaldienstverpflichtung

Unter der Universaldienstverpflichtung versteht man die Verpflichtung eines oder mehrerer Betreiber von elektronischen Kommunikationsnetzen –und diensten, allen Nutzern, unabhängig von ihrem geografischen Standort, in dem betreffenden Land ein bestimmtes Mindestpaket qualitativ hochwertiger Dienste, zu erschwingbaren Preisen zur Verfügung zu stellen. Wettbewerbsverzerrungen sollen dabei vermieden werden. Des Weiteren werden die Rechte der Nutzer und die jeweiligen Pflichten der Betreiber öffentlicher elektronischer Kommunikationsnetze und -dienste festgelegt.[12]

Nach § 8 der Richtlinie 2002/22/EG vom 07.03.2002 ist eine der grundlegenden Anforderungen an den Universaldienst, den Nutzern nach Antragstellung einen Anschluss an das öffentliche Telefonnetz zur Verfügung zu stellen. Diese Anforderung ist auf einen einzelnen Telefonanschluss begrenzt und erstreckt sich nicht auf das Dienstintegrierende Digitale Netz (ISDN).[13]

Aufgrund der steigenden Penetrationsraten im europaweiten Markt der Breitbandanschlüsse wurde von der Europäischen Kommission eine Untersuchung durchgeführt, welche die Erweiterung des Universaldienstes um Breitbandanschlüsse zum Inhalt hatte. Das Fehlen der zwingend erforderlichen Voraussetzung, der mehrheitlichen Nutzung der Anschlüsse durch die Verbraucher, begründete die Ablehnung dieses Vorhabens.[14] Änderungen der Universaldienstleistung bezüglich breitbandiger Internetzugänge erschienen auch der Bundesnetzagentur nicht geboten.[15] Nach Welfens könnte ein breitbandiger Teilnehmeranschluss, definiert nach bestimmten Qualitätsmerkmalen, beispielsweise auch über das Breitbandkabelnetz oder über Mobilfunkanschlüsse angeboten werden. Unter ökonomischen Effizienz- bzw. Kostenkriterien besteht die Möglichkeit, die jeweils günstigste Anschlussart auszuwählen und diese über einen Universaldienstfond quer zu subventionieren.[16] Welfens schlägt des Weiteren vor, dass innerhalb der EU-Rahmenregulierung es erneut geprüft werden soll, Universaldienste mit breitbandigen Merkmalen auszustatten.[17] Da die Zahl der Anschlüsse allein in den letzten zwei Jahren rasant angestiegen ist, sollte die EU-Rahmenregulierung mindestens einmal im Jahr geprüft werden.

3.4 Breitbandbegriff und Datenübertragungen

Die Definitionen von Breitband differieren in den verschiedenen Telekommunikationsmärkten teilweise sehr stark. Es gestaltet sich als schwierig eine allgemein gültige Definition festzulegen, da diese vom aktuellen Stand der Technik in dem jeweiligen Markt abhängig ist. Es lässt sich jedoch feststellen, dass Breitband prinzipiell mit hohen Übertragungsraten (Bandbreiten) assoziiert wird. Darunter versteht man die Kapazität des Anschlusses mit dem eine bestimmte Menge an Informationen übertragen werden können. Die minimalen Anforderungen für einen breitbandigen Netzzugang sind bei Übertragungsraten von mehr als 0,128 MBit/s im Down– und Upstreambereich gegeben.[18] Damit liegen die Übertragungsraten mindestens über denen von ISDN, wenn beide Kanäle gleichzeitig verwendet werden. Im weiteren Verlauf der Arbeit werden die Minimalanforderungen als Breitbanddefinition bezeichnet.

Anzumerken ist an dieser Stelle das UMTS zwar nicht die minimale Geschwindigkeit in Abwärtsrichtung erreicht, da lediglich max. 0,064 MBit/s realisierbar sind, dieses System jedoch als Breitbandtechnologie angesehen wird, da auf Basis der UMTS Infrastruktur Anschlüsse realisiert werden können die der Breitbanddefinition entsprechen (vgl. Tz. 4.5.1).

Um die Datenübertragungsraten auf den jeweiligen Infrastrukturen zu ereichen werden unterschiedliche Frequenzbänder auf dem von der ITU standardisierten elektromagnetischen Spektrum genutzt (vgl. Anhang 1). Der im Allgemeinen für die Telekommunikation interessante Abschnitt reicht von einer Frequenz ab etwa 10 kHz, für die drahtgebundene Kommunikation, bis zum ultravioletten Bereich (1015 Hz) bei der Datenübertragung über Lichtwellenleiter. Mit der Trägerfrequenz wächst die nutzbare Übertragungsbandbreite. Von daher sind insbesondere die hochfrequenten Bänder für die Übertragung breitbandiger Signale geeignet.

3.5 Breitbandanwendungen

Ein Großteil der Breitbandanwendungen wird heutzutage bereits in weiten Teilen der Bevölkerung für private Zwecke, von Unternehmen und der öffentlichen Verwaltung zur Informationsbeschaffung, -verarbeitung und -verbreitung eingesetzt (vgl. Anhang 2 ). Darüber hinaus rücken Anwendungen die mit breitbandigen Teilnehmerzugängen realisiert werden können immer stärker in den Fokus der Anbieter von Telekommunikationsdiensten (TK-Dienste). Besonders Triple Play Anwendungen, die aus einer Kombination von breitbandigen Internetzugängen, Telefondiensten und TV bestehen, benötigen Teilnehmerzugänge die auf leistungsfähigen Infrastrukturen basieren. Für die jeweiligen Anwendungen sind unterschiedliche Qualitätsmerkmale von Bedeutung. Sie sind unter anderem von den spezifischen Leistungsmerkmalen der Infrastruktur abhängig. Im Folgenden werden die Breitbandanschlüsse hinsichtlich unterschiedlicher Qualitätskriterien kategorisiert und näher erläutert.

