Potenziale durch LTE im Bereich Location Based E-Business

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Fallstudienarbeit

Hochschule: Hochschule für Oekonomie & Management
Standort: Hamburg
Studiengang: Bachelor Wirtschaftsinformatik
Veranstaltung: Fallstudie / Wissenschaftliches Arbeiten
Betreuer: Prof._Dr._Uwe_Kern
Typ: Fallstudienarbeit
Themengebiet: Location Based eBusiness
Autor(en): Oliver Anemueller, Christian Asche
Studienzeitmodell: Abendstudium
Semesterbezeichnung:
Studiensemester: 2
Bearbeitungsstatus: begutachtet
Prüfungstermin:
Abgabetermin:

Inhaltsverzeichnis

1 Abkürzungsverzeichnis

AbkürzungBedeutung
COOCell of Origin
EDGEEnhanced Data Rates for GSM Evolution
GPRSGeneral Packet Radio Service
GSMGlobal System for Mobile Communications
HSCSDHigh Speed Circuit Switched Data
HSDPAHigh Speed Downlink Packet Access
HSUPAHigh Speed Uplink Packet Access
IPTVFernsehen über IP (Internet Protokoll)
LBSLocation Based Service
LTELong Term Evolution
MMOMassively Multiplayer Online Games
POIPoint of Interest
UMTSUniversal Mobile Telecommunications System
VoDVideo on Demand
VoIPVoice over IP
W-LANWireless Local Area Network

2 Abbildungsverzeichnis

Abbildung Nr.Beschreibung
1Vorläufer von LTE
2Globales mobiles Datenaufkommen
3Arten der Datennutzung
4Verteilung Datennutzung Privat und Geschäftlich
5Funktionsschema Toll Collect
6Screenshot der iPhone Version von Fastfoot
7Beispiel für Social Network: Foursquare
8Instant Messaging mit Video: Skype

3 Tabellenverzeichnis

Tabelle Nr.Tabellenbezeichnung
1Latenzzeiten der verschiedenen Mobilfunktechniken
2Bedeutung von QoS für verschiedene Dienste

4 Einleitung

4.1 Thema

Diese Seminararbeit untersucht die Potenziale durch Long Term Evolution (LTE) im Bereich des Location Based E-Business (LBE). Hierbei geht es um das Potenzial, welches sich durch die neue mobile Übertragungstechnik LTE in Abgrenzung zu den bestehenden Mobilfunkstandards ergibt. Vor dem Hintergrund der im Mai 2010 abgeschlossenen Auktion für die entsprechenden Frequenzen, können bereits angebotene LBE-Dienste optimiert und neue innovative Dienste in diesem Segment entwickelt werden. Parallel zur Weiterentwicklung der mobilen Übertragungstechnik erlebt auch der Markt für mobile Endgeräte aufgrund veränderter Marktstrukturen eine rasante technologische Entwicklung. Neue Anbieter haben sich auf die veränderten Anforderungen der Anwender schnell eingestellt und mit entsprechenden Produkten den etablierten Anbietern Marktanteile abnehmen können. Firmen wie Apple, Google und RIM haben den Markt mit innovativen Endgeräten z.B. Smartphone, Ipad betreten und zusätzlich um Software und Applikationen erweitert. Damit verbunden ist ein verändertes Konsumentenverhalten und auch bei Business-Anwendern wird eine stetig steigende Akzeptanz erreicht. Dieser Trend wird zusätzlich durch immer attraktivere Datentarife der Netzbetreiber unterstützt. Anwendern, Anbietern und Netzbetreibern eröffnet sich daher mit LTE die Möglichkeit, ihre Unternehmensaktivitäten neu auszurichten und sich in entstehenden Märkten zu positionieren.

4.2 Zielsetzung

Ziel dieser Arbeit ist es, die Potenziale für Location Based E-Business durch LTE zu durchleuchten. Der Schwerpunkt liegt hierbei in der Ausarbeitung des entstehenden Mehrwertes sowohl für den LBE-Anwender als auch für den LBE-Anbieter. Hierzu werden zunächst die Begriffe LTE und Location Based E-Business erläutert, abgegrenzt und in Beziehung zueinander gesetzt. Das sich hieraus ergebende Marktpotenzial wird anschließend analysiert und in Relation zur möglichen Marktakzeptanz sowie ihrer Risiken und Wirtschaftlichkeit gebracht.

5 Grundlagen

5.1 LTE

5.1.1 Begriffsbestimmung

LTE beschreibt den Mobilfunkstandard der Generation 3.9 und wurde im Rahmen des 3rd Generation Partnership Project (3GPP) in Zusammenarbeit mit der ETSI definiert.[1] Sie folgt dem Mobilfunkstandard UMTS und ist gleichzeitig Vorstufe der anstehenden 4.0 Generation. Die Technologie hinter LTE ermöglicht den Netzbetreibern einen reibungslosen Übergang zu höheren Datenraten und geringeren Latenzzeiten um künftigen Anforderungen gerecht zu werden. Sie kann zur Übertragung die Frequenzbereiche 800MHz, 1.8MHz, 2MHz und 2.6MHz verwenden. Die verschiedenen Frequenzbereiche besitzen unterschiedliche physikalische Eigenschaften, wodurch sich LTE flexibel den lokalen Gegebenheiten und Anforderungen einsetzen lässt. Der Frequenzbereich von 800MHz wird auch als 'digitale Dividende' bezeichnet da er durch die Digitalisierung der öffentlich-rechtlichen Rundfunkübertragung nicht mehr benötigt wird und dem Markt zusätzlich bereitgestellt werden konnte. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften von Niedrigfrequenzen eignet sich das Spektrum um 800MHz besonders zur Datenübertragung grosser Entfernungen, daher die Bezeichnung 'Long Term Evolution'. Die Versteigerung der 800MHz-Frequenz war innerhalb einer Initiative der Bundesregierung zur flächendeckenden Breitbandversorgung an die Bedingung geknüpft den LTE-Netzausbau zuerst in unterversorgten Gebieten zu beginnen.

