Macht eine Technologie wie LTE ein Netzwerk in der Schule überflüssig?

In Schu­len eige­ne, teu­re Netz­werk­in­fra­struk­tur auf­zu­bau­en sei irgend­wann über­flüs­sig, da schließ­lich mit UMTS und LTE neue Tech­no­lo­gi­en zur Ver­fü­gung stün­den, die in abseh­ba­rer Zeit jed­we­de eige­ne tech­ni­sche Instal­la­tio­nen über­flüs­sig mach­ten — die­ses Argu­ment höre ich sehr häu­fig im Netz und lese es auch gele­gent­lich in ernst­zu­neh­men­den jour­na­lis­ti­schen Tex­ten.

Ich bin kein Spe­zia­list für Kom­mu­ni­ka­ti­ons­tech­nik, möch­te aber den­noch begrün­den, war­um ich die­ses Argu­ment von einem heu­ti­gen Stand­punkt aus nicht gel­ten las­sen will. Dazu muss ich etwas aus­ho­len:

LTE und UMTS sind soge­nann­te Sha­red-Medi­en, d.h. alle Nut­zer einer Funk­zel­le auf einem Sen­de­mast tei­len sich die maxi­ma­len Band­brei­ten, die mit die­sen Funk­tech­no­lo­gi­en mög­lich sind. Der Daten­trans­port bei UMTS und LTE ist ziem­lich geni­al gelöst, so dass das erst­mal nicht so auf­fällt. Ein gutes Bild dafür fin­det sich in die­sem Arti­kelLTE und UMTS-Mas­ten sen­den ein Fre­quenz­misch­masch, was mit den Stim­men auf einer WG-Par­ty ver­gleich­bar ist. In die­sem Unter­hal­tungs­brei wer­den simul­tan unglaub­lich vie­le Infor­ma­tio­nen aus­ge­tauscht. Der Umfang die­ser Klang­men­ge ist begrenzt durch die Anzahl der Spre­chen­den, die akkus­ti­sche Ver­hält­nis­se und die Gesamt­laut­stär­ke. Um eine bestimm­te Infor­ma­ti­on aus die­sem Unter­hal­tungs­brei her­aus­zu­hö­ren, muss ich mich auf die Stim­me und das Gesicht eines Men­schen kon­zen­trie­ren.

Ein Han­dy oder Pad mit UMTS-Modul „kon­zen­triert” sich nicht auf Stim­men, aber es erkennt die für sich bestimm­ten Pake­te („Wor­te”) in die­sen Fre­quenz­brei an einem Schlüs­sel, den es vor­her mit der Basis aus­ge­han­delt hat. Je mehr Teil­neh­mer „zuhö­ren”, des­to mehr muss ver­schlüs­selt und ent­schlüs­selt wer­den und des­to nied­ri­ger ist die zu Ver­fü­gung ste­hen­de Bandbreite.Die Über­ga­be an eine ande­re Funk­zel­le ist wegen der Ver­schlüs­se­lung tech­nisch nicht tri­vi­al — daher stockt heu­te schon im UMTS-Betrieb ger­ne mal der Daten­strom im Zug.

Die Ein­stiegs­klas­se bei LTE beträgt etwa 21Mbit/s. Das ent­spricht etwa 1/50 der heu­te mit güns­ti­gen Schrad­del­ka­bel­net­zen erreich­ba­ren Geschwin­dig­keit. Sur­fen 25 SuS in einem Raum mit ihren Pads, bleibt für jeden eine Band­brei­te von 0,84Mbit/s, also etwa DSL768. Macht das unse­re Schu­le mit der Hälf­te (700) der Schü­ler gleich­zei­tig, sind es noch 0,03Mbit/s — also etwa Modem­ge­schwin­dig­keit. Aller­dings unter fol­gen­der Idea­li­sie­rung:

  • es ent­steht kein Over­head durch die Verschlüsselung/Protokollfehlerkorrektur
  • die Ver­hält­nis­se erlau­ben die Ver­bin­dung mit Maxi­mal­speed
  • die Gerä­te stö­ren sich nicht gegen­sei­tig
  • in der Funk­zel­le ist nie­mand außer den SuS unter­wegs

Mit einem bil­li­gen Schrad­del­netz­werk­ka­bel und x Acces­s­points der neus­ten Gene­ra­ti­on (ca. in einem Jahr), errei­chen unse­re 700 Schü­ler eine Geschwin­dig­keit von 1,4Mbit/s — garan­tiert. Das reicht für HD-Mate­ri­al durch­aus aus — wenn es gut kodiert ist. Und es geht schon heu­te — nicht erst wenn der LTE-Aus­bau vor­an­ge­schrit­ten ist. Vor­aus­set­zung ist hier natür­lich auch wie beim Mobil­funk­sen­de­mast ein geeig­net dimen­sio­nier­ter Uplink ins Netz.