3.6 Qualitätskriterien

Die Qualitätskriterien (Quality of Service- QoS) sind je nach Art und Weise der Nutzung von Breitbandanschlüssen für die Endkunden von unterschiedlicher Bedeutung. Für Anwendungen wie E-Mail Verkehr oder Datentransfers ist ein hoher Quality of Service eher von untergeordneter Relevanz. Nutzt der Kunde seinen Anschluss z.B. für Online-Gaming oder VoIP (Voice over Internet Protocol), sind Qualitätskriterien wie VBR (Variable Bit Rate) Realtime oder Latenzzeit von Relevanz (vgl. Anhang 3). Zum Beispiel wird bei VoIP eine Latenzzeit von über 150 ms schon von den Kunden als störend empfunden. Höhere QoS Anforderungen werden bei den Triple Play Diensten wie z.B. IPTV gestellt, wo bereits bei einer Paketverlustrate (Cell Lost Ratio) von 5% eine signifikante Beeinträchtigung des Bildes verursacht wird. Gerade Triple Play verlangt von den Netzbetreibern ein fehlerfreies Funktionieren bei der Überwachung von Netzkomponenten und -strukturen und ist nicht vergleichbar mit herkömmlichen Anwendungen, wie das Herunterladen von Dokumenten oder die Versendung von E-Mails, die mittels breitbandigen Anschlüssen genutzt werden. Infrastrukturen, welche Triple Play unterstützen, besitzen eine höher Komplexität und erfordern ein effektives Bandbreiten- und Qualitätskriterienmanagement mit entsprechender Priorisierung der Daten. Für die Überwachung der Dienste müssen Testköpfe (Probes) an strategischen Punkten im Netz installiert werden. Passiv überwachen diese die Netzaktivitäten oder testen den entsprechenden Dienst auf der aktiven Seite. Beispielsweise wurde anhand von Business Cases belegt, dass Test- und Diagnosesysteme positive Auswirkungen auf die Betriebsausgaben der Netzbetreiber haben. Dadurch konnten für jeden investierten Euro Einsparungen in Höhe von sechs Euro erzielt werden.[19]

3.7 Nachfrage auf dem Breitbandmarkt

In der Studie „Deutschland Online 3“ werden verschiedene Anwendungen für den privaten Bereich als Antriebsfaktoren für den Breitbandmarkt der Zukunft angegeben (vgl. Abb. 3).[20] Fachleute sehen dabei in VoIP, Video on Demand und Triple Play die Dienste, welche bei dem Endverbraucher mit Breitbandanschluss zukünftig am stärksten nachgefragt werden.[21]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Treiber für die zukünftige Entwicklung des Breitbandmarktes

[eigene Darstellung]

Ebenfalls gelten Netzeffekte als weitere Antriebsfaktoren für Breitbandanschlüsse. Denn je mehr Teilnehmer einen breitbandigen Anschluss nutzen, desto größer ist die Vernetzung der Nutzer untereinander. Es können zwischen einer höheren Anzahl von Teilnehmern mehr Informationen ausgetauscht werden. Diesbezüglich erhöht sich ebenfalls der Nutzen für jeden einzelnen Teilnehmer. Besonders deutlich lassen sich die Netzeffekte bei Online Gaming oder Chats feststellen.[22] Ein weiteres Kriterium für die schnelle Verbreitung von Breitbandtechnologien und -anschlüssen ist ein funktionierender Wettbewerb zwischen den Infrastrukturen (intermodal) und den Diensten (intramodal).[23] Entscheidend sind Partnerschaften zwischen den Inhalteanbietern, Betreiber der Breitbandinfrastrukturen und Internet Service Providern.[24] Basierend darauf steigen voraussichtlich die Anforderungen der Infrastruktur hinsichtlich der Übertragungsraten. Für Deutschland wird bis 2015 ein Bedarf bei privaten Nutzern mit durchschnittlichen Übertragungsraten von bis 100 MBit/s im Downstream prognostiziert.[25]

3.8 Anbieter von Breitbandanschlüssen

Prinzipiell können die Anbieter von Breitbandanschlüssen in Netzbetreiber und Reseller unterteilt werden. Netzbetreiber können Telefon-, Kabel-, Mobilfunk-, Satelliten- und Stromnetze betreiben und darüber breitbandige Anschlüsse anbieten. Darüber hinaus können sie Dritten ihre TK-Dienste zum Weiterverkauf unter eigenen Namen und auf eigene Rechnung an Endkunden ermöglichen, dass so genannte Resale.[26] Vogelsang bezeichnet Resale[27] als die Inanspruchnahme einer Vorleistung auf der höchsten Stufe der Wertschöpfung und stellt Resale praktisch als einen Dienstewettbewerb dar.

Die Möglichkeit für eine Verpflichtung von Resale durch Unternehmen mit beträchtlicher Marktmacht wurde im Jahr 2004 durch die Änderung im TKG geschaffen. Zu Resale in Deutschland ist demnach die DTAG verpflichtet. Für andere Unternehmen gilt dies nicht. Zwar werden seit einigen Jahren auch Mobilfunkanschlüsse auf Basis von Resale den Endkunden angeboten, jedoch sind die breitbandigen Teilnehmeranschlüsse auf Mobilfunkbasis (hier UMTS) bisher von marginaler Bedeutung (vgl. Tz. 7.5). Insgesamt beschränkt sich Resale auf das Telefon- und das Mobilfunknetz. Telefonanschlüsse die über das Kabelnetz angeboten werden, besitzen hierbei keine Relevanz. Bisher sind keine Kabelnetzbetreibern mit Resalangeboten bekannt.

Der Preis eines Resaleproduktes, den ein Wiederverkäufer an die DTAG entrichten muss, orientiert sich an den Endnutzerentgelt minus eines Abschlages, der einem effizienten Reseller die Erzielung angemessener Gewinne erlaubt und gleichzeitig beim Anbieter zu Entgelten führt, die mindestens den Kosten der effizienten Leistungserstellung entsprechen.[28] Aktuell beträgt der Abschlag auf den Verkaufspreis bei der Kupferdoppelader mindestens 11,5% und steigt mit zunehmender Stückzahl an.[29]

Der geschätzte Marktanteil von Resellern bei Breitbandanschlüssen beläuft sich zum Ende des Jahres 2006 auf 23,1% bzw. 3,6 Mio. Anschlüsse. Da diese alle von der DTAG betrieben werden und das Unternehmen bei den unter eigenen Namen vertrieben Breitbandanschlüssen zusätzlich eine Anteil von 44,2% besitzt, kontrolliert das ehemalige Staatsunternehmen über 10,5 Mio. breitbandige Teilnehmerzugänge in Deutschland.[30]