5.1.2 Vorläufer von LTE

Die Evolutionsstufen des Mobilfunks werden Technologien und Generationen zugeordnet. Sie wurden international standardisiert mit dem Ziel einer einheitlichen Erstellung von technischen Spezifikationen, die alle technischen Details einer Mobilfunktechnologie detailliert beschreibt.


GSM: Der erste weltweit und bis heute erfolgreichste eingeführte Mobilfunkstandard. GSM beschreibt den Mobilfunk der 2.Generation und wurde 1986 in Betrieb genommen. Die Technologie ermöglichte erstmals das Übertragen von Daten wie z.B. Kurzmitteilungen (SMS). Die Datenrate lag bei 9,6 kBit/s.

HSCSD, GPRS und EDGE: Bis zur Entwicklung der dritten Mobilfunkgeneration (3G) entstanden die GSM-Erweiterungen HSCSD, GPRS und EDGE als eine Art Zwischenschritt. Sie werden daher auch der 2,5G zugeordnet und verschaffte GSM so zu deutlich höheren Datenraten. Bei HSCSD betrug die Datenrate 57,6 kBit/s, bei GPRS 115 kBit/s und bei EDGE bis zu 220 kBit/s.

UMTS: Mit dem Einführen umfangreicher Datendienste, entstand 2001 die dritte Generation der Mobilfunkstandards. Mit dem UMTS-Standard wurden die möglichen Datenraten nochmals vergrößert. Sie betrugen im Download 384 kBit/s und im Upload 64 kBit/s. Es war zudem erstmals möglich zwei verschiedene Datenströme gleichzeitig zu empfangen oder zu senden. So konnte man z.B. während eines Telefonats parallel eine E-Mail empfangen.

HSDPA: Bereits kurz nach der kostspieligen Versteigerung der UMTS-Frequenzen und anschliessenden Markteinführung entstand 2006 bereits HSPA, die erste UMTS-Erweiterung. HSPA erhöhte den Downlink auf 14,4 MBit/s und den Uplink auf 384 kBit/s.

HSDPA und HSUPA: Ein Jahr später entwickelte man HSDPA, die zweite Ausbaustufe von UMTS. HSDPA und anschliessend HSUPA entstanden als ein Teil von HSPA. Es wurden hierbei beim Downlink Datenraten von bis zu 14,4 MBit/s möglich. HSUPA, als Äquivalent für den Uplink, ermöglichte Datenraten von bis zu 5,67 MBit/s.

HSDPA+: Die letzte und aktuelle Ausbaustufe von UMTS ist die leistungsfähigere Variante von HSPA. Es bietet Datenraten von 28 MBit/s im Downlink und 11 MBit/s im Uplink. HSPA+ gilt als Übergang zur kommenden Mobilfunkgeneration und wird deshalb auch als 3.5G bezeichnet.

Abbildung 1: Vorläufer von LTE
Abbildung 1: Vorläufer von LTE

5.1.3 Funktionsweise

Technisch basiert LTE auf Grundlage der heutigen 3GPP-Architektur von zellular aufgebauten Netzwerken wie GSM und UMTS. Dennoch unterscheidet sich LTE durch Einsatz neuer Techniken und Verfahren deutlich vom Vorgänger UMTS. Bei der Migration von LTE durch die Netzbetreiber findet gleichzeitig die Verlagerung der bestehenden Netzwerk-Architektur auf ein datenpaketorientiertes IP-Übertragunssytem statt. Damit wird es möglich, mehrere Dienste zu übertragen, welche auf unterschiedlichen Anwendungen basieren z.B. kombinierte Sprach-, Video-und Datendienste. Durch die Datenübertragung auf Basis des IP-Protokolls kann die Latenzzeit auf unter 10ms reduziert werden so dass beim Anwender der Eindruck einer kabelbasierenden, unterbrechungsfreien Internetverbindung entsteht.

Tabelle 1: Latenzzeiten der verschiedenen Mobilfunktechniken
GPRS 600 ms und mehr
EDGE (EGPRS) 400 bis 500 ms
UMTS 200 bis 300 ms
UMTS mit HSDPA 100 bis 200ms
LTE <10 ms


Diese technische Veränderung gewährt Anwendern und Anbietern zudem ein hohes Maß an Sicherheit und Qualität. Sie kann die Sprachdienste der heutigen Mobilfunknetze mit den datenzentrierten Möglichkeiten der festen Internetanschlüsse in Zukunft kombinieren. Ein weiterer Grund der Leistungssteigerung von LTE resultiert aus neu eingesetzter Kodierungstechniken, dem OFDMA beim Download und SC-FDMA beim Upload. Sie zeichnet sich aus durch eine weniger aufwendige Datenverarbeitung und eine Reduzierung des Leistungsverbrauchs mobiler Sendevorrichtungen also beispielsweise Handys und USB Sticks ermöglicht. SC-FDMA baut auf der OFDM Technologie auf, verwendet dabei aber Techniken zur Reduzierung des Energieverbrauchs. Dadurch ist SC-FDMA im Vergleich zu OFDMA das deutlich komplexere Verfahren. Eine hohe Skalierbarkeit der Kanalbandbreiten sowie die Abwärtskompatibilität zu bestehenden Technologien, verschafft den Netzbetreibern zusätzlich eine Senkung ihrer erforderlichen Investitionen in die LTE-Netzinfrastruktur. Der Anwender profitiert durch gesteigerte Mobilitätseigenschaften. LTE ermöglicht auch bei schneller Fortbewegung wie beispielsweise im Auto oder Bahn, entsprechende Dienste über das Mobilfunknetz zu nutzen.