Man kann das dadurch lösen, dass man mehr Funk­zel­len baut, stößt dabei aber auch irgend­wann an Gren­zen, da der für UMTS und LTE nutz­ba­re Fre­quenz­be­reich schmal ist und unter meh­re­ren Mit­be­wer­bern auf dem Markt auf­ge­teilt wer­den muss. Zudem eig­net sich für Mobil­funk­an­wen­dun­gen eben nicht jeder Fre­quenz­be­reich glei­cher­ma­ßen gut.Die Strah­len­be­las­tung sinkt übri­gens para­do­xer­wei­se durch den Auf­bau wei­te­rer Mas­ten. Han­dys fun­ken dann am stärks­ten, wenn sie auf dem letz­ten Bal­ken röcheln.

Die Geschwin­dig­keits­zu­wäch­se im Mobil­funk­be­reich der letz­ten Jah­re sind im Ver­gleich zum klas­si­schen WLAN- und LAN-Bereich eher nied­lich. Gera­de in der Glas­fa­ser steckt erheb­li­ches Poten­ti­al. Noch nicht im Ansatz aus­ge­schöpft sind die Mög­lich­kei­ten von Ad-Hoc-Net­zen, die es zur­zeit nur zu hor­ren­den Prei­sen als fer­ti­ge Lösun­gen oder eben gebas­telt mit fri­cke­li­gen Cli­ent­ein­stel­lun­gen gibt, die dann nie­mand ver­steht.  Ich stel­le mir den Unter­richt der Zukunft schon mit qua­li­ta­tiv hoch­wer­ti­gen und damit band­brei­ten­hung­ri­gen Medi­en vor. Video- und Audio­kon­fe­ren­zen mit ande­ren Schu­len auf der Welt wären doch auch was.

In Zei­ten von ACTA möch­te ich zudem nicht auf rein cloud­ba­sier­te Lösun­gen ange­wie­sen sein und eine gro­ßer Ver­trag (Inter­netu­plink) kommt in der Regel immer güns­ti­ger als 1400 klei­ne Ein­zel­ver­trä­ge.

Wäre UMTS/LTE wirk­lich eine Lösung, wür­de ich heu­te in Betrie­ben Fem­to­zel­len erwar­ten. Die gibt es, z.B. bei Goog­le. Aber dort über­tra­gen sie Tele­fon­ge­sprä­che und kei­ne Mul­ti­me­dia­da­ten. Wäre UMTS/LTE für die loka­le Anbin­dung von Gerä­ten an das Inter­net eine nach­hal­ti­ge Lösung, wären doch gro­ße Play­er die ers­ten, die so etwas nut­zen.

Viel­leicht spielt bei den LTE-Hoff­nun­gen eher hin­ein, dass an Schu­len extrem schlech­te Erfah­run­gen mit den Netz­wer­ken gemacht wer­den. Das liegt aber an ande­ren Din­gen, z.B. an der Aus­le­gung der­sel­ben. Klar funk­tio­niert UMTS/LTE super — aber selbst ein GSM-Netz bricht zusam­men, wenn vie­le End­ge­rä­te auf engem Raum zusam­men­kom­men. Und dann gibt es kei­nen Schul­trä­ger, den man fra­gen kann, son­dern einen Tech­no­lo­gie­part­ner aus der Wirt­schaft, an den man selbst und die SuS mit Zeit­ver­trä­gen gebun­den ist. Mei­ne Defi­ni­ti­on von Frei­heit sieht da anders aus.

Die Ent­wick­lung in die­sem Bereich geht wei­ter — klar. Unglaub­lich viel habe ich hier unglaub­lich ver­ein­facht dar­ge­stellt. Aber auch die Phy­sik wird wei­ter gel­ten. Fre­quen­zen sind unglaub­lich wert­voll und gehen für Mil­li­ar­den über den Tisch. Nicht nur inter­net­ba­sier­te Diens­te schie­len auf Geschäfts­mo­del­le auf Basis von Kom­mu­ni­ka­ti­ons­net­zen.

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