Im Gegensatz dazu besitzen die Wettbewerber mit alternativen Infrastrukturen lediglich einen Marktanteil von 28,2%. Es handelt sich zum größten Teil um Unternehmen die nur eine monatliche Miete für die Teilnehmeranschlussleitung an die DTAG entrichten. Dabei ist es unerheblich, zu welchem Preis der Alternativanbieter seinen Tarif an die eigenen Kunden verkauft, die Miete beträgt 10,65 Euro. Zusätzlich fallen weitere Kosten in Form von einmaligen Bereitstellungsentgelten an. Je nach Laufzeit des Vertrages ergibt sich für eine Teilnehmeranschlussleitung ein Gesamtbetrag in Höhe von 16,15 Euro für 12 Monate bzw. 13,40 und 12,48 Euro bei einer Dauer von 24 und 36 Monaten.[31]

Seit Mitte 2005 bieten die ehemals reinen Reseller von Mobilfunkanschlüssen zunehmend auch den Wiederverkauf von Breitbandanschlüsse auf Basis der Kupferdoppelader an. Als Beispiel werden die Unternehmen Debitel AG und Mobilcom Communicationstechnik GmbH kurz näher betrachtet. Beide Unternehmen bieten UMTS bzw. DSL Anschlüsse an. Die angebotenen UMTS Anschlüsse basieren auf den Infrastrukturen der Mobilfunknetzbetreiber.[32] Bei den Breitbandschlüssen existieren jedoch folgende Unterschiede: Die debitel AG bietet DSL Anschlüsse von Festnetzbetreibern an. Dagegen verkauft Mobilcom seinen Kunden DSL Anschlüsse[33] der eigenen Internettochter freenet AG mit deren eine Fusion geplant ist.[34] Die freenet AG ist ein Reseller von DSL Produkten der DTAG.

Seit Oktober 2006 bietet Vodafone Deutschland seinen Kunden zunächst auch DSL Festnetzanschlüsse mit Übertragungsgeschwindigkeiten bis zu 2 MBit/s an. Bedingung für Erwerb ist das Vorhandensein oder der Erwerb eines Vodafone Kombi Zuhause oder Vodafone Talk 24 Tarifs, wodurch weitere Kosten entstehen. Kooperationspartner ist die eigene Festnetztochter Arcor.[35] Ebenfalls bietet O2 DSL Festnetzanschlüsse an. Potentielle Kunden müssen im Gegensatz zu Vodafone keinen Mobilfunk Laufzeitvertrag bei dem Unternehmen besitzen. Für die Infrastruktur wird auf das Netz der spanischen Muttergesellschaft Telefonica zurückgegriffen.

Anhand dieser Beispiele können Veränderungen hinsichtlich des Resalemarktes beobachtet werden. Ehemals reine Reseller von Mobilfunkanschlüssen beginnen mit dem Wiederverkauf von festnetzbasierenden Breitbandanschlüsse. Hier versuchen die Mobilfunkreseller aufgrund der Marktsättigung bei Mobilfunkanschlüssen, sich neue Geschäftsfelder zu erschließen. Ehemalige Mobilfunknetzbetreiber ergänzen ihr Angebot und bieten DSL Produkte an.

4 Teilnehmeranschlussleitungen

Das folgende Kapitel gibt eine Übersicht der verschiedenen Infrastrukturen auf der „Letzten Meile“ erläutert die verschiedenen Formen der Teilnehmeranschlussleitungen und deren Aufbau bzw. Komponenten.

4.1 Festnetz

Unter einem Festnetz versteht man ein Fernsprechnetz mit stationären Fernsprechendeinrichtungen. Es wurde ursprünglich für die Sprachkommunikation konzipiert.[36] Weiterhin erfolgt eine Unterteilung in Orts- und Fernnetz.[37] Bei den nachfolgenden Betrachtungen nur die Infrastruktur des Ortsnetzes von Relevanz. Hier fallen ca. 70 % aller Investitionen für ein Telekommunikationsnetz an.[38]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Bestandteile der TAL im Festnetz

[Quelle: WIK (2000), S.6 ]

Für die breitbandige Datenkommunikation müssen an beiden Enden des Teilnehmeranschlussbereiches die notwendigen technischen Einrichtungen vorhanden sein. Bei der Datenübertragung mittels Kupferdoppelader entspricht dies auf der Kundenseite einem DSL-Modem mit einem Splitter, welcher das Frequenzspektrum in zwei Bereiche für Telefonie und für Datenübertragung aufteilt. Auf der Teilnehmerbetreiberseite ist ein DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) notwendig. Dieser befindet sich in der Regel in der Teilnehmervermittlungsstelle (TVSt) und sammelt bzw. verteilt auf der örtlichen Ebene den Datenverkehr.[39] Die „Letzten Meile“ im Festnetz setzt sich aus folgenden Bestandteilen zusammen:

- Hauptverteiler (HVt) mit DSLAM in der Teilnehmervermittlungstelle bzw. im Kollokationsraum der Wettbewerber.
- Hauptkabel mit 150 bis 1000 Kupferdoppeladern (Ø 490).[40]
- Kabelverzweiger (KVz), Ein Hauptkabel versorgt 6 bis 10 KVz mit maximal 300 Kupferdoppeladern.[41]
- Endverzweiger (EVz).
- Teilnehmeranschlusseinheit/Netzabschlusspunkt der Linientechnik (TAE/APL) auf Kundenseite.

An den Hauptverteilern beginnt das Anschlussnetz der „Letzten Meile“. Von diesen reicht ein Hauptkabel bis zu den Kabelverzweigern und Endverzweigern und letztlich zu den Netzabschlusspunkten der Telefonleitungen beim Endnutzer.[42] Die Verbindung zum Endkunden wird im Regelfall über durchgängig geschaltete Kupferkabel (verdrillte Kupferdoppelader) realisiert. Diese verlaufen vom Hauptverteiler im Netz des Teilnehmernetzbetreibers über Kabelverzweiger und Endverzweiger zu den Teilnehmeranschlusseinheiten (TAE) in das Gebäude der Endnutzer (vgl. Abb. 4). Der Kabelverzweiger ist ein überirdischer Rangierpunkt, der mit einem Gehäuse aus widerstandsfähigem Kunststoff überbaut ist. In den technischen Einrichtungen des KVz werden die Signale der Kupferdoppelader mit Hilfe von Schaltdrähten weitergeleitet.[43]

Der Kolloaktionsraum wird auch als Central Office bezeichnet und ist ein separater Raum oder eine Fläche in den Teilnehmervermittlungsstellen der Deutschen Telekom AG, wo alternative Teilnehmernetzbetreiber (Festnetzbetreiber) ihre technischen Einrichtungen aufbauen und betreiben dürfen. Es werden so genannte DSL-Anschluss-Multiplexer (DSLAM) bereitgestellt.[44] Im DSLAM werden aus den ankommenden Daten die Telefonsignale herausgetrennt und in das Kernnetz (Backbone) des Betreibers mit den eigenen Internet - Routern weitergeleitet. Bei Kollokation wird zwischen der physischen und virtuellen Kollokation unterschieden. Auf die virtuelle Kollokation soll nicht weiter eingegangen werden, da die Technik von der DTAG betrieben wird und der Wettbewerber keine Investitionen in die Infrastruktur der „Letzten Meile“ tätigt.