Auch die verwendete MIMO Antennentechnologie wurde neu entwickelt. Sie nutzt zur Übertragung von Daten zwischen Basisstation und Endgerät mehrere Eingangs- und Ausgangsantennen. Dadurch wird die spektrale Effizienz erhöht, also eine höhere Datenrate erzielt, bei gleichzeitiger Verbesserung der Übertragungsqualität. Dem Anwender bietet dieses Verfahren bei 1x1 MIMO eine Downlink-Datenrate von 100 MBit/s und 50 MBit/s im Uplink. Bei maximaler Ausbaustufe von 4x4 MIMO kann dem Anwender im Downlink 326,4 MBit/s und 86,4 MBit/s im Uplink bereit gestellt werden. Dieses Kernnetz ist ein besonders wichtiger Bereich, wenn es darum geht, Regeln für die Dienstgüte festzulegen. QoS (Quality of Service) beschreibt die Möglichkeit eine Qualitätsstufe für den Datentransfer in einem Netzwerk festzulegen [2]. Dazu gehören neben dem Datendurchsatz auch Parameter wie Verzögerungszeiten und Ausfallsicherheit. Verschiedene Arten von Datentransport haben unterschiedliche Anforderungen an die Übertragungsqualität. Eine Priorisierung ist daher wichtig, während beispielsweise Datenverkehr für das Netzwerk Management immanent und zeitkritisch ist, sind es Daten die durch Websurfen verursacht werden nicht. Durch gut eingestellte QoS Parameter kann der Datenverkehr in einem Netzwerk wesentlich effizienter ablaufen. Dies wiederum führt zu größeren Netzkapazitäten, verzögerungsfreier Übertragung bei zeitkritischen Anwendungen und hat positive Auswirkungen auf die Kundenzufriedenheit. Die unterschiedlichen Dienste, die ein Breitband Zugang bietet haben verschiedene Anforderungen an QoS. Die folgende Tabelle zeigt, welche Dienste in Bezug auf Latenzzeiten, Jitter (Varianz der Latenzzeiten) oder Bandbreite als kritisch bzw. weniger kritisch einzustufen sind:


Tabelle 2: Bedeutung von QoS für verschiedene Dienste
Anwendung Verzögerung Jitter Packetverlust Garantierte Bandbreite
Websurfen Unkritisch Unkritisch Unkritisch Unkritisch
VoD Wichtig Wichtig Kritisch Kritisch
IPTV Kritisch Kritisch Kritisch Kritisch
VoIP Sehr Kritisch Sehr Kritisch Sehr Kritisch Kritisch
Videokonferenz Sehr Kritisch Sehr Kritisch Sehr Kritisch Sehr Kritisch
Gaming Sehr Kritisch Sehr Kritisch Sehr Kritisch Sehr Kritisch

5.2 Location Based E-Business

5.2.1 Begriffsbestimmung

Der Ausdruck Location Based E-Business (LBE) setzt sich aus den beiden Begriffen Location Based (Services) und E-Business zusammen.
Location Based Services (LBS) sind mobile Dienste, die unter Berücksichtigung des Standortes des Benutzers Informationen oder Dienste auf einem mobilen Endgerät bereitstellen. Der wohl bekannteste und am weitesten verbreitete LBS ist die Routenplanung via Sattelitennavigation (GPS). Unter E-Business versteht man „die integrierte Ausführung aller automatisierbaren Geschäftsprozesse eines Unternehmens mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologie.“[3] E-Business wird unterschieden in:

  1. Business to Business (B2B)
  2. Business to Consumer (B2C)


Darunter fallen sowohl die firmeninternen als auch die externen Geschäftsprozesse.
LBE ist demnach die standortabhängige Automatisierung von Geschäftsprozessen mit Hilfe von Informations- und Kommunikationstechnologie (IuK). Sie verhilft den Unternehmen zu flexibleren und serviceorientierten Geschäftsaktivitäten.

6 Potenzialanalyse Location Based E-Business

6.1 Produkte

6.1.1 Marktbeobachtung

Grundlage zur Analyse von Potenzialen durch LTE im Location Based E-Business, ist eine Betrachtung der Marktentwicklung zum mobilen Datenaufkommen und ihrer erforderlichen mobilen Endgeräte.
Statistisch belegt ist ein gestiegenes Datenvolumen der Netzbetreiber von 11,49 Mio Gigabyte in 2008 auf 33,5 Mio Gigabyte im Jahr 2009. Dies entspricht eine Wachstumsteigerung von 192%.
Einer Studie des Netzwerkausrüsters Cisco [4] zufolge wird der mobile Datenverkehr bis zum Jahr 2014 auf mehr als das 39-Fache ansteigen. Das durchschnittliche Jahreswachstum soll dabei 108 Prozent betragen. Hiervon sollen sich 27% auf Geschäftskunden und 73% auf Privatnutzer verteilen. Eine weitere Studie des Unternehmensberaters Arthur D. Little [5] geht von einer änlichen Entwicklung des mobilen Datenaufkommens aus. Sie prognostiziert ein Anstieg bis zum Jahr 2015 um den Faktor 32. Interessant hierbei ist, dass Arthur D. Little hierfür nicht allein die Gründe in der rasanten Entwicklung von Smartphones sieht sondern auch in der zunehmenden Nachfrage nach mobilen Breitbandzugangsdiensten via USB-Sticks und Datenkarten.

Abbildung 2: Globales mobiles Datenaufkommen
Abbildung 2: Globales mobiles Datenaufkommen

Diese Studien werden mit aktuellen Geschäftszahlen der Netzbetreiber unterstützt. Sie partizipieren zwar nicht im gleichen Maß zum gestiegenen Datenvolumen, jedoch ist im Gegensatz zu Sprachdiensten eine dynamische Entwicklung der Umsätze bei Datendienste erkennbar. Vodafone erzielte hierbei im vierten Quartal 2009 ein Wachstum von 26,7% [6] und auch T-Mobil profitiert bei Umsatz und Ebitda im ersten Quartal 2010 von der steigenden Nutzung mobilen Internets.

Parallel hierzu verläuft der Absatz mobiler Endgeräte. Anbieter dieses Segments generieren aktuell zunehmend Umsätze durch innovative internetfähige Endgeräte wie Smartphones, Ipad, USB-Sticks und Datenkarten. In den ersten drei Monaten verkauften die Hersteller 54,7 Millionen Smartphones, das sind 56,7 Prozent mehr als im selben Quartal des Vorjahres. Insgesamt legte der Markt für Mobiltelefone zwar auch zu, doch er wuchs im selben Zeitraum nur um 21,7 Prozent. Eine Studie des Marktforschungsunternehmens IDC [7] geht auch in diesem Segment von weiterem Wachstum aus. Durch die Neu- und Weiterentwicklung von Handy-Betriebssystemen wie z.B Android, Windows Mobile und Symbian werden dem Anwender die technischen Möglichkeiten und ihr Nutzen aufgezeigt. Im Vordergrund stehen dabei intuitive Bedienbarkeit, nahtlose Einbindung externer Dienste und ein breites Angebot an Anwendungen.


