HSDPA Eine Alternative zum WLAN am Fachbereich; Analyse und mögliche Umsetzung

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1 HSDPA Eine Alternative zum WLAN am Fachbereich; Analyse und mögliche Umsetzung Diplomarbeit eingereicht am Fachbereich Allgemeine Innere Verwaltung der Fachhochschule für öffentliche Verwaltung und Rechtspflege in Bayern von Tobias Bobrowski Matrikelnummer Jahrgang 2006/2009

2 Inhaltsverzeichnis Abkürzungsverzeichnis...III Abbildungsverzeichnis...V Einleitung UMTS - Universal Mobile Telecommunications System UMTS Release UMTS Release UMTS Release UMTS Release 6 und UMTS Release 8 und Aufbau eines UMTS-Netzes Makrozellen Mikrozellen Pikozellen WLAN - Wireless Local Area Network Vor- und Nachteile von UMTS Vorteile Nachteile Einsatzmöglichkeiten von HSDPA am Fachbereich Verwaltung und Lehrbereich Fortbildung Wohnbereich Erfahrungen mit HSDPA am Fachbereich Mögliche Umsetzung Voraussetzungen / Equipment Empfang von HSDPA am Fachbereich Datendurchsatz von HSDPA am Fachbereich Umsetzung Räumliche Aufteilung von UMTS-WLAN Routern Einrichtung der UMTS-WLAN Router Sicherheit der UMTS-WLAN Router Zugang zum Bayerischen Behördennetz (BYBN) Nutzungsklassen VPN-Verbindung über den UMTS-WLAN Router Radioserver Authentifizierungstoken...31 I

3 6 Wirtschaftlichkeit Kosten WLAN Einmalige Kosten Laufende Kosten Kosten HSDPA Einmalige Kosten Laufende Kosten Gesamtkosten...35 Zusammenfassung...37 Quellenverzeichnis...38 Anlagenverzeichnis...41 II

4 Abkürzungsverzeichnis AES ATM BayITSiR CCMP Advanced Encryption Standard Asynchronous Transfer Mode IT-Sicherheitsrichtlinien für die bayerische Staatsverwaltung Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol CERT DSL E-HSPA EDGE EDV EMF FHVR-AIV Flatrate GPRS GSM HSDPA HSPA HSUPA IEEE IM IP Computer Emergency Response Team Digital Subscriber Line Evolved HSPA Enhanced Data Rates for GSM Evolution Elektronische Datenverarbeitung Electromagnetic Field/Force Fachhochschule für öffentliche Verwaltung und Rechtspflege in Bayern, Fachbereich Allgemeine Innere Verwaltung Pauschaltarif für Telekommunikations-Dienstleistung General Packet Radio Service Global System for Mobile Communications (ehemals Groupe Spécial Mobile) High Speed Downlink Packet Access High Speed Packet Access High Speed Uplink Packet Access Institute of Electrical and Electronics Engineers Instant Messaging Internet Protocol III

5 ISDN PC PCMCIA QoS RADIUS RTT SPI SSID SSL TAE TKIP UMTS USB VDSL VSV WPA Integrated Services Digital Network Personal Computer Personal Computer Memory Card International Association Quality-of-Service Remote Authentication Dial-In User Service Round Trip Time Stateful Packet Inspection Service Set Identifier Secure Sockets Layer Telekommunikations Anschluss Einheit Temporal Key Integrity Protocol Universal Mobile Telecommunications System Universal-Serial-Bus Very High Speed Digital Subscriber Line Vorschriftensammlung für die Verwaltung in Bayern Wi-Fi Protected Access Wi-Fi für Marketing erfundener Kunstbegriff 1 WiMAX WLAN WWW Worldwide Interoperability for Microwave Access Wireless Local Area Network World Wide Web 1 Telecommunications Industry News; What is the True Meaning of Wi-Fi? (Homepage), IV

6 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: UMTS Zellebenen...6 Abbildung 2: UMT Zellenherachie...6 Abbildung 3: Vodafone Mobile Connect 3 G...19 Abbildung 4: Optimaler Versuchsaufbau...23 Abbildung 5: Wohnblock C - Untergeschoss...24 Abbildung 6: Wohnblock C - Erdgeschoss...25 Abbildung 7: Wohnblock C - 1. Obergeschoss...26 Abbildung 8: Wohnblock C - 2. Obergeschoss...26 Abbildung 9: Remote Router Access...27 Abbildung 10:VPN-Passthrough...30 V

