WLAN im Bildungsbereich: Drei neue Anforderungen

Die Zeiten, als Professoren während einer Vorlesung die komplette Tafel mit Kreide vollschrieben, sind schon länger vorbei. Heutzutage präsentieren Dozenten vornehmlich per via WLAN angebundenem Tablet, während die Studenten am Laptop oder Tablet mitlesen, Notizen machen oder online recherchieren. [...]

Heutige Studenten sind „Digital Natives“. Ein schneller und zuverlässiger Zugang zum Internet wird jederzeit vorausgesetzt. Schulen und Universitäten bieten für die Studierenden zwar WLAN-Zugang zum Internet an, der aber nicht immer der schnellste ist. Kein Wunder –  mit Tausenden von Studierenden, die oft über mehrere Geräte verfügen und diese auch nutzen, sind sowohl die Leistungsfähigkeit als auch die Abdeckung des Campus echte Herausforderungen.

Ein gut funktionierendes WLAN ist für einen optimalen Lehrbetrieb heute unabdingbar. Die IT-Verantwortlichen der Universitäten stehen vor der Herausforderungen, tausende von Nutzern ein effizientes Funknetzwerk bereit zu stellen und gleichzeitig technologisch zukunftssicher zu sein. Der neue Standard 802.11ac Wave 2 kann dabei helfen, diese Herausforderungen zu meistern, zieht jedoch kostspielige Hardware-Upgrades nach sich. Bei der Planung eines Netzwerks mit aktueller Technologie gilt es, Kriterien zu beachten, die Zuverlässigkeit und eine einfache Einbindung der Nutzer bei überschaubaren Kosten für neue Hardware gewährleisten.

ZUVERLÄSSIG, EGAL WIE VIELE VERBUNDEN SIND

Tablets, die übers Netzwerk Projektoren nutzen, ersetzen in Hörsälen und Klassenräumen immer öfter Whiteboards und Tafeln. Studenten und Schüler sehen sich zur Vorbereitung Vorlesungen im Videoformat an und während des Unterrichts finden interaktive Übungen statt. In Sprachkursen interagieren kleine Gruppen von Schülern über Laptops oder Mobilgeräte per Videokonferenz mit Muttersprachlern – und das alles über WLAN. Um für dessen zuverlässige Verbindung zu sorgen, muss sichergestellt sein, dass das Netzwerk folgende drei Funktionen bietet:

• Dichte Abdeckung plus hohe Bandbreite: Eine WLAN-Abdeckung sollte in Bereichen wie Hörsälen, Stadien, Sporthallen und Cafeterien eine sehr hohe Dichte aufweisen. Wenn in einer Aula mit nur einem Zugangspunkt nur ein Gerät mit dem WLAN verbunden wird, stehen diesem 100 Prozent der Bandbreite zur Verfügung. Wenn 200 Geräte eine Verbindung herstellen, sind für jedes einzelne Gerät gerade noch 0,5 Prozent der Bandbreite dieses Access Points verfügbar. Vor der Anschaffung muss deshalb die Frage beantwortet werden, wie viele Geräte mit guter Verbindung eingebunden werden können und nicht nur die nach der maximalen Anzahl der Geräte.
• Flexible Frequenzbereiche zwischen 5 GHz bis 2,4 GHz: Die Abdeckung ist am besten, wenn genügend 5-GHz-Funkmodule für alle 5-GHz-geeigneten Geräte verfügbar sind – das sind normalerweise 70 bis 90 Prozent aller Geräte. Denn der 5-GHz-Frequenzbereich verfügt über 24 Kanäle. Im Vergleich dazu hat der 2,4-GHz-Frequenzbereich nur drei. Access Points, die streng mit einem 2,4-GHz- und einem 5-GHz-Funkmodul konfiguriert sind, sollte man unbedingt vermeiden, wenn man nicht für mehr 2,4-GHz-Funkmodule bezahlen möchte, als man tatsächlich benötigt. Besser wählt man Zugangspunkte mit programmierbaren Funkmodulen, die sich bequem mit einem Klick auf 2,4-GHz- oder 5-GHz-Frequenzbereiche konfigurieren lassen. So lässt sich der Anteil der 5-GHz-Funkmodule schrittweise anheben, wenn sukzessive immer mehr Studenten neuere 5-GHz-Geräte einsetzen.
• Priorität für wichtige Anwendungen: Für Bildungsprogramme sollten höhere Prioritäten gelten, als beispielsweise für Facebook oder App-Downloads. Man stelle sich vor, Apple veröffentlicht an einem Montagmorgen eine neue iOS-Version und 1.000 Studenten beginnen den Download. Mit der Priorisierung von Anwendungen lässt sich verhindern, dass diese Downloads die WLAN-Performance massiv beeinträchtigen. Mittels der Verwaltungsoberfläche ist es möglich, den Datenverkehr anwendungs- oder tageszeitenabhängig zu priorisieren. So lässt sich beispielsweise das Herunterladen von Anwendungen auf fünf bis zehn Prozent des Netzwerkverkehrs begrenzen. Gegebenenfalls empfiehlt es sich, in Unterrichtsräumen die Nutzung von Social Media-Anwendungen auf die Zeit nach 16 Uhr zu beschränken, sie in Aufenthaltsräumen aber ganztägig zuzulassen. Durch die Leistungskontrolle von Anwendungen wird der Datenverkehr nicht vollkommen gesperrt, vielmehr wird der relativ geringe Anteil des Datenverkehrs auf dem Campus bevorzugt, der sich auf das Wesentliche, nämlich das Lernen und die Recherche bezieht.