Abbildung 3: Arten der Datennutzung
Abbildung 3: Arten der Datennutzung


Damit verbunden wird sich in Zukunft auch das Nutzungsverhalten der Anwender verändern. Es findet einerseits eine Verlagerung von Festnetz auf Mobilfunknetz statt, andererseits wird sich auch die Art der mobilen Nutzung verändern. Es wird davon ausgegangen dass Anwendungen mit Bedarf an grösserer Bandbreite die klassischen Webanwendungen ablösen wird. Hierbei wird dem mobile Video und Gaming das grösste Wachstum vorausgesagt.


Abbildung 4: Verteilung Datennutzung Privat und Geschäftlich
Abbildung 4: Verteilung Datennutzung Privat und Geschäftlich

Die Nutzung von Firmenanwendungen erlebt eine jährliche Steigerung von 126%. Der Anteil von Firmennutzern am Gesamtvolumen ist zwar mit 27% auf den ersten Blick gering, jedoch sind die Anforderungen an Firmenanwendungen höher als die für den privaten Nutzer. Für Unternehmen stehen die Faktoren Verfügbarkeit, Stabilität und Wirtschaftlichkeit im Vordergrund ihrer Entscheidungen. Im Gegensatz zum privaten Anwender sind Unternehmen jedoch eher bereit für mobile Dienste und Anwendungen zu bezahlen.

6.1.2 Anwendungen und Dienste

Die Potenziale durch LTE im Bereich Location Based E-Business lassen sich in bestehende und neu zu entwickelnde Anwendungen und Dienste unterscheiden. Bereits bestehende Anwendungen werden bei Markteintritt durch LTE zuerst profitieren da sich ihre Dienste zeitnah den technischen Möglichkeiten anpassen und optimieren lassen. Durch die technischen Vorteile der LTE-Technologie haben diese Anwendungen in Zukunft die Chance eine breitere Akzeptanz und Marktdurchdringng zu erreichen.

Dem gegenüber stehen neue Anwendungen und Dienste welche bislang aufgrund fehlender technischer Möglichkeiten nicht möglich waren. Hier wird in Zukunft eine Kommunikation zwischen Maschinen möglich sein (M2M).


  • Satellitennavigation

Die wohl bekannteste und am weitesten verbreitete Anwendung. Hierbei wir die Position mit Hilfe des Global Positioning System (GPS)[8] ermittelt und darauf basierend die entsprechenden Routen ermittelt. Unterschieden wird hier nach sogenannter Onboard- und Offboardnavigation. Bei der Onboardnavigation befindet sich das Kartenmaterial auf dem Endgerät und die Routenberechnung findet ebenfalls auf dem Endgerät statt. Bei der Offboardnavigation befindet sich eine Software auf dem Endgerät, welche mit dem Dienstanbieter kommuniziert. Die Software sendet die aktuelle Position sowie den Zielort an den Dienstanbieter und dieser sendet die Routeninformationen und die dazugehörigen Kartendaten an das Endgerät zurück. Bei dieser Lösung befinden sich keine Kartendaten auf dem Endgerät. Exemplarisch hierfür ist der Vodafone Navigator[9]. Es existieren noch weitere Methoden zur Positionsbestimmung wie Cell of Origin (COO)[10] bei der die Position mit Hilfe der beim Mobilfunkprovider verfügbaren Daten ermittelt werden kann. Auch ist es möglich über W-LAN die eigene Position zu bestimmen. Angesichts der Tatsache, daß ein GPS-Empfangsmodul bei modernen Handys fast schon zur Grundausstattung gehört, verlieren die anderen Methoden zur Positionsbestimmung immer mehr an Bedeutung. Sie werden deshalb hier nicht näher erläutert.

  • Potenzial mit LTE: Da die Positionsbestimmung via GPS-Chip im Endgerät erfolgt, hat LTE keinen direkten Einfluß auf Sattelitennavigation. Indirekt wird sich aber eine Verbesserung der Arbeitsgeschwindigkeit feststellen lassen, da die Kartendaten (bei Offboardlösungen) schneller geladen werden.


  • Infotainment

Das klassische Navigationssystem wird hierbei um sinnvolle Funktionen durch das Infotainment erweitert. Es wird z.B. ergänzt durch digitale Landkarten mit aktuellen Satellitenfotos von Google Earth, bis hin zur dreidimensionalen Darstellung von Straßenzügen. Außerdem erlaubt ein permanenter Internetzugang die Onlinesuche nach Sonderzielen vom Frisiersalon bis zum Geldautomaten oder eine Wettervorhersage für das Zielgebiet. Ziel müssen dynamische Inhalte sein, die zur Fahrsituation und den Vorlieben des Fahrers passen. In einem Pilotprojekt hat der Netzwerkausrüster Alcatel-Lucent einen Toyota Prius mit LTE-Technik für ausgerüstet und das Auto so als mobile Plattform präsentiert. Dabei dient das Fahrzeug als Hotspot für WLAN. Die Wageninsassen können so alle funkfähigen Geräte wie Notebooks im Wagen nutzen. Neben Unterhaltung soll die LTE-Verbindung auch mehr Fahrzeugsicherheit liefern. So können Verkehrsdaten wie Staumeldungen und Wetterprognosen in Echtzeit ins Auto übertragen werden. Das Fahrzeug nimmt dabei nicht nur Informationen aus dem Internet auf, sondern gibt als mobiler Sensor auch selber welche ab, beispielsweise über die örtliche Verkehrssituation. Fahrzeuge verfügen außerdem so über eine automatische Zustandsüberwachung des Wagens, sodass neue Techniksoftware per Funk übertragen werden kann. Darüber hinaus sollen die per Funk übertragenen Daten die Wartung erleichtern und den Wagen vor Diebstahl sichern können.