7 Einleitung Jedes Jahr Anfang Oktober beginnen die neuen Anwärter ihr Studium zum Diplom-Verwaltungswirt/in (FH) an der FHVR-AIV. Nach kurzer Zeit stellt sich für den größten Teil der Studierenden die Frage: Welche Möglichkeiten habe ich an der FHVR-AIV, das Internet von meiner Unterkunft aus zu nutzen? Das World Wide Web ist als Informationsquelle aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. "Im Jahr 2008 hat sich der Anteil der Haushalte, die Breitbandverbindungen als Internetzugang nutzen, auf 50% erhöht." 2 Der Anteil der privaten Haushalte, die mit einem Internetzugang ausgestattet sind, erhöhte sich von 51 % im Jahr 2003 auf 69 % im Jahr Mit zunehmendem Ausbau von Rechtsdatenbanken, z.b. Juris, und dem wachsenden Angebot an Online-Kommentaren gewinnt die Bereitstellung eines Internetzugangs in den Wohnanlagen der FHVR-AIV immer mehr an Bedeutung. In der Bibliothek und den EDV-Lehrsälen am Fachbereich gibt es ausreichende PC-Arbeitsplätze mit Internetbreitbandanschluss. Diese sind jedoch durch ihre Öffnungszeiten nur eingeschränkt nutzbar. Mit der Bereitstellung eines Zugangs zum Internet in den Wohnanlagen könnte eine uneingeschränkte Nutzung des WWW außerhalb der Öffnungszeiten der FHVR-AIV ermöglicht werden. Diese Diplomarbeit behandelt das Thema "HSDPA - Eine Alternative zum WLAN am Fachbereich", mit dem Schwerpunkt in der möglichen Umsetzung einer konkreten Anwendung. Mit einer theoretischen Download Geschwindigkeit (HSDPA) von bis zu 14 Mbit/s pro Teilnehmer und einer theoretischen Upload Geschwindigkeit (HSUPA) von fast 6 Mbit/s hat die Technik rund um HSDPA genügend Potential, einen Internetzugang mit ausreichender Übertragungsgeschwindigkeit in den Wohnblöcken der Studierenden zur Verfügung zu stellen. 3 2 Statistisches Bundesamt Deutschland; Erhebung über die private Nutzung von Informationsund Kommunikationstechnologie (Homepage), mationsgesellschaft/privatehaushalte/aktuell.psml, Sauter, Martin; Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme, S. 158 und S

8 1 UMTS - Universal Mobile Telecommunications System Das Zeitalter von UMTS begann am Damals wurden in Deutschland für insgesamt 99,4 Milliarden Mark die Lizenzen für den Mobilfunkstandard UMTS versteigert. Seither wird der UMTS-Standard kontinuierlich durch die Mobilfunkanbieter verbessert und ausgebaut. Durch eine UMTS Lizenz hatten die Unternehmen und Konsortien das Recht aber auch die Pflicht erworben, bis Ende 2020 in Deutschland flächendeckend ein Mobilfunknetz nach dem UMTS-Standard aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. 4 Im Jahre 2004 sind die UMTS-Netze der Mobilfunkanbieter T-Mobile, Vodafone, E-Plus und O 2 in Deutschland in Betrieb gegangen. T-Mobile und Vodafone gehören zu den Marktführern in Deutschland, bei denen der Ausbau des UMTS-Standards am weitesten vorangeschritten ist. Nach GSM und GPRS ist UMTS die 3. Generation der mobilen Kommunikation. UMTS vereinigt die Eigenschaften eines leitungsvermittelnden Sprachnetzwerkes mit denen eines paketvermittelnden Datennetzwerkes und bietet im Vergleich zu bisherigen Technologien (GSM und GPRS) eine Vielzahl neuer Möglichkeiten. Es folgt eine kleine Zusammenfassung über die Entwicklung von UMTS von 1999 bis zum heutigen Tag. Auf Grund der umfangreichen Details der UMTS-Technik, werden nur die nennenswertesten Neuerungen gegenüber der Vorgängerversion aufgelistet. 1.1 UMTS Release 99 Die erste Stufe von UMTS war Release 99. Diese Bezeichnung wurde vom Standardisierungsgremium 3GPP (3rd Generation Partnership Projekt) 5 vergeben. Release 99 unterstützte Datenraten von max. 384 kbit/s pro Benutzer im Downlink (von Netzwerk zu Endgerät) sowie kbit/s im Uplink (vom Endgerät zum Netzwerk). Neuere Versionen des Standards unterstützen eine Datenübertragungsrate von bis zu 384 kbit/s. 6 Somit war Release 99 sechsmal 4 Varesi, Andreas; Was UMTS wirklich kann, S GPP; Setting the Standard for Mobile Broadband (Homepage), Sauter, Martin; Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme, S. 150, 151 2

