Informations- und Kommunikationstechniken: Entwicklungstrends und Nutzungspotentiale

191 Pages·1993·5.344 MB·German

by  Karl-Ludwig Plank, Firoz Kaderali (auth.)

Karl-Ludwig Plank
Firoz Kaderali
Informations- und Kommunikationstechniken
Schriftenreihe der
ISDN- Forschungskommission
des Landes Nordrhein-Westfalen
Herausgeber:
Ministerium fUr Wirtschaft, Mittelstand und Technologie
des Landes Nordrhein-Westfalen
Mitglieder der ISDN.Forschungskommission:
Prof. Dr. Bernd-Peter Lange Prof. Dr. Reinhard Rock
- Sprecher der Kommission - - Stellvertretender Sprecher -
Universitat OsnabrUck Bergische UniversiUit
Gesamthochschule Wuppertal
Prof. Dr. Klaus Grimmer
Gesamthochschule Kassel Prof. Dr. Ursula Schumm-Garling
Universitat Universitat Dortmund
Prof. Dr. Firoz Kaderali Prof. Dr. Horst Strunz
FernUniversitat Hagen ExperTeam GmbH Koln
Dipl.-Sozialwirtin Anette Baron
- Wiss. Mitarbeiterin der Kommission -
Universitat OsnabrUck
TELETECH NRW
TELETECH NRW
Landeslnltlatlve Telekommunlkatlon
Karl-Ludwig Plank
Firoz Kaderali
Informations- ond
Kommonikationstechniken
Entwicklungstrends und Nutzungspotentiale
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Plank, Karl-Ludwig:
Informations-und Kommunikationstechniken:
Entwicklungstrends und Nutzungspotentiale I
Karl-Ludwig Plank; Firoz Kaderali.
[ISDN-Forschungskommission des Landes NRW]. -
Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, 1993
NE: Kaderali, Firoz:
Aile Rechte vorbehalten
© Friedr. Vieweg & Sohn VerJagsgesellschaft mbH, BraunschweigIWiesbaden, 1993
Der VerJag Vieweg ist ein Unternehmen der VerJagsgruppe Bertelsmann International.
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gilt insbesondere fUr Vervielfiiltigungen, Ubersetzungen, Mikrover
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Systemen.
Umschlaggestaltung: Christine NUsser, Wiesbaden
ISBN 978-3-528-06573-7 ISBN 978-3-322-85738-5 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-85738-5
5
Vorwort der ISDN-Forschungskommission des Landes NRW .................................... 11
Vorbemerkung zur Studie und Kurzfassung der Ergebnisse ...................................... 15
1. Stand der Technik ....•....................................................•..............•.........•............... 23
1.1 Schliisseltechnologien fUr die IuK-Techniken ............................................................ 23
1.1.0 Vorbemerkung .............................................................................................. 23
1.1.1 Mikroelektronik ............................................................................................ 23
1.1.2 Ein-und Ausgabetechnologien ...................................................................... 25
1.1.2.1 Displays fUr die fliichtige Darstellung ............................................... 25
1.1.2.2 Massenspeichersysteme ................................................................... 26
1.1.2.3 Schreibende Ausgabegerate ............................................................. 27
1.1.2.4 Lesende Eingabegerate .................................................................... 28
1.1.2.5 Tastaturen, Mause und Digitizer ...................................................... 28
1.1.3 Optische Informationstechnologien ................................................................ 29
1. 1.3. 1 Glasfasertechnik .............................................................................. 29
1.1.3.2 Optische Informationsverarbeitung .................................................. 29
1.1.4 Softwaretechnik ............................................................................................ 30
1.1.4.0 Vorbemerkung ................................................................................. 30
1. 1.4. 1 Einsatz von Software in der Vermittlungstechnik ............................. 31
1.1.4.2 Komrnunikationssoftware fUr Endgerate .......................................... 32
1.1.5 Zusamrnenfassende Feststellungen und Hypothesen ....................................... 34
1.2 EinfUhrung von ISDN ............................................................................................... 35
1.2.1 Riickblick ...................................................................................................... 35
1.2.2 Das ISDN-Konzept ....................................................................................... 35
1.2.3 Einfiihrungsstrategie und Stand der Einfiihrung ............................................. 36
1.2.4 Zusamrnenfassende Feststellungen und Bewertungen ..................................... 38