  • Potenzial mit LTE: Die technischen Vorteile der LTE-Technologie werden hier von grossem Wert sein. In Praxistests konnte selbst bei hoher Geschwindigkeit eine konstante Netzverfügbarkeit nachgewiesen werden.


  • Resource Tracking
Abbildung 5: Funktionsschema Toll Collect
Abbildung 5: Funktionsschema Toll Collect [11]

Das Resource Tracking umfasst z.B. das Flottenmanagement von Speditionen. Hierbei wird in regelmäßigen Abständen die Position eines LKW an die Firmenzentrale gesendet, die dann aufgrund dieser Daten die Disposition durchführt. Taxiunternehmen setzen diese Technik ebenfalls ein um ihre Wagen besser koordinieren zu können. Das Ziel ist hier immer die Optimierung der eingesetzten Resourcen durch Wegevermeidung bzw. Zeitersparnis. Paketdienste und Reedereien nutzen Resource Tracking außerdem dazu, ihren Kunden die Verfolgung ihrer Pakete bzw. Seecontainer zu ermöglichen. Bei Containern werden aber auch mehr als nur Positionsdaten übertragen. So wird z.B. die Temperatur bei Kühlcontainern überwacht und es erfolgt ein alerting bei Unterschreitung einer Schwellentemperatur. Diese Daten werden nicht nur auf der Brücke registriert, sondern auch online über Sattelit an die Reederei übertragen.[12]
. Ein weiteres System zum Resource Tracking ist das LKW-Mautsystem für Autobahnen. Bei der automatischen Mauterhebung wird mittels einer im Fahrzeug befindlichen Onboardunit (OBU) permanent die aktuelle Position mit einer elektronischen Strassenkarte abgeglichen. Stellt die OBU fest, daß sich das Fahrzeug auf einer mautpflichtigen Strasse befindet, berechnet sie die Gebühren und meldet diese via Mobilfunk an ein Rechenzentrum des Betreibers. In Deutschland wird das LKW Mautsystem von der Firma Toll Collect betrieben. Im Notrufwesen hilft Resource Tracking leben retten, indem der Anrufer automatisch lokalisiert wird und Rettungskräfte zielgenau zu ihm geführt werden. Überhaupt ist der Gesundheitssektor ein schnell wachsendes Gebiet für LBS. Die Überwachung von chronisch Kranken Menschen wie Diabetikern beispielsweise, die automatisch benachrichtigt werden wenn bestimmte Schwellenwerte ihres Blutzuckerspiegels erreicht werden. Herz- Kreislaufpatienten deren Vitalwerte überwacht werden und bei denen im Notfall vom System ein Notruf mit Positionsangabe gesendet wird. All diese Anwendungen tragen zur Steigerung der Lebensqualität bei.

  • Potenzial mit LTE: Der Schwerpunkt bei Resource Tracking liegt in der Positionsbestimmung- und Verfolgung. Diese Funktionen werden durch LTE zur Steigerung der Servicequalität unterstützt.


  • Mobile Gaming
Abbildung 6: Screenshot der iPhone Version von Fastfoot
Abbildung 6: Screenshot der iPhone Version von Fastfoot

Mobile Gaming bezeichnet das Spielen auf mobilen Endgeräten. Für diese Arbeit werden nur Spielkonzepte betrachtet, die Positionsdaten mit einschließen. Im Unterschied zu herkömmlichen Comuterpielen ist hier die reale Umgebung Bestandteil des Spiels. Geocaching ist ein Beispiel für Mobile Gaming. Hierbei wird ein sogenannter Cache versteckt und seine Position via einschlägiger Foren oder Websites publiziert. Die Mitspieler müssen dann diesen 'Schatz' mit Hilfe ihres GPS-fähigen Mobilgerätes finden.[13] Es gibt aber auch portierungen bekannter Spielkonzepte wie Shootern. Ein Beispiel ist die iPhone App Killer [14]. Bei Killer geht es darum möglichst viele 'Kills' zu machen. Man hat auf dem iPhone eine Umgebungskarte auf der die Mitspieler angezeigt werden. Kommt man in die Nähe eines Mitspielers, muß man ihn anhand seines auf dem Gameserver hinterlegten Fotos identifizieren und mittels einer Bluetooth Verbindung 'killen'. Geschmacklich fragwürdig, zeigt aber einen bestehenden Trend auf. Es gibt aber auch Spiele wie Fastfoot Challange, die das Konzept der Jump and Run Spiele in die reale Welt tragen[15]. Bei Fastfoot Challange muß eine Gruppe von Spielern einen anderen Mitspieler fangen. Der Spielverlauf ist hierbei live im Internet verfolgbar.

  • Potenzial mit LTE: Für Mobile Gaming sind geringe Latenzzeiten sehr wichtig. Heutige Mobile Games haben im Vergleich zu ihren Versionen für Spielkonsolen oder PC's eine sehr einfache Grafik. Sie sind auch beschränkt in ihren Möglichkeiten der Spielgestaltung, so sind z.B. keine Massively Multiplayer Online Games (MMO) möglich. Mit dem Einsatz von LTE und der Verbesserung der Grafikchips in den mobilen Geräten werden diese Beschränkungen fallen. Spiele werden Echtzeitfähig.






  • Social Networks
Abbildung 7: Beispiel für Social Network: Foursquare
Abbildung 7: Beispiel für Social Network: Foursquare