9 schneller als ein herkömmlicher ISDN-Anschluss ohne dabei an eine Telefondose gebunden zu sein. 1.2 UMTS Release 4 Release 4 ist eine Weiterentwicklung von Release 99. Die leitungsvermittelnden Dienste im Kernnetzwerk wurden nicht mehr über 64 kbit/s Zeitschlitze, sondern in ATM oder IP Paketen übertragen. Dieses konnte durch die Neuerung des Bearer Independent Core Network (BICN) erreicht werden. Bei der Einführung des Release 4 ist man den Wünschen vieler Netzbetreiber entgegengekommen, leitungs- und paketvermittelnde Kernnetz zusammenzuführen. Die Netzbetreiber erhofften sich dadurch deutliche Kostenvorteile auf der Weitverkehrsebene. 7 Die maximale Übertragungsgeschwindigkeit von 384 kbit/s beim Downlink sowie beim Uplink blieben gleich. 1.3 UMTS Release 5 Mit Release 5 können jetzt Sprachverbindungen nicht mehr nur im Kernnetz über IP transportiert werden, sondern auch von Endgerät zu Endgerät. Die Datenpakete von z.b Sprach- und Videotelefonie, Push to Talk Gruppenrufe und Messaging werden nach einer Vermittlung durch die Call Session Control Function (CSCF) direkt zwischen den Teilnehmern ausgetauscht. Diese Technik stammt aus der Festnetzwelt und ist heute in der Voice over IP Telefonie verbreitet. Als weitere Neuerung wurde mit Release 5 ein neues Übertragungsverfahren, HSDPA - High Speed Downlink Packet Access, eingeführt. Dadurch wird eine theoretische Datenrate von bis zu 14 MBit/s pro Teilnehmer ermöglicht. Somit können die Mobilfunkbetreiber den Anwendern einen schnelleren Internetzugang anbieten, der eine direkte Konkurrenz zu anderen Technologien wie DSL, Kabelmodems und WiMAX darstellt. Bei HSDPA hat sich nur die Geschwindigkeit des Downlinks verbessert. Der Uplink blieb bei max. 384 kbit/s. Durch das neue Übertragungsverfahren in Release 5 wird das normale UMTS zum Turbo-UMTS und ab diesem Zeitpunkt als HSPA - High Speed Packet Access bezeichnet. 7 Sauter, Martin; Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme, S

10 1.4 UMTS Release 6 und 7 Durch Release 6 und 7 wurde HSUPA - High Speed Uplink Access eingeführt. Dieser Standard ermöglicht es, Datenraten im Uplink von 480 kbit/s bis zu fast 6 MBit/s zu erreichen. Somit ist UMTS auch in Bezug auf die Datenübertragung zum Netzwerk hin in Konkurrenz zu DSL, Kabelmodem und WiMAX getreten. 1.5 UMTS Release 8 und 9 Durch die Erweiterung des Standards von UMTS durch das Gremium 3GPP wird die Technik weiter ausgebaut und es erhöhen sich ständig die Datenraten für Down- sowie Uplink. Die nächste Ausbaustufe, genannt Evolved HSPA (E-HSPA), stellte Vodafone auf der CeBIT 2008 in Hannover mit einer Empfangsrate von maximal 28,8 Mbit/s vor. Die Geschwindigkeit in Senderichtung beträgt dabei bis zu 2 Mbit/s Aufbau eines UMTS-Netzes UMTS ist in vier Zelltypen aufgebaut, die überlagernd angeordnet sind. Die größte Zelle ist dabei die Worldzelle. Sie soll an geographisch ungünstig gelegenen Plätzen, wie der Wüste oder dem Ozean, Mobilfunkdienste anbieten. Dies wird über Satellitenanbindung realisiert. 9 Für die UMTS-Netzabdeckung in Deutschland sind die drei anderen Zelltypen wichtiger. Nachfolgend ein kurze Vorstellung dieser Zelltypen: Makrozellen Sie haben einen Durchmesser von 4-6 km. In den Makrozellen kann der Teilnehmer sich bis zu einer Geschwindigkeit von 500 km/h bewegen. Ihm steht dabei eine Datenrate von max. 144 kbit/s zur Verfügung. 8 heise mobil; Vodafones Pläne für Navigation, Handy-TV und mobiles Internet (Homepage), Internet--/newsticker/meldung/104427, UMTS-Report; Wie wird ein UMTS-Netz aufgebaut? (Homepage),

