Die Verbindung von Telekommunikationsnetzwerken, insbesondere Handynetzen, die die Kommunikation zwischen den Nutzern der verschiedenen Netze ermöglicht, wird in der Industrieökonomie als Zwei-Weg-Zusammenschaltung bezeichnet. Die ökonomische Analyse solcher Zwei-Weg-Zusammenschaltungen bietet wertvolle Erkenntnisse über den Markt und dessen zukünftige Entwicklungen. In seiner Forschungsarbeit analysiert Ulrich Berger die Eigenschaften und Probleme von Telekommunikationsnetzwerken, wobei er insbesondere auf Effekte der Zusammenschaltungsgebühr und der Anrufexternaliät eingeht, letztere erfasst den Nutzen für den Angerufenen. Dieser Aspekt wurde in den bisherigen wissenschaftlichen Untersuchungen nur unzureichend erfasst, dennoch sind ihre Auswirkungen gravierend, was Ulrich Berger in seiner Forschungsarbeit eindrucksvoll nachweist. So zeigt er, dass aus gesamtwirtschaftlicher Sicht eine regulatorische Festlegung der Zusammenschaltungsgebühr auf Kostenniveau nicht optimal sein kann.
Außerdem richtet sich die Verbraucherentscheidung zugunsten eines Netzes auch danach, mit welchen Personen häufiger kommuniziert werden soll. Keineswegs ist es so, wie in der bisherigen Literatur üblicherweise vorausgesetzt, dass jeder Teilnehmer mit gleicher Wahrscheinlichkeit zu Teilnehmern verschiedener Netze telefoniert. Mit den Instrumenten der evolutionären Spieltheorie weist Berger nach, dass unter dieser Annahme ein System von mehreren Netzanbietern unter den gegebenen Bedingungen – bei denen Anrufe in Fremdnetze teurer als netzinterne Gespräche sind – nicht stabil sein kann. Einer der Anbieter würde früher oder später stärker als die anderen wachsen und die Konkurrenten vom Markt drängen – was ja in der Praxis offensichtlich nicht geschieht. Einen Ausweg aus dem Dilemma liefert Bergers Modell der „lokalen Interaktion“. Danach telefoniert ein typischer Netzteilnehmer tatsächlich am häufigsten mit wenigen ausgewählten Netzpartnern, die Wahrscheinlichkeit für Anrufe in Fremdnetze ist relativ gering. So ist die Koexistenz verschiedener Netze in einem dynamischen Gleichgewicht möglich.
Bei seinen Arbeiten greift Berger auf Erkenntnisse zurück, die auf eine lange und intensive Auseinandersetzung mit der ökonomischen Beschreibung der Telekommunikation zurückgehen. Teile seiner Untersuchungen wurden in den letzten Jahren bereits in renommierten Fachzeitschriften veröffentlicht sowie auf angesehenen internationalen Konferenzen präsentiert, wobei die Resonanz durchwegs von hohem Interesse und Anerkennung zeugte. Vodafone-Chef Jürgen von Kuczkowski: „Die von Dr. Berger angestellten Analysen basieren auf neuen Ansätzen, die frühere Unzulänglichkeiten ausschalten. Er liefert Erklärungen, die helfen, das Geschehen auf diesem sehr dynamischen Markt besser zu verstehen. Die Betreiber von Telekommunikationsnetzen wie die Marktregulatoren gewinnen hierdurch interessante neue Erkenntnisse über die Entwicklungen eines hochdynamischen Marktes.“
Innerhalb von mobilen Ad-hoc-Netzen können mobile Endgeräte wie zum Beispiel Mobiltelefone oder Notebooks direkt miteinander kommunizieren, ohne dass eine zusätzliche Infrastruktur benötigt wird. Jedes einzelne Endgerät übernimmt innerhalb dieses Netzes Funktionen, die in heutigen Mobilfunksystemen von der Infrastruktur übernommen werden: Das Endgerät dient nicht nur als Sende- und Empfangsstation für die Sprach- oder Datenübertragung, sondern gleichzeitig auch als drahtloser Router für Verbindungen zwischen anderen Teilnehmern. Aufgrund der hohen Dynamik in Ad-hoc-Netzen – alle Komponenten können mobil sein – kann sich der optimale Übertragungsweg zwischen zwei Endgeräten unvorhersehbar ändern und muss daher ständig neu ermittelt werden.