SELBSTREGULIERUNG VON GERÄTEN

Es empfiehlt sich vorausschauend zu planen und rechtzeitig an den nächsten Semesterbeginn zu denken.

Wenn Hunderte oder Tausende neuer Studenten gleichzeitig auf dem Campus eintreffen, mit jeweils mehreren WLAN-fähigen Geräten, erwarten sie, umgehend online gehen zu können. Die gesamte Studentenschaft zur IT-Abteilung zu schicken, um sich dort zu registrieren, wäre kaum praktikabel. Neue Lösungen zur Selbstregistrierung ermöglichen es, den Studenten vor Vorlesungsbeginn per E-Mail einen individualisierten Hauptschlüssel zukommen zu lassen. Diese E-Mail enthält einen Link zu einer Website, auf der die Studenten ihre Geräte registrieren können, indem sie einfach ihren Namen und den Hauptschlüssel eingeben – ohne dass die IT involviert werden muss. Die Lösung identifiziert dann die Geräte und verbindet sie anschließend automatisch. Die Lösung zur Selbstregistrierung trägt außerdem dazu bei, die Weitergabe des Hauptschlüssels an Außenstehende zu unterbinden, da sich die Anzahl der Geräte pro Student begrenzen lässt. Wenn das Limit bei vier Geräten liegt, wird ein Student, der versucht, ein fünftes Gerät zu registrieren, aufgefordert, zuvor die Registrierung eines anderen Geräts aufzuheben.

NIEDRIGE GESAMTBETRIEBSKOSTEN

Um die Investitionskosten gering zu halten, sollte man nach einer Lösung suchen, die mit der geringstmöglichen Anzahl an Zugangspunkten, eine volle Abdeckung bietet. Die Lösungen einiger Anbieter erfordern für große Hörsäle Dutzende von Zugangspunkten. Wohingegen andere mit nur wenigen Zugangspunkten auskommen, um dieselbe Abdeckung zu erreichen. Die Anzahl der Funkmodule pro Zugangspunkt macht hier den Unterschied. Weniger Zugangspunkte bedeuten weniger Hardwarekosten und weniger Kosten für die Installation, Verkabelung und laufende Verwaltung. Eine weitere Möglichkeit Kosten zu sparen, bietet die Auswahl einer Lösung, die neue Wireless-Standards wie 802.11ac Wave 2 mit einem einfachen Software-Upgrade unterstützt. Per Software aktualisierbare Funkmodule verlängern die Lebensdauer eines WLAN-Netzwerks enorm.

FAZIT

Mehr mobile Geräte und eine höhere WLAN-Nutzung im Bildungsbereich sorgen für eine höhere Belastung der Campus-WLAN-Netzwerke. Die gute Nachricht ist, dass sich diese Probleme mithilfe innovativer WLAN-Lösungen überwinden lassen. Dazu gehören Lösungen, die in Bereichen mit hoher Auslastung eine zuverlässige Performance aufweisen und Optionen bieten, dem Datenverkehr anwendungsbasiert Prioritäten zuzuweisen. Self-Service-Registrierungen helfen dabei den Verwaltungsaufwand gering zu halten und konfigurierbare Funkmodule halten die Kosten im Zaum.

* Perry Correll ist Principal Technologist bei Xirrus.