Kollokationsräume sind wesentliche Bestandteile der Infrastrukturinvestitionen der Wettbewerber bei den Teilnehmeranschlussnetzen. Die Bundesnetzagentur schreibt der DTAG den diskriminierungsfreien räumlichen Netzzugang für andere Wettbewerber vor. Für die Räume bzw. Flächen und die laufenden Kosten z.B. Strom und Klimatisierung muss ein Entgelt an die DTAG gezahlt werden[45], welches nach 15 städtischen Regionen bzw. nach der Anzahl Einwohner in Deutschland gestaffelt wird.

Die Datenübertragung auf der Kupferdoppelader erfolgt unter Einsatz der DSL Technologie. Dabei wird ein digitales Signal im DSLAM bzw. DSL-Modem bei den Kunden in ein analoges Signal demoduliert und auf der Telefonleitung übertragen. Nachteil dieser analogen Signale sind zufällige Variationen, die zwangsläufig auftreten. Diese Störungen akkumulieren sich, je häufiger ein Signal kopiert wird oder je länger der Signalweg ist, desto stärker dominiert ein Rauschen das Signal. Die dadurch auftretenden Verluste und Verzerrungen sind nicht umkehrbar. Aus der Eigenschaft analoger Signale ergibt sich die Leistungsfähigkeit der DSL Technologie. Ab einer bestimmten Leitungslänge ist das Rauschen zu stark und es ist keine Übertragung in akzeptabler Qualität möglich.[46] In den dicht besiedelten urbanen Gebieten ist die Versorgung mit Breitbandanschlüssen auf Basis der Kupferdoppelader nahezu vollständig vorhanden. Nur in den Städten mit weniger als 50.000 Einwohnern und ländlichen Gebieten existiert noch eine erhebliche Anzahl von Gebieten, wo keine Breitbandanschlüsse angeboten werden können.[47] Dies beruht auf technische, wirtschaftliche und geografische Ursachen. Beispielsweise können 3% der TAL aufgrund der Entfernungen zwischen HVt und den APL bei dem Teilnehmer nicht mit Breitbandanschlüssen versorgt werden. Zusammen sind ca. 8% der deutschen Ortsnetze aus unterschiedlichen Gründen nicht für breitbandige Teilnehmeranschlüsse im Festnetz geeignet (vgl. Abb. 5).[48]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 5: Verfügbarkeit von DSL im Ortsnetz

[Quelle: Eigene Darstellung]

Die Problematik der OPAL/HYTAS Anschlussbereiche soll bis zum Jahr 2008 vollständig behoben werden (vgl. T.z.7.1). Ein weiteres entscheidendes Kriterium Breitbandanschlüsse im Festnetz hängt von den Durchmesser der eingesetzten Kupferdoppeladern bzw. die Anzahl der mit DSL beschalteten Anschlussleitungen zwischen dem DSLAM im Central Office und dem Netzabschlusspunkt beim Teilnehmer. In Deutschland sind ca. 92 % aller Teilnehmeranschlussleitungen bedingt durch die Entfernung breitbandfähig. Zu unterscheiden sind Städte und die übrigen Regionen, wobei in den zehn größten deutschen Städten die Anzahl der Teilnehmeranschlussleitungen mit einer Länge von unter 4 Kilometer am höchsten ist.[49] Bis zu dieser Entfernung kann eine Datenübertragungsrate im Downstream von 0,384 MBit/s erreicht werden.[50]

Es werden im Festnetz symmetrische und asymmetrische Verfahren eingesetzt. Die allgemeine Bezeichnung dafür lautet xDSL, wobei der Platzhalter für die jeweilige Überragungsverfahren steht. Symmetrische Verfahren übertragen im Down- und Upstream dieselben Datenraten. Bei den asymmetrischen Verfahren sind die Downstreamraten höher als im Upstream. In Deutschland ist das ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) das am meisten verwendete xDSL Verfahren und steht als Synonym für einen DSL Anschluss.[51] VDSL2 ermöglicht die derzeit höchsten Übertragungsraten, jedoch ist die Länge und Beschaffenheit der Kupferdoppelader ausschlaggebend. Die von der DTAG derzeitig neuen hybriden Teilnehmeranschlussbereiche nutzen dieses xDSL Verfahren. Die üblich verwendete Bezeichnung ist jedoch VDSL. Aufgrund technologischer Verbesserung digitaler Signalprozessoren, Weiterentwicklung von Kodierungsverfahren und der Erweiterung des Frequenzspektrums, stiegen die Datenübertragungsraten in den letzten Jahren signifikant an. Beispielsweise sind mit ADSL 8 MBit/s[52] und mit der Erweiterung ADSL2+ bereits 24 MBit/s[53] an Datenübertragungsraten im Downstream möglich (vgl. Tabelle 2). Der zu nutzende Frequenzbereich wurde bei ADSL2+ und bei VDSL2 erweitert und kann beim letzteren im Idealfall bis zu 12 MHz betragen. Die Länge der Kupferdoppelader darf jedoch nicht mehr als 300m betragen. Die Standardisierungen erfolgen nach den Spezifikationen der ITU.[54]

Tabelle 1: Datenübertragungsraten für ausgewählte xDSL Technologien

[Quelle: Eigene Darstellung]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Es werden bei VDSL2 noch nicht die höchstmöglichen Übertragungsraten angeboten, die DTAG bietet lediglich bis 50 MBit/s im Downstream an.[55]