Besonders das Routing innerhalb von Ad-hoc-Netzen ist bereits recht gut erforscht, ein Problem stellte aber bislang noch die automatische Zuweisung von eindeutigen Adressen dar, die für das korrekte Routing von Datenpaketen benötigt werden. Insbesondere zur Auflösung von Adresskonflikten, die vor allem dann entstehen können, wenn Nachbarnetze miteinander verschmelzen, wurden bislang keine zufriedenstellenden Lösungen gefunden: bisherige Ansätze arbeiten entweder nicht zuverlässig oder benötigen einen sehr hohen Signalisierungsaufwand, so dass sie sich nur für kleine Funknetze eignen. Genau hier setzt die Arbeit des Preisträgers an. Vodafone-Chef Jürgen von Kuczkowski: „Dr. Weniger hat ein Verfahren entwickelt, bei dem die automatische Zuweisung von Adressen sehr zuverlässig und effizient funktioniert. Genau hier liegt der besondere Wert seiner Arbeit. Sie leistet einen entscheidenden Schritt in eine Richtung, die der Technologie der mobilen Ad-hoc-Netze zum Durchbruch verhelfen kann.“
Die Grundidee des von Weniger entwickelten PACMAN-Verfahrens besteht darin, Informationen zu verwenden, die ohnehin parallel zu den eigentlich gesendeten Daten im Netz übertragen werden müssen. Anders als bisherige Ansätze verwendet jedes Endgerät also nicht aktiv (zusätzlich) zu übertragene Pakete von Kontrolldaten, sondern „belauscht“ quasi lediglich den ohnehin für das Routing notwendigen Signalisierungsverkehr. Aus diesem werden die Informationen ermittelt, die für eine eindeutige IP-Adresszuweisung und zur Erkennung von eventuell existierenden Adresskonflikten benötigt werden. So treten zum Beispiel bestimmte Anomalien im Signalisierungsverkehr auf, falls ein Adresskonflikt im Netz vorliegt. Diese Anomalien können zur Identifizierung einer doppelten Adresse ausgenutzt werden. Dies ist ein absolut neuer und zukunftsweisender Ansatz. Der bei bisherigen Modellen auftretende Protokollaufwand wird damit vermieden. Die Effizienz kann sogar weiter gesteigert werden, in dem die für die Ende-zu-Ende-Kommunikation relevanten IP-Adressen in einer Art und Weise zugewiesen werden, die eine Komprimierung der IP-Adressen auf dem Funkkanal ermöglicht. Zusätzlich erlaubt das PACMAN-Verfahren den Aufbau einer hierarchischen Adressstruktur im Netz, die für ein effizienteres Routing ausgenutzt werden kann. Seine theoretischen Überlegungen hat Kilian Weniger durch ausführliche Simulationen und Untersuchungen mit modifizierten, mit Wireless LAN ausgestatteten Handheld-PCs unter Verwendung verschiedener Routingprotokolle verifiziert. Dabei konnte er zeigen, dass sein PACMAN-Verfahren tatsächlich in der Lage ist, Adresskonflikte zuverlässig zu erkennen und aufzulösen.
Fachleute erwarten ein starkes Wachstum bei Lösungen, die auf mobilen Ad-hoc-Netzen basieren. Mit solchen Netzen ließe sich zum Beispiel die Zahl der für eine flächendeckende Kommunikation erforderlichen Basisstationen reduzieren. Mobile Ad-hoc-Netze ermöglichen zudem, etwa im Katastrophenfall, eine reibungslose Kommunikation ohne den Einsatz von entsprechenden Infrastrukturkomponenten.