Mit Social Networks bezeichnet man Gemeinschaften im Internet, welche über verschiedene Platformen miteinander kommunizieren. Diese Plattformen sind z.B. Webportale oder so genannte Web-2.0 Anwendungen. Die Kommunikation findet hierbei über eMail, Chat oder eine integrierte Kommunikationsplattform statt. Die bekanntesten Dienste sind Facebook[16], die 3 VZ-Netzwerke (studiVZ[17], schülerVZ[18] und meinVZ[19]) und Myspace[20]. Gemeinsam ist diesen Diensten, das die Benutzer persönliche Bereiche erstellen und diese mit den anderen Mitgliedern teilen. Es gibt Bereiche zum hochladen von persönlichen Daten wie Fotos und man pflegt ein eigenes Adressbuch. Dienste wie Foursquare[21] stellen die Positionsdaten der Benutzer in den Mittelpunkt. Es werden für das Besuchen von Orten Punkte vergeben und der Benutzer mit den meisten Punkten an einem Ort wird Bürgermeister. Es werden Orte und Einrichtungen wie Geschäfte und Restaurants bewertet, und Firmen können sich präsentieren. Das Finanzierungsmodell ist bei den meisten Social Networks recht undurchsichtig. Die Mitgliedschaft ist für die Benutzer kostenlos, es wird aber vermehrt Werbung betrieben. Die Werbung wird dabei einerseits auf den Webseiten der Betreiber platziert, andererseits wird sie in Abhängigkeit der Position auf das Endgerät gepushed und ist aufgrund der hinterlegten Daten stark personalisiert. Das Kapital der Betreiber sind die Daten der Benutzer. Bedenklich ist, daß sich die Klientel der Social Networks hauptsächlich aus Jugendlichen zusammensetzt und der Datenschutzgedanke in dieser Altersgruppe wenig ausgeprägt ist. Es besteht die Gefahr einer gläsernen Generation. Schon heute existieren Firmen deren Dienstleistung im Aufspühren und Löschen persönlicher Daten besteht.

  • Potenzial mit LTE: Latenzzeiten und hoher Datendurchsatz sind keine kritischen Merkmale für Social Networks. Der Einsatz von LTE wird hier keine Veränderungen bringen.



  • Mobile Video

Videoportale wie Youtube erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Die vorwiegend junge Zielgruppe konsumiert die Videos auch zunehmend mobil. Da moderne Handys eine integrierte Kamera besitzen, werden die selbstgedrehten Filme auch gleich 'von unterwegs' auf die verschiedenen Portale hochgeladen. Beim Hochladen kann man optional auch den 'Drehort' mit angeben. Dadurch lassen sich die Filme mit Ortsdaten versehen nach denen auch gesucht werden kann. Hemmnis ist hier noch die relativ geringe Bandbreite, was dazu führt das die Filme häufig in speziellen Versionen für mobile Benutzer vorgehalten werden müssen. Auch stehen hier die relativ hohen Kosten für die meist volumenabhängigen Übertragungskosten entgegen.

  • Potenzial mit LTE: Video ist ein 'Bandbreitenfresser'. LTE wird hier spürbar eine Verbesserung bringen. Da sich auch die Uploadgeschwindigkeit erhöht, wird der Upload von Videos an Beliebtheit zunehmen.


  • Videokonferenzen
Abbildung 8: Instant Messaging mit Video: Skype
Abbildung 8: Instant Messaging mit Video: Skype

Die Übertragung von Bild- und Tondaten in Echtzeit stellt hohe Anforderungen an das Übertragungsmedium. Da Videokonferenzsysteme auf niedrige Latenzzeiten angewiesen sind und heutige mobile Datenübertragung diese nicht bieten kann, gibt es praktisch keine. Es existieren zwar Produktankündigungen z.B. für das neue iPhone 4, aber diese basieren auf der W-LAN Schnittstelle des Gerätes.

  • Potential mit LTE: Videokonferenzen auf mobilen Endgeräten werden mit LTE erst professionell möglich. Dieser Dienst profitiert am meisten von den geringen Latenzzeiten und der höheren Bandbreite auch im Upload. Verzögerungen in der Kommunikation und schlechte Bild- und Tonqualität gehören somit der Vergangenheit an.








  • Handypayment

Handypayment oder mobilfunkbasierende Bezahlung bezeichnet Bezahlsysteme, bei welchen Zahlungen über das Handy abgewickelt werden können. Verbreitet ist die Bezahlung von handynahen Diensten wie z.B. Klingeltönen oder animierten Bildchen, dies ist in Deutschland gesetzlich geregelt. Die Mobilfunkanbiter dürfen nur Handynahe Dienste über Handypayment anbieten. Das Handy kann aber auch als zentrale Bezahlplattform verwendet werden um Geld zu Überweisen, Parkscheine zu lösen oder Bahnkarten zu kaufen. In Deutschland konnte sich trotz hoher Investitionen das Handypayment als Bezahsystem nicht durchsetzen[22]. Die Gründe dafür sind unterschiedlich. Einerseits scheuen viele Händler die Investition in neue Geräte, andererseits unterstützen die meisten Handys in Deutschland den Funkstandard Near Filed Communication (NFC)[23] nicht. In Entwicklungsländern wie z.B. Kenia aber erlebt dieser Zweig der mobilen Datendienste einen ungeheuren Boom[24]. In einem Land in dem es kaum bargeldlosen Zahlungsverkehr gibt, ist Handypayment die Lösung für viele Probleme. Es läßt sich sogar nachweisen, das Handypayment in Kenia einen erheblichen Anteil an der positiven Entwicklung der Wirtschaft hat.

  • Potential mit LTE: Handypayment ist weder abhängig von hoher Bandbreite noch von geringen Latenzzeiten, LTE wird hier jedoch zur Steigerung der Servicequalität beitragen.

6.2 Potenzialbeschränkungen

6.2.1 Unzureichende Performance

Sowohl Anbietern als auch Anwendern ergeben sich mit Einführung der LTE-Technologie auch potenzielle Risiken. Geschäftsprozesse von Unternehmen mit integrierten mobilen Anwendungen sind von einer ausreichenden LTE-Netzinfrastruktur abhängig. Sie verlieren ansonsten schnell ihren kalkulierten wirtschaftlichen Mehrwert. Daher wird es für Unternehmen sinnvoll sein den anstehenden Rollout zur LTE-Netzabdeckung zu verfolgen und vor Implementierung in die Geschäftsprozesse durch Praxistests die notwendige Performance sicher zu stellen.

Anbietern im Bereich Location Based E-Business wird eine unzureichende LTE-Netzabdeckung ebenfalls Nachteile einbringen. Ihre auf LTE basierende Dienste und Produkte verlieren so schnell an Akzeptanz und erleiden dadurch einen nachhaltigen Imageschaden.