1.3 Lokale Netze ............................................................................................................ 38
1.3.1 Konzepte fUr Lokale Netze ............................................................................ 38
1.3.2 Stand der Einfiihrung ..................................................................................... 39
1.3.3 Zusamrnenfassende Feststellungen ................................................................. 40
1.4 Optische Informationstechnik. ................................................................................... 40
1.4.1 Optische Ubermittlung ................................................................................... 40
1.4.2 Stand der Glasfasertechnik ............................................................................ 41
1.4.3 Zusamrnenfassende F eststellungen ................................................................. 41
1.5 Satellitenfunk ............................................................................................................ 42
1.5.1 Riickblick ...................................................................................................... 42
1.5.2 Stand der Satellitentechnik ........................................................................... .43
1.5.3 Zusamrnenfassende F eststellungen ................................................................. 44
6 Inhaltsverzeichnis
1.6 Mobilfunk ................................................................................................................. 45
1.6.1 Ruckblick ...................................................................................................... 45
1.6.2 Stand der Technik ........................................................................................ ,45
1.6.3 Zusarnmenfassende F eststellungen ................................................................. 47
1.7 Intelligente Netze ...................................................................................................... 48
1.7. 1 Ruckblick ...................................................................................................... 48
1.7.2 Stand der Entwicklung .................................................................................. 49
1.7.3 Zusarnmenfassende Feststellungen .................................................. " ............. SO
1.8 Breitbandige N etze ................................................................................................... 51
1.8.1 Ruckblick ...................................................................................................... 51
1.8.2 Stand der Technik ......................................................................................... 51
1.8.3 Zusammenfassende Feststellungen ................................................................. 53
1.9 Dienste und Endgeriite .............................................................................................. 53
1.9.1 Ruckblick ...................................................................................................... 53
1.9.1.0 Vorbemerkung ................................................................................. 53
1.9. 1. 1 Individualdienste .............................................................................. 54
1.9.1.2 Rundfunkdienste .............................................................................. 55
1.9.2 Diensteklassen und ihre Bedeutung ................................................................ 56
1.9.3 Einfiihrung und Stand von Fernmeldediensten ................................................ 57
1.9.3.1 Individualdienste .............................................................................. 57
1.9.3.2 Rundfunkdienste .............................................................................. 59
1.9.4 Endgeriite ...................................................................................................... 60
1.9.4.1 Endgeriite fur Individualdienste ........................................................ 60
1.9.4.2 Endgeriite fur Rundfunkdienste ........................................................ 62
1.9.5 Zusarnmenfassende F eststellungen ................................................................. 62
1.10 Dienste-Verfiechtung .............................................................................................. 62
1.10.1 Ruckblick ...................................................................................................... 62