4.2 Hybride Teilnehmeranschlussbereiche

Aufgrund steigender Anforderungen bei den Übertragungsgeschwindigkeiten rücken hybride Teilnehmeranschlussbereiche stärker in den Fokus der Festnetzbetreiber, wie an der aktuellen Diskussion, um das sich im Aufbau befindliche VDSL Netz der DTAG zu erkennen ist. Die steigenden Bedarfe an Datenübertragungsraten zwingen die Netzbetreiber Glasfaserkomponenten so nahe wie möglich an den Kunden heranzuführen. Je nach Ausbaustufe mit Glasfaserleitungen befinden sich die Komponenten der optischen Systemtechnik in den Kabel- oder Endverzweigern. In diesen erfolgt mittels der so genannten ONU (Optical Network Unit) die Umwandlung von den optischen der Glasfaserleitungen auf elektrische Signale der Kupferdoppelader, welche dann bis zu den APL führen. Um eine Klassifizierung der hybriden Anschlussbereiche hinsichtlich der Reichweite von Glasfaserkomponenten im Ortsnetz zu ermöglichen, verwendet man die Abkürzung FTTx. Der Platzhalter steht als Synonym für den Standort der ONU innerhalb des Anschlussbereiches und im Allgemeinen für hybride Teilnehmeranschlussnetze. Beginnend in der Vermittlungsstelle reicht es bis zu den Wohnräumen der Teilnehmer. Die Bezeichnung dafür ist FTTH (Fiber to the home) und impliziert eine durchgängige Glasfaserverbindung. Darauf basierend sind Bandbreiten von mehreren Gigabit je Sekunde (GBit/s) möglich.[56]

Tabelle 2: FTTx Varianten

[Quelle: Eigene Darstellung]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Für die Datenübertragung mittels Lichtwellenleiter kommen neben unterschiedlichen Übertragungsverfahren verschiedene Arten von Glasfaserkabeln zum Einsatz.[57] In anderen Quellen findet man die Bezeichnung FITL (Fiber in the Loop). Dieser Begriff impliziert die Verlegung der Glasfaserkomponenten bis in den Anschlussbereich.[58] Eine Besonderheit sind die ersten hybriden Teilnehmeranschlussbereiche in Deutschland. Sie wurden zum größten Teil, nach der Wiedervereinigung Deutschlands Anfang der neunziger Jahre, als neue Infrastruktur in den ostdeutschen Bundesländern verlegt. Sinn und Zweck dieser neuen Technologie war es innerhalb von kurzer Zeit eine große Anzahl von Teilnehmern kostengünstig anzuschließen. Hier war eine mittelfristige Gesamterneuerung der Ortsnetze mit einer gleichzeitigen erheblichen Steigerung der Anschlusskapazitäten notwendig.[59] Zu dieser Zeit lagen nur Prototyplösungen vor. Die Technik wurde jedoch innerhalb einer kurzen Zeit benötigt und es gab keine Standards bzw. Erfahrungen für den Einsatz hybrider Teilnehmeranschlussleitungen im Festnetz. Diese Infrastruktur wird in der Fachliteratur als OPAL (Optisches Anschlussleitungssystem) bezeichnet, die zu Beginn der Einführung über Passive Optische Netze (PON) von verschiedenen Herstellern[60] installiert wurde. Später erfolgte der Einsatz von Aktiven Optischen Netzen (AON), die unempfindlicher bezüglich Laufzeit- und Pegelunterschiede waren und eine höher Anzahl von Teilnehmern versorgen können, wobei unabhängig von der Art der eingesetzten Komponenten immer ein Übergang auf eine Kupferdoppelader erfolgt.[61] Teilnehmer deren Anschlussbereiche eine hybride Infrastruktur aufweisen, können nicht mit DSL Anschlüssen versorgt werden, ohne dass eine spätere Aufrüstung erfolgte. Es erfordert für DSL eine durchgängig geschaltete Kupferleitung. Teilweise wurden die Probleme mit der Überbauung der hybriden Komponenten mit Kupferdoppeladern/ bzw. der Reaktivierung noch vorhandenen Infrastruktur gelöst. Seit dem Jahr 2005 erfolgt auch der Einsatz von der Teilnehmervermittlungsstelle abgesetzten, kleineren DSLAM´s am Ort der Kabelverzweiger. Die aktuellen von der DTAG aufgebauten hybriden Infrastrukturen nutzen jedoch andere technische Komponenten.

Die Passiven optischen Anschlussbereiche basieren auf Netztopologien, bei denen auf den Einsatz von aktiven Komponenten zwischen den Netzabschlüssen (OLT- Optical Line Termination) auf der Transportnetzseite und der optischen Systemtechnik auf der Kundenseite verzichtet wird.[62] Zwei Grundkonfigurationen kommen bei der passiven Variante zum Einsatz. Zum einem befindet sich eine OLT am Standort der Teilnehmervermittlungsstelle und im zweiten Fall befindet sich diese vergleichsweise näher bei den Kunden. Es wird auf den Einsatz von Vermittlungstechnik mit der dafür benötigten Infrastruktur verzichtet und durch einen Ring aus Glasfaserleitungen mit Übertragungsraten von 155 MBit/s versorgt. Bei der passiven Variante kann ein OLT vier bzw. sechs optische Splitter mit jeweils bis zu 32 ONU[63] versorgen, an welche maximal 30 Kupferdoppeladern angeschlossen werden können, wobei die Gesamtkapazität einer OLT auf höchstens 952 Teilnehmer[64] beschränkt ist.[65]

Die OPAL-AON Variante ist aus technischer Sicht wegen der aktiven, von der Teilnehmervermittlungsstelle abgesetzten und im Kabelverzweiger befindlichen[66], Verteileinheit (Optical Line Distribution - OLD) mit höherem Aufwand zu betreiben. Sie kann diesen Nachteil aber durch mehr Flexibilität, Erweiterbarkeit und einer größeren Versorgungsfläche sowohl im städtischen als auch im ländlichen Bereich ausgleichen.[67] Entfernungen bis zu 45 km zwischen der OLD und der Teilnehmervermittlungsstelle sind mit dieser Variante überbrückbar. Des Weiteren können mehrere Verteileinheiten hintereinander geschaltet werden um die Reichweite zusätzlich zu erhöhen. Der maximale Abstand zwischen OLD und ONU kann 40 km betragen. Die OLT befindet sich in der Teilnehmervermittlungsstelle und versorgt die OLD mit 139,264 MBit/s bzw. 557,56 MBits, welche die Datenraten auf maximale 32 ONU weiterleitet. Dort werden die Signale optisch-elektrisch wieder umgewandelt und in Einzelkanäle mit je 64 KBit/s aufgeteilt.[68]