6.2.2 Sicherheit und Datenschutz

Die datenschutzrechlichen Aspekte von LBS fallen unter das Bundesdatenschutzgesetz[25].Das Gesetz legt fest, dass die Erhebung, Nutzung und Verarbeitung von personenbezogenen Daten nur dann erlaubt ist, wenn die betreffende Person diesem zustimmt. Anbieter von LBS müssen also die Zustimmung ihrer Nutzer einholen. Bei Pushdiensten muß der Anbieter sich vorher die Erlaubnis einholen, da hier ortsbezogene Daten ohne Aufforderung des Nutzers erhoben und verarbeitet werden. Pulldienste werden auf Anforderung des Nutzers zur Verfügung gestellt, beispielsweise Informationen über points of interest (POI's). Sie stellen aus datenschutzrechlicher Sicht kein Problem dar, weil der Nutzer der Nutzung seiner Daten zugestimmt hat. Bei Trackingdiensten ist ebenfalls die Zustimmung des Nutzers notwendig. Dies betrifft besonders Arbeitgeber die z.B. ihre Fahrzeugflotte per LBS managen. Hier muß der Arbeitgeber seine Arbeitnehmer über das Vorhandensein solcher Systeme informieren und ihre Einwilligung zur Nutzung einholen. Es dürfen außerdem keine persönlichen Profile der Mitarbeiter erstellt werden die auf LBS basieren. Der Einsatz von Lokalisierungsmethoden ist nach § 87 Abs.6 BetrVG[26] mitbestimmungspflichtig.

6.3 Wirtschaftlichkeit

6.3.1 Anbieter

Die Wirtschaftlichkeit zukünftiger Dienste und Produkte durch LTE im Bereich Location Based E-Business wird von verschiedenen Faktoren abhängen. Es wird einerseits darauf ankommen mit innovativen Diensten und Produkten neu enstehende Märkte schnell zu besetzen, andererseits den Businessanwendern ihren wirtschaftlichen Mehrwert aufzuzeigen und so eine möglichst breite Marktakzeptanz zu erzielen. Die Wirtschaftlichkeit von UMTS-Datendiensten seit Einführung im Jahr 2001 hat gezeigt dass Unternehmen nur bedingt bereit sind kostenpflichtige Dienste in Anspruch zu nehmen. Der wirtschaftliche Nutzen für das Unternehmen ist hierbei das wichtigste Entscheidungskriterium.

Neben den Anbietern von Location Based E-Business-Inhalten, werden sich in Zukunft auch die Netzbetreiber in diesem Segment verstärkt als Anbieter für Inhalte-Vermittler positionieren. Sie partizipieren aktuell nicht gleichwertig zum gestiegenen Datenaufkommen und müssen gleichzeitig hohe Investitionen in den Ausbau des LTE-Netzes tätigen. Durch das bestehende enge Kundenverhältnis der Netzbetreiber und das gemeinsame Interesse diesen Markt zu besetzen, kann von einer zunehmenden Entkopplung dieser beiden bisher getrennten Geschäftsfelder ausgegangen werden. Anbieter von Inhalten und Netzbetreiber als Inhalte-Vermittler werden in Zukunft Kooperationen, Partnerschaften und Allianzen eingehen müssen um ihre jeweiligen Geschäftsinteressen zu verfolgen. Sie können so ihre Kerngeschäfte effizienter und wirtschaftlicher weiterentwickeln und gleichzeitig schneller die Akzeptanz der Businessanwender erreichen. Zu diesem Ergebnis kommt auch Professor Torsten J.Gerpott in seiner aktuellen Analayse zu LTE. Er erwartet in den neuen Geschäftsfeldern noch erhebliche Verteilungskämpfe für die Zukunft und kurzfristig daher eher eine Evolution zur breiteren mobilen Nutzung bereits heute bekannter Internetapplikationen. [27]

6.3.2 Anwender

Die Wirtschaftlichkeit angebotener Dienste und Produkte im Bereich Location Based E-Business für den Anwender wird davon abhängen welchen wirtschaftlichen Mehrwert sich für das Unternehmen erzielen lässt und ob sie den speziellen Unternehmensanforderungen entsprechen. Ein wirtschaftlicher Mehrwert für Unternehmen des Location Based E-Business kann hierbei auf unterschiedliche Weise entstehen. Er kann erzielt werden sowohl aus Kostensenkungen, Erhöhung der Produktivität, Rentabilität und betriebliche Effizienz als auch aus Umsatzsteigerrungen.

Parallel zu den Potenzialen der Anbieter durch LTE im Bereich Location Based E-Business ergeben sich in Zukunft auch Potenziale für Unternehmen und Businessanwender. Sie werden sich mit neuen Diensten und Produkten Wettbewerbvorteile verschaffen können, wenn es ihnen gelingt, Chancen und Risiken für ihr Unternehmen schnell zu identifizieren, zu bewerten und bei entsprechender Wirtschaftlichkeit zu implementieren.

Für Unternehmen mit globaler Geschäftsausrichtung ergibt sich durch die technischen Vorzüge von LTE beispielsweise mit Anwendungen im Bereich Videoconferencing erhebliches Potenzial zur Kostensenkung. Kosten- und zeitintensive Geschäftsreisen können mit solchen Anwendungen in Zukunft gleichwertig ersetzt werden.

Aber auch in anderen Branchen lässt sich bei entsprechendem Angebot an Anwendungen und Produkten im Bereich Location Based E-Business ein wirtschaftlicher Mehrwert erzielen. Überdurchschnittlich profitieren werden an dieser Entwicklung in Zukunft Unternehmen der Branchen:

  • Gesundheitswesen
  • Transport und Logistik
  • Energieversorgung
  • Sicherheit
  • Finanzdienstleistung
  • Einzelhandel
  • Entertainment und Infotainment