1.10.2 Stand der Entwicklung .................................................................................. 63
1.10.3 Zusarnmenfassende Feststellungen ................................................................. 64
2. Alternative Entwicklungsmoglichkeiten der IuK-Techniken ............................... 65
2.0 Allgemeine Vorbemerkungen .................................................................................... 65
2.0.1 Ausgangssituation .............................................................. , .......................... 65
2.1 Schlusseltechnologien fur die IuK-Techniken ............................................................ 67
2.1.1 Mikroelektronik ............................................................................................ 67
2.1.2 Ein-und Ausgabetechniken ........................................................................... 69
Inhaltsverzeichnis 7
2.1.2.0 Vorbemerkung ................................................................................. 69
2.1.2. 1 Displays fur die fliichtige Darstellung ............................................... 69
2.1.2.2 Massenspeichersysteme ................................................................... 69
2.1.2.3 Schreibende Ausgabegerate ............................................................. 70
2.1.2.4 Lesende Eingabegerate .................................................................... 71
2.1.2.5 Tastaturen, Mause und Digitizer ...................................................... 71
2.1.3 Optische Informationstechnologien ................................................................ 72
2.1.3.1 Glasfasertechnik .............................................................................. 72
2.1.3.2 Optische Informationsverarbeitung .................................................. 72
2.1.4 Softwaretechnik ............................................................................................ 73
2.1.4.0 Vorbemerkung ................................................................................. 73
2.1.4.1 Einsatz von Software in der Vermittlungstechnik ............................. 74
2.1.4.2 Kommunikationssoftware fur Endgerate .......................................... 74
2.1.5. Synergienutzung ............................................................................................ 75
2.1.6 Zusammenfassende Hypothesen und Bewertungen ......................................... 76
2.2 Alternativen zum und innerhalb des ISDN ................................................................. 77
2.2.0 Vorbemerkung .............................................................................................. 77
2.2.1 Alternativen zum gewahlten ISDN-Konzept .................................................. 78
2.2.2 Die Schnittstellenproblematik ........................................................................ 82
2.2.3 Zusammenfassende Bewertungen und Empfehlungen ..................................... 83
2.3 Alternativen bei Lokalen Netzen ............................................................................... 84
2.3.1 Weiterentwicklung der LAN-Technik ............................................................ 84
2.3.2 Verbindung von LAN s untereinander ............................................................. 84
2.3.3 Zusammenfassende Bewertungen .................................................................. 86
2.4 Weiterentwicklung der optischen Nachrichtentechnik ................................................ 87
2.4.1 Randbedingung fur die Weiterentwicklung ..................................................... 87
2.4.2 Technische Gestaltungsmoglichkeiten ............................................................ 88
2.4.3 Zusammenfassende Bewertungen .................................................................. 89
2.5 Weiterentwicklung beim Satellitenfunk ..................................................................... 90
2.5.1 Technische Weiterentwicklung bei den Raumsegmenten ................................ 90
2.5.2 Zusammenfassende Hypothesen und Bewertungen ......................................... 92
2.6 Weiterentwicklung im Mobilfunk .............................................................................. 92
2.6.1 Absehbare Konzepte im Mobilfunk ................................................................ 92
2.6.2 Technische Weiterentwicklung bei den Mobilfunksystemen ............................ 93
2.6.3 Konkurrenz zwischen drahtgebundener und drahtloser
Individualkommunikation .............................................................................. 95