Bei dem Aufbau des VDSL Netzes der DTAG wird das Hauptkabel mit den Kupferdoppeladern zwischen der Teilnehmervermittlungsstelle und dem Kabelverzweiger mit Glasfaserleitungen ersetzt (FTTC). In den Ballungsgebieten beträgt der Abstand zwischen Kabelverzweiger und Endverzweiger 100m weniger als der Bundesdurchschnitt, die restliche Entfernung bis zu der TAE ist zumeist kürzer als 100m.[69] Zusammen beträgt der Abstand ca. 200m, für die Realisierbarkeit von 25 MBit/s VDSL Anschlüssen darf die Entfernung dreihundert Meter nicht überschreiten. Von daher sind aus technischer Sicht optimale Einsatzbedingungen für VDSL in den Ballungsgebieten gegeben. VDSL benötigt als weitere Komponenten kundenseitige und netzseitige Splitter, geeignete Modems und ein so genanntes Multifunktionsgehäuse, welches neben der alten Technik des Kabelverzweigers auch die neuen Infrastrukturkomponenten für VDSL beherbergt. Das alte Kabelverzweigergehäuse wird dabei abgebaut. Da sich innerhalb der Gehäuse hohe Temperaturen entwickeln können, benötigen die Technik neben passive auch aktive Kühlelemente in Form von Wärmetauschern. Die Stromversorgung erfolgt über 230 V Netzteile des lokalen Stromversorgers. Insgesamt wird diese gesamte zusätzliche Technik mit in die Multifunktionsgehäuse integriert.[70]

Die Deutsche Telekom AG bezieht ihre Ausbaupläne nicht nur auf die genannten Städte sondern auf die so genannten Ortskennzahlen (OKZ) und der dazugehörigen Region. Daher resultiert bei den wirtschaftlichen Betrachtungen meistens auch Bezeichnung Ballungsgebiete. Beispielsweise ist nicht für Nürnberg sondern auch für Fürth die OKZ 0911 gültig. Somit muss ebenso bei den betrachteten Teilnehmerzahlen, die Haushalte aus Fürth mit berücksichtigt werden.

4.3 Breitbandkabelnetze

In den 70er Jahren begann in Deutschland der Aufbau eines Verteilnetzes für Fernseh- und Radioprogramme. Es ist ein Punkt- zu- Mehrpunktsystem mit hierarchischer Struktur, d.h. von einem Sender erfolgt eine Verteilung der Informationen zu einer großen Anzahl von Teilnehmern.[71] Aufgrund der zur Verfügung stehenden Bandbreite bis 446 MHz wird es als BK 450 bezeichnet.[72] Der Frequenzbereich ist in mehrere Kanäle aufgeteilt (vgl. Die frühere Normung durch die Deutsche Bundespost/Deutsche Telekom bestimmte u.a. die Struktur des Netzes. Da die „Letzte Meile“ im Breitbandkabelnetz in der vierten Netzebene nicht dieselbe Komplexität besitzt wie im Festnetz, soll auch auf die höheren Netzebenen eingegangen werden (vgl. Tabelle 3).

Tabelle 3: Netzebenen im Kabelnetz

[Quelle: Eigene Darstellung]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die in den Wohnungen befindlichen Kommunikationsinfrastrukturen, welche von der Breitbanddose zu den Endgeräten führen, werden als NE 5 bezeichnet. Der Aufbau und die Gestaltung kann jeweils den individuellen Bedürfnissen der Teilnehmer angepasst werden (vgl. Anhang 5).

Zentrale Punkte des BK Netzes sind die 97 BK-Verteilstellen (BKVtSt) die in Deutschland existieren (vgl. Abb. 6). Über spezielle Richtfunkverbindungen werden die eingespeisten Signale an ca. 1.100 übergeordnete BK-Verstärkerstellen (üBKVrSt) weitergeleitet.[73] Die üBKVrSt versorgen durchschnittlich vier benutzerseitige BK-Verstärkerstellen (bBKVrSt). Diese liegen im Zentrum eines Anschlussbereiches mit einer Kapazität von maximal 15.000 Wohnungen (Ø 5.000).[74] Normalerweise ist eine bBKVrSt in die üBKVrSt integriert, die übrigen werden über Koaxialkabel miteinander verbunden. Dabei können maximal zwanzig Verstärkerelemente eingebaut werden, um eine Reichweitenerhöhung zu erzielen.[75] Die durchschnittliche Anzahl der Verstärker ist aufgrund der realen Längen nur halb so groß. Im Zentrum der örtlichen Anschlussbereiche befinden sich die bBKVrSt und stellen die Grenzen zwischen den Netzebenen 2 und 3 dar.[76] Zu einer bBKVrSt sind durchschnittlich vier Zellen angeschlossen, die die Programme über lineare und verzweigende Verstärker (A-/B-VrP) weiter bis zu den Endverstärkerpunkten (C-VrP) verteilen. Der C-VrP versorgt über ein in der Erde verlegtes Koaxialkabel (C-Linie) die Hausübergabepunkte (HÜP), die die Grenze zwischen den Netzebenen 3 und 4 darstellen.[77]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6: Allgemeine Struktur der BK-Netze

[Quelle: Klöpfer (2006), S.4 ]

Für die Nutzung der Kabelanschlüsse für Breitband-Internetzugänge müssen diese mit Rückkanälen ausgestattet werden, damit eine bidirektionale Datenübertragung möglich ist. Ferner muss der zu nutzende Frequenzbereich erweitert werden. Dies führt wegen der höheren Frequenzen zu einer stärkeren Dämpfung und Störanfälligkeit. Mit der Verlegung von Glasfaserkabel zwischen den einzelnen Verstärkerpunkten sind diese Probleme lösbar.

In der NE 4 werden Koaxialkabeln eingesetzt, da die Verlegung der Glasfaser bis in die Räume der Kunden eine ONU an jeder Breitbanddose erfordert. Kommt es zu einer Verlegung der Glasfaser bis in die Gebäude (FTTB, nutzen sie die Hausverkabelung für den Weitertransport der Daten. Von großer Bedeutung sind die Verkabelungssysteme und die Qualität der eingesetzten Materialien. Weiterhin ist die Einrichtung von Rückkanälen auf dem Frequenzband für die Upstream-Signale wichtig. Zusammenfassend sind folgende Eigenschaften für die technisch einwandfreie Realisierung eines Breitbandanschluss über das Kabelnetz notwendig:[78]

- Sternstruktur der Verkabelung.
- Mindestens Kabelkategorie Cat. 5 oder höher verwenden.
- Ein Frequenzbereich 630 bzw. 862 MHz in Verteilrichtung und bis 65 MHz im Rückkanal.