7 Fazit

In der Beurteilung des Marktes für mobiles Datenaufkommen sind sich die einschlägigen Studien einig: Es wird in den nächsten Jahren ein gewaltiges Wachstum erwartet. Selbst wenn man den Erstellern eine gehörige Portion Zweckoptimismus unterstellt, die Richtung geht klar nach oben.
Die Erinnerungen an die Markteinführung von UMTS im Jahr 2001 sind dabei noch immer allgegenwärtig. Der anfänglichen Euphorie möglicher Killerapplikationen folgte damals schnell die Ernüchterung. Anscheinend haben die Beteiligten aber aus ihren Erfahrungen gelernt. Die erzielten Erlöse aus der LTE-Frequenzversteigerung lassen jedenfalls eine gewisse wirtschaftliche Vernunft der Netzbetreiber erkennen, auch hat der Staat im Vorfeld die Erwartungen an den Verkaufspreis nicht unangemessen angeheizt. Der Erfolg zukünftiger Anwendungen und Produkte durch LTE im Bereich Location Based E-Business wird vom Nutzen für den Anwender abhängen. Die Frage ist hier eindeutig: Was kann LTE was die Vorgängertechnologie nicht kann? LTE ist schneller. Es stellt aber nicht nur eine höhere Bandbreite zur Verfügung, sondern hat auch sehr geringe Latenzzeiten. Es sind dadurch Applikationen möglich, die vorher eingeschränkt oder überhaupt nicht mit mobilen Datendiensten funktionierten. Beispiel Videokonferenzen oder Onlinegaming. Gerade gab es eine erfolgreiche Probefahrt im Transrapid in Shanghai mit einer LTE-Verbindung bei 430 Km/h.
Mindestens genauso viel Dynamik ist auf Seiten der Dienste Anbieter zu erkennen. Firmen wie Apple kooperieren mit Netzbetreibern beim Vertrieb ihrer Geräte. Nokia und Yahoo gehen eine globale strategische Partnerschaft ein um ihren Produkten zu einer größeren Marktdurchdringung zu verhelfen. Die Grenzen zwischen einzelnen Diensten verschwimmen immer mehr, ist Facebook nun ein Social Network oder ein Klient zur Kommunikation? Ist Flottenmanagement nun Resource Tracking obwohl ich auch Module zur Navigation habe und Schnittstellen zu meinem ERP-System? Das Abgrenzen fällt zunehmend schwerer und damit auch die Möglichkeit zukünftige Entwicklungen vorherzusagen. Die Killerapplikation, die nur mit LTE möglich ist, gibt es heute nicht. Man braucht sie auch nicht. LTE mit seinen technischen Möglichkeiten soll dabei nicht nur die Infrastruktur für zukünftige Anwendungen bieten sondern schlichtweg den gestiegenen Mehrbedarf an Bandbreite decken. Ohne LTE wird die prognostizierte Entwicklung nicht möglich sein. Insofern ist LTE ‚nur‘ die logische Weiterentwicklung.

8 Fußnoten

  1. ↑ 31.05.2010 16:40Uhr http://www.3gpp.org/About-3GPP
  2. ↑ Technische Spezifikatione von LTE 31.05.2010 16:40Uhr http://www.ltemobile.de/lte-technik/
  3. ↑ vgl. Herden et. al., 2006
  4. ↑ Cisco Visual Networking Index Forecast Predicts Continued Mobile Data Traffic Surge 01.06.2010 22:00Uhr http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.html
  5. ↑ Report “Mobile Internet: blessing or curse?” 28.05.2010 18:14Uhr http://www.adlittle.de/pressemeldungen_de.html?&no_cache=1&view=272&spt=4
  6. ↑ Vodafone Geschäftsjahr 2009/2010 29.05.2010 18:04Uhr http://www.vodafone.de/unternehmen/presse/pm-archiv-2010_167789.html
  7. ↑ IDC Worldwide Quarterly Mobile Phone Tracker, May 6, 2010 28.05.2010 18:59 Uhr http://www.idc.com/getdoc.jsp?sessionId=&containerId=prUS22333410
  8. ↑ 03.06.2010 22:30Uhr http://www.navcen.uscg.gov/gps/default.htm
  9. ↑ 03.06.2010 22:40Uhr http://www.vodafone.de/business/pda-notebook-blackberry-umts-hsdpa/99200.html
  10. ↑ 03.06.2010 22:40Uhr http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/22_series/22.071/22071-810.zipref
  11. ↑ 04.06.2010 21:00Uhr http://www.toll-collect.de/frontend/press/picturearchive/PictureDownloadServlet;jsessionid=A029A90450E0D87E222D60A3636F8DFF?forceDatabase=false&primaryKey=570&pictureId=downloadPicture
  12. ↑ 04.06.2010 21:00Uhr http://www.track-trace.com/container
  13. ↑ 04.06.22:00 Uhr http://www.geocaching.com/
  14. ↑ 04.06.22:30 Uhr http://itunes.com/apps/Killer
  15. ↑ 04.06.22:30 Uhr http://www.fastfoot.mobi/site/de/index.html
  16. ↑ 06.06.21:30 Uhr http://www.facebook.com/
  17. ↑ 06.06.21:30 Uhr http://www.studivz.net/
  18. ↑ 06.06.21:30 Uhr http://www.schuelervz.net/
  19. ↑ 06.06.21:30 Uhr http://www.meinvz.net/
  20. ↑ 06.06.21:30 Uhr http://www.myspace.com/
  21. ↑ 04.06.2010 21:00Uhr http://foursquare.com/
  22. ↑ 06.06.23:30 Uhr http://www.inside-handy.de/news/15437.html/
  23. ↑ 06.06.23:30 Uhr http://www.gsmworld.com/documents/gsma_pbm_white_paper_11_2007.pdf
  24. ↑ 06.06.23:30 Uhr http://www.spiegel.de/netzwelt/gadgets/0,1518,670684,00.html
  25. ↑ 01.06.2010 22:30Uhr http://www.bundesrecht.juris.de/bdsg_1990/index.html
  26. ↑ 01.06.2010 22:30Uhr http://www.bundesrecht.juris.de/betrvg/__87.html
  27. ↑ Analyse von Professor Torsten J.Gerpott, Inhaber Lehrstuhl an der Universität Duisburg http://www.msm.uni-due.de/index.php?id=2018

9 Literatur- und Quellenverzeichnis

  • Herden S.; Marx Gómez J.; Rautenstrauch C.; Zwanziger A. (2006): Software-Architekturen für das E-Business, Springer Berlin
Von „http://winfwiki.wi-fom.de/index.php/Potenziale_durch_LTE_im_Bereich_Location_Based_E-Business“
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