2.6.4 Zusammenfassende Hypothesen und Bewertungen ......................................... 95
8 InhaItsverzeichnis
2.7 Weiterentwicklung bei den Intelligenten Netzen ........................................................ 96
2.7.0 Vorbemerkung .............................................................................................. 96
2.7.1 Fortentwicklung bei Normen und Standardisierung ........................................ 97
2.7.2 Einfiihrungsmoglichkeiten im Netz ................................................................ 98
2.7.3 Netziibergreifende IN-Eigenschaften ............................................................. 99
2.7.4 Zusammenfassende Hypothesen, Bewertungen und Empfehlungen ................. l00
2.8 Weiterentwicklung bei breitbandigen Netzen ............................................................. l01
2.8.1 Derzeitige Entwicklung ................................................................................. 101
2.8.2 Glasfaser und Rundfunksatellit aIs Basis breitbandiger Netze ......................... 101
2.8.3 Technische Losungsvarianten fUr Breitbandnetze ........................................... l02
2.8.4 Zusammenfassende Hypothesen und Bewertungen. ........................................ l04
2.9 Weiterentwicklung bei den Diensten ......................................................................... 105
2.9.1 Die Dienstbegriffe ......................................................................................... 105
2.9.2 Organisationsformen fUr Dienste .................................................................... 107
2.9.3 Rundfunkdienste ............................................................................................ 109
2.9.4 Zusammenfassende Hypothesen und Bewertungen ......................................... 113
2.10 Weiterentwicklung bei der Dienste-Verflechtung .................................................... 114
2.10.1 Dienste-Verflechtung ..................................................................................... 114
2.10.2 Felder fUr Dienste-Verflechtung ..................................................................... 115
2.10.3 Zusammenfassende Hypothesen und Bewertungen. ........................................ 117
3. Wachstums-und Substitutionspotentiale in der Informationstechnik.. .....•.....•••. 1l9
3.0 Marktentwicklungen in der Informationstechnik ........................................................ 119
3.0.1 Historischer Uberblick ................................................................................... l19
3.0.2 Interpretation der Umsatzzahlen und Investitionsvolurnina in ...................... ..
der Informationstechnik ................................................................................. 121
3.0.2.1 Interpretation der Umsatze, Investitionen und Ertrage der
Deutschen Bundespost. .................................................................... 122
3.0.2.2 Interpretation von Zahlen der UnterhaItungselektronik ..................... 125
3.0.2.3 Interpretation von Zahlen der Datenverarbeitung ............................. 127
3.0.2.4 SchluBbemerkungen zu den statistischen Werten .............................. 129
3.0.3 Versuch einer Gesamtbedarfsdarstellung ........................................................ 129
3.0.4 Zusammenfassende Hypothesen und Empfehlungen ....................................... 137
3.1 Wachtumsfelder der technischen Kommunikation ...................................................... 137
3.1.0 Vorbemerkungen ........................................................................................... 137
3.1.1 Wachstumsannahmen in der Kommunikation ................................................. 139
Inhaltsverzeichnis 9
3.1.1.1 Ausbaupotentiale in der Mobilkommunikation ................................. 139
3.1.1.2 Neue Dienste ................................................................................... 141
3.1.2 Unterhaltungselektronik ................................................................................ 145
3.1.3 Datenverarbeitung ......................................................................................... 147
3. 1.4 Zusammenfassender Uberblick fiber das Wachstumsmodell ............................ 148
3.1.5 Zusammenfassende Feststellungen, Hypothesen und Bewertungen ................. 154
3.2 Substitutionsfelder .................................................................................................... 155
3.2.0 Vorbemerkungen ........................................................................................... 155
3.2.1 Substitutionen innerhalb von Substitutionsfeldem .......................................... 156
3.2.1.1 Substitutionen in schmalbandigen Netzen ......................................... 156
3.2.1.2 Substitutionen alphanumerischer Dienste durch Telefax ................... 156
3.2.1.3 Substitutionspotentiale von Modems ................................................ 158
3.2.1.4 Substitution von Btx durch andere Mailbox-Dienste ......................... 159
3.2.2 Substitutionen in drahtlosen Netzen ............................................................... 160
3.2.3 Substitutionen in breitbandigen Netzen .......................................................... 161