Die empfohlene Sternstruktur der Hausanlage setzt eine Verbindung jedes einzelnen Koaxialkabels mit der Hausverteilanlage voraus. Vorteile ergeben sich durch die mögliche Separierung des einzelnen Nutzers, wenn dessen Anschluss aus technischen Gründen ein Rauschen verursacht, was auf die anderen Teilnehmer unmittelbare Auswirkung hat. Des Weiteren können die Nutzer in kleinere Segmente zusammengefasst werden, z.B. bei veränderten Netzlasten.[79] Die Aufrüstungen des bestehenden BK450 Netzes kann mit vier unterschiedlichen Konzepten realisiert werden.[80] Darunter fallen die Varianten BK450+, BK2000, BK2000 Plus und BK2k2. Außer bei der BK450Plus Variante ist der Frequenzbereich zwischen 5 und 65 MHz bei allen anderen Varianten für die Upstream-Signale reserviert (vgl. Anhang 6).

Das BK450+ Konzept stellt eine Minimallösung aller Netzaufrüstungen dar. Es erfolgt eine Erweiterung des Frequenzbandes auf 502 MHz.[81] Alle Verstärker werden mit Rückkanalmodulen ausgestattet ohne dabei die Konfiguration des Netzes zu ändern. Es können vier 8 MHz Kanäle zusätzlich in Abwärtsrichtung gewonnen werden. Da digitale Übertragungstechnik angewandt wird, stehen mit 64-stufiger Quadratur-Amplituden-Modulation[82] je Kanal mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 41,712 MBit/s zur Verfügung. Abzüglich Fehlerkorrektur, Multiplex und Synchronisation sind 35,455 MBit/s für Anwendungen benutzbar. Für die Rückkanäle stehen im Frequenzbereich von 15 bis 29 MHz Bandbreite zur Verfügung. Bei einem Abstand von 0,8 MHz zwischen den Bändern und unter Anwendung des 16-QAM Modulationsverfahren lassen sich bei sechzehn Kanälen max. 26,624 MBit/s übertragen.

In Bezug auf die anfallenden Arbeiten und den Investitionsmitteln verursacht die BK2000 Variante den höchsten Aufwand. Das Konzept wird auch als Hybrid-Fiber-Coaxial (HFC) Lösung bezeichnet. Dabei ersetzt ein optischer Transceiver die üBKVrSt (Headend), bzw. ein optischer Verteiler den bBKVrSt Verstärker (Hub) und werden mit Lichtwellenleitern untereinander verbunden. Dabei verteilt der Hub die Downstream-Signale und fasst die Upstream-Signale zusammen.[83] Des Weiteren werden die großen Zellen des BK450 auf Cluster mit max. 800 Wohnungen verkleinert. Dadurch kann eine größere Bandbreite für jeden Teilnehmer realisiert werden.[84] Anstelle der C-Verstärkerpunkte kommen Glasfaserverstärkerpunkte zum Einsatz (GfVrP). Es sind optisch-elektrische Wandler mit einem installierten Rückkanal, die mit Glasfaserkabeln eine Verbindung zum Hub herstellen. Der GfVrP (Fiber Node) fungiert als Schnittstelle zwischen den optischen und koaxialen Netzbereichen. An dieser Stelle erfolgt eine Umwandlung der elektrischen Upstream-Signale aus den Koaxialkabeln in optische Signale für die Glasfaser und die optischen Downstream-Signale werden in elektrische umgesetzt.[85] Obwohl fast alle Komponenten in den Netzebenen 2 und 3 ausgetauscht werden entfallen 90% aller Kosten auf die Tiefbaumassnahmen bei der Verlegung von Glasfaserkabeln.[86] Über die neuen Verbindungen kann in der Abwärtsrichtung die Bandbreite bis auf 862 MHz erweitert werden. Möglich sind 45 zusätzliche Kanäle mit jeweils 8 MHz, in denen bei der Anwendung von 64-QAM Technik insgesamt 1596 MBit/s übertragen werden können. In der Abwärtsrichtung sind mittels 16-QAM Verfahren bei fünfzehn Bändern zu je 3,2 MHz zusammen 99,84 MBit/s erreichbar.[87]

Bei dem BK2k2 Konzept handelt es sich um eine Weiterentwicklung des bestehenden BK450 und behält dessen Konfiguration bei. Dieses Verfahren gilt als Kompromisslösung zwischen dem BK 2000 und dem BK450+ Konzept. Der Vorteil der BK2K2-Technik für die Netzbetreiber besteht in den anfangs niedrigeren Finanzierungskosten, da in der Startphase des Ausbaus nur wenige Haushalte alle tech nischen Möglichkeiten der Kabelanschlüsse nutzen. Daher müssen nicht alle relevante Punkte mit Glasfaserkomponenten ausgebaut werden. Mit zunehmender Teilnehmeranzahl erfolgt dann eine stufenweise Erweiterung der Infrastruktur.[88] Im Detail erfolgt zwischen den üBKVrSt und den BKVrSt der Einsatz von Glasfaserkabeln. Ebenfalls kommen rückkanalfähige Verstärker (Transceiver) zum Einsatz und es erfolgt ein bedarfsorientierter Ausbau mit Lichtwellenleitern. Im schlechtesten Fall ist mit der maximalen Anzahl in Reihe geschalteten Verstärkern (zwanzig Stück), eine Bandbreitenerhöhung von 630 MHz erzielbar.[89] Mit abnehmender Verstärkeranzahl (z.B. bei einer Halbierung) erweitert sich das Frequenzband auf 702 MHz und es sind insgesamt 29 Kanäle belegbar. Durch die Verschiebung einzelner Kanäle auf dem Frequenzband sind 32 Rückkanäle mit einer Bandbreite von 0,8 MHz möglich. Bei der maximalen Verstärkeranzahl lassen sich mit nur neun Abwärtskanälen (Downstream) bei 64-QAM knapp 320 MBit/s erzielen. Für die Rückkanäle sind mit 16-QAM eine Datenübertragungsgeschwindigkeit von 53,248 MBit/s möglich.[90]

[...]


[1] vgl. Lenz (1999), S. 38.

[2] Die Begriffe Teilnehmer/Kunde/Haushalt werden synonym verwendet.

[3] vgl. Siebert, H. (1995), S.25.

[4] vgl. Welfens/Graack (1994), S.18.

[5] vgl. Bundesrecht (2004).