3.3 Substitutionen von dienstspezifischen Netzen durch ISDN ........................................ 162
3.3.0 Vorbemerkung .............................................................................................. 162
3.3.1 Substitutionsaspekte bezOglich des ISDN ...................................................... 163
3.3.2 Substitutionsaspekte bezOglich der ISDN-Dienste .......................................... 165
3.3.2.0 Vorbemerkung ................................................................................. 165
3.3.2.1 ISDN im Sprachbereich ................................................................... 166
3.3.2.2 ISDN-Fax ........................................................................................ 166
3.3.2.3 ISDN-Btx ........................................................................................ 168
3.3.2.4 ISDN und Datenverkehr .................................................................. 168
3.3.2.5 ISDN und PCs ................................................................................. 169
3.3.3 Der ISDN-Markt als Substitutions-und Wachstumselement .......................... 170
3.4 Substitutionen zwischen Netzen ................................................................................ 173
3.4.0 Vorbemerkung .............................................................................................. 173
3.4.1 Substitutionen zwischen schmalbandigen drahtgebundenen Netzen
und schmalbandigen drahtlosen Netzen .......................................................... 173
3.4.2 Substitutionen zwischen breitbandigen Verteil-und
Individualkommunikationsnetzen ................................................................... 175
3.4.3 Zusammenfassende Hypothesen, Empfehlungen und Bewertungen
zu allen Substitutionspotentialen .................................................................... 177
Veroffentlichungen im Rahmen der Landesinitiative TELETECH NRW ........................... 181
AbkOrzungen ................................................................................................................... 183
Stichwortregister ............................................................................................................. 187
11
Vorwort der ISDN-Forschungskommission des Landes NRW
Mit groBen Erwartungen aber auch Befurchtungen wurde die Inbetriebnahrne des diensteinte
grierenden digitalen Femmeldenetzes ISDN im Jahre 1989 begleitet. Doch trotz umfangreicher
Informations-und WerbemaBnahrnen wissen viele private Kunden und gewerbliche Nutzer von
Femrneldediensten noch wenig mit diesem Kiirzel anzufangen. Das prinzipieII offen angelegte
System birgt durch die Kombinationsmoglichkeiten verschiedenster Dienste mit vielfliltigen
Dienstmerkmalen und unterschiedlichen potentieIIen Endgeratekonfigurationen groBe Nut
zungsmoglichkeiten, aber auch eine nahezu uniiberschaubare Komplexitat. Diese erhoht sich
weiterhin, wenn es urn die Verkniipfung von Telekommunikationsdiensten im ISDN mit
Leistungen der Datenverarbeitung geht. Mit den vielfliltigen Moglichkeiten der Technikkonfi
guration und -nutzung sind in Wirtschaft und GeseIIschaft Chancen und Risiken verbunden,
aber auch Gestaltungsmoglichkeiten, besonders hinsichtlich der Sozialvertraglichkeit fur die
Anwender von ISDN, seien es Untemehrnen, Arbeitnehrner oder private Haushalte, gegeben.
Angesichts der okonomischen und geseIlschaftlichen Relevanz der neuen ISDN-Technologie
und im BewuBtsein des diesbeziiglichen Wissensdefizits und des Gestaltungsbedarfs hat das
Land Nordrhein-Westfalen, vertreten durch die Staatskanzlei, das Ministerium fur Wirtschaft,
Mittelstand und Technologie und das Ministerium fur Arbeit, Gesundheit und Soziales, im Jahr
1989 die ISDN-Forschungskommission berufen. Der Kommission gehoren Professoren und
Professorinnen aus den Bereichen Technik-, Rechts-, Sozial- und Wirtschaftswissenschaften
an.
Das Land Nordrhein-Westfalen hat seinen Auftrag an die ISDN-Forschungskomrnission in
folgenden Anforderungen formuliert:
- AufschluB zu geben iiber die wirtschaftliche Leistungsfahigkeit und die Leistungsgrenzen
der ISDN-Kommunikationssysteme, iiber die Einsatzmoglichkeiten und jeweiligen Anwen
dungsvoraussetzungen des ISDN;
- Orientierungswissen dafur zu erarbeiten, daB die Modernisierungs-und Wachstumschancen,
die in der HersteIlung und Anwendung der neuen Kommunikationstechniken liegen, ausge
schopft werden konnen;
- wissenschaftliche Erkenntnisse iiber mOgliche Gefahren und Risiken, iiber die Notwendig
keit risikomindemder MaBnahmen und iiber technische und organisatorische Gestaltungsop
tionen beim Einsatz der ISDN-Technik an (Biiro-) Arbeitsplatzen zu gewinnen;
- Anst6Be und Diskussionsgrundlagen fur einen offentlichen Dialog zwischen Technikher
steIl em und -anwendem, Arbeitnehrnem und Arbeitgebem sowie Wissenschaftlem und Poli
tikem iiber die Chancen und Risiken der neuen Informations- und Kommunikationstechni
ken zu liefem.
Die ISDN-Forschungskomrnission geht von einem breiten Technikverstandnis aus. Das
diensteintegrierende, digitale Femrneldenetz wird als ein Bestandteil im Gefuge vemetzter
Systeme betrachtet, deren Wirkungen es zu analysieren gilt. Das heiBt, es geht nicht nur urn die
technische Seite der digitalen Verrnittlung und Dbertragung auf der Basis von 64 kbitls unter