[6] vgl. ders. § 1.Bundesrecht (2004)

[7] vgl. ders. § 2 Abs.2 S. 2. Bundesrecht (2004)

[8] vgl. Bundesrecht (2004), S. 1194.

[9] vgl. ders.

[10] Die Begriffe Glasfaserkabel und Lichtwellenleiter werden synonym verwendet.

[11] vgl. Bna - Bundesnetzagentur (2001), S. 8.

[12] vgl. Europa – Zusammenfassungen Der Gesetzgebung (2006).

[13] vgl. Eur Lex Der zugang zum Eu - Recht (2002).

[14] vgl. Bna - Bundesnetzagentur (2005b), S. 70.

[15] vgl. ders., S. 71.

[16] vgl. Welfens, P. J.J. (2006), S. 43.

[17] vgl. ders., S. 44.

[18] vgl. Bna - Bundesnetzagentur (2005b)

[19] vgl. Klenk, T. (2006), S. 43.

[20] Hinweis: nicht alle genannten Anwendungen werden in der Grafik berücksichtigt und es sind Mehrfachnennungen möglich.

[21] vgl. Studie Deutschland Online 3

[22] vgl. Studie Rahmenbedingungen für eine Breitbandoffensive in Deutschland, S.:7.

[23] vgl. Bundesministerium für Wirtschaft Und arbeit, Z 1.

[24] vgl. Arthur D. Little (2005).

[25] vgl. Onlinekosten (2005).

[26] § 21 Abs.2 Nr.3 TKG (2004).

[27] Die Begriffe Reseller/Wiederverkäufer bzw. Resale/ Wiederverkauf werden synonym verwendet.

[28] vgl. § 30 Abs.5 TKG (2004).

[29] vgl. Heise Online (2006c).

[30] vgl. Vatm (2006b).

[31] vgl. Piepenbrock/Schuster (2005), S. 11.

[32] Da die O2 Germany GmbH sein UMTS Angebot erst im Dezember 2006 startete, erfolgten vermutlich noch keine UMTS Angebote über die Mobilfunkreseller.

[33] vgl. Mobilcom (2006)

[34] vgl. Onlinekosten (2006e).

[35] vgl. Netzwelt (2006).

[36] vgl. It - Wissen (2006b).

[37] vgl. Siegmund, G. (2002).

[38] vgl. ders. S. 203ff.

[39] Weitere Bezeichnungen sind: Ortsvermittlungsstelle oder DIVO (Digitale Vermittlungsstelle Ortsnetz), da das Telefonnetz in Deutschland vollständig digitalisiert ist.

[40] vgl. Frohberg (2001), S. 11.

[41] vgl. ders., S. 11.

[42] vgl. Forum Europa (2004), S. 4.

[43] vgl. Wik GmbH (2000), S. 7.

[44] vgl. Siemens (2006a) oder It Wissen (2006a).

[45] vgl. Wik GmbH (2000).

[46] vgl. Wikipedia (2006a).

[47] vgl. Breitbandatlas der Bundesregierung 2005.

[48] vgl. Bluschke (2005), S. 46.

[49] Berlin, München, Hamburg, Frankfurt am Main mit Region Offenbach, Stuttgart, Köln, Düsseldorf, Hannover, Nürnberg und Leipzig.

[50] vgl. Büllingen, F./Stamm, P. (2006), S. 13.

[51] vgl. Deutschland Online 4, S.: 26

[52] vgl. Bluschke ,A./Krüger, M. (2003),S.:30)

[53] vgl. Dsl Prime (2006), S. 7.

[54] vgl. Fuikawa, S. (2003).

[55] vgl. T-Home (2006).

[56] vgl. Erroi, G.(2006), S. 9.

[57] vgl. Glasfaserinfo (2006).

[58] vgl. It - Wissen (2006d).

[59] vgl. Deutsche bundespost Telekom (1994), S. 43.

[60] Lucent/AT&T, Siemens, Ericsson/Raynet und Alcatel/ke .

[61] vgl. Bluschke, A./Matthews, M./Schiffel, R. (2004), S. 289.

[62] vgl. ders., S. 269.

[63] vgl. Bluschke, a./Matthews, M. /Schiffel, R. (2004), S. 289.

[64] Kapazitätsgrenze bei dem OPAL-AON System von SIEMENS.

[65] vgl. Deutsche Bundespost Telekom (1994), S. 127.

[66] vgl. Frohberg W. (2001), S. 277.

[67] vgl. Bluschke, A./Matthews, M./Schiffel, R. (2004), S. 292.

[68] vgl. Frohberg, W. (2001), S. 279.

[69] vgl. ders. S. 12.

[70] vgl. Elko – Das elektronik Kompendium (2006).

[71] vgl. Lenz, M. (2001).

[72] vgl. Frohberg, W. (2001), S. 21.

[73] vgl. Frohberg, W. (2001),S. 24.

[74] vgl. Schmoll, S. (2003), S. 31.

[75] vgl. Bluschke, A./Matthews, M./Schiffel. (2004), S. 223.

[76] vgl. Frohberg, W. (2001), S. 24.

[77] vgl. Schmoll, S. (2003), S. 31.

[78] vgl. Kabel Bw (2006), S. 23.

[79] vgl. Bktel (2006), S. 12.

[80] Die Begriffe Variante und Konzept werden synonym verwendet.

[81] vgl. Schmoll, S. (2003), S. 34.

[82] Bei einem Übertragungszustand werden 6 bit übertragen.

[83] vgl. Lenz, M. (2001), S. 71.

[84] vgl. Schmoll, S. (2003), S. 33.

[85] vgl. Lenz, M. (2001), S. 72.

[86] vgl. Schmoll, S. (2003), S. 34.

[87] vgl. ders., S. 34.

[88] vgl. Scherle, T. (2005), S. 20.

[89] vgl. Kabel Deutschland (2006).

[90] vgl. Scherle, T. (2005), S. 21.

Details

Seiten
155
Erscheinungsform
Originalausgabe
Jahr
2006
ISBN (eBook)
9783956362811
ISBN (Buch)
9783836605274
Dateigröße
1.2 MB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v225363
Institution / Hochschule
Technische Universität Dresden – Verkehrswissenschaften, Wirtschaft und Verkehr
Note
1,6
Schlagworte
vdsl deutsche telekom wimax breitband telekommunikation

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Titel: Technische und wirtschaftliche Bewertung der Anbieterstruktur am deutschen Privatkunden-Breitbandmarkt unter besonderer Berücksichtigung der 'Letzten Meile'