11 1.6.2 Mikrozellen Die Mikrozellen haben einen Durchmesser von etwa 1-2 km. Dem Teilnehmer können höhere Datenraten als in Makrozellen bereitgestellt werden. Damit die Datenrate zwischen Basisstation und Teilnehmer nicht abreißt, darf sich der Teilnehmer nicht schneller als 120 km/h bewegen Pikozellen Diese sind mit einem Durchmesser von knapp 100 m sehr klein, erlauben aber noch höhere Datenraten als bei den Mikrozellen. Pikozellen werden vor allem in Bereichen mit extrem hohem Bedarf, wie etwa Flughäfen, Bahnhöfen, Messe- und Kongresszentren errichtet. Hier darf der Teilnehmer eine Bewegungsgeschwindigkeit von 10 km/h nicht überschreiten Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz; Die neue Mobilfunkgeneration UMTS, Broschüre, 10/2006, S. 6 5

12 Abbildung 1 Abbildung Genehmigung zur Nutzung der Abbildungen, siehe Anlage 1 6

13 2 WLAN - Wireless Local Area Network Um möglichst vielen Studierenden den Zugang zum Internet in den Wohnblöcken zu ermöglichen, kann auf den Einsatz von WLAN nicht verzichtet werden. Ein UMTS-WLAN Router stellt hier mit einer UMTS-Karte eine Verbindung ins Internet her. Über das WLAN können sich die Studierenden an dem Router anmelden und haben jeweils einen eigenen Zugang zum Internet. WLAN gibt es seit Mitte der neunziger Jahre und hatte Anfang dieses Jahrzehnts seinen Durchbruch, nachdem die benötigte Hardware deutlich billiger wurde. Unter der Bezeichnung wurde WLAN vom IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) standardisiert. 12 Während die Frequenzen des UMTS-Systems zwischen MHz liegen, werden im WLAN die Datenpakete im Frequenzband von 2,4 GHz und 5 GHz übertragen. Folgende WLAN Standards mit den dazugehörigen Übertragungsgeschwindigkeiten sind heute in Deutschland weit verbreitet: 13 Standard Frequenzband (landesabhängig) Geschwindigkeit b 2.4 GHz ( GHz) 1-11 MBit/s g 2.4 GHz ( GHz) 6-54 MBit/s a 5 GHz ( GHz und GHz) 6-54 MBit/s n 2.4 GHz (wie oben), 5 GHz (wie oben) MBit/s Die Übertragungsgeschwindigkeit ist ein theoretischer Maximalwert. Durch eine Verschlüsselungsmethode, die Entfernung zwischen Sender und Empfänger und die Anzahl der Hindernisse, wie Decken und Wände, werden in der Praxis jedoch weit geringere Werte bei der Übertragung erzielt. 12 Sauter, Martin; Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme, S Sauter, Martin; Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme, S

14 In einem WLAN ist nicht die Wireless LAN Geschwindigkeit der begrenzende Faktor, sondern die Geschwindigkeit der Anbindung des Access Points (dt. Zugriffspunkt) an das Internet. Alle Teilnehmer eines WLAN teilen sich die Geschwindigkeit der DSL Verbindung, mit der der Access Point angebunden ist. 14 Aktuell werden DSL Verbindungen über die normale Telefonleitung von diversen Telekommunikationsunternehmen mit einer maximalen Geschwindigkeit beim Downlink von bis zu kbit/s und einer maximalen Uplink-Geschwindigkeit von bis zu kbit/s zur Verfügung gestellt. Nach Auskunft der Deutschen Telekom stellt sie in über 50 deutschen Städten VDSL mit einem Downlink von bis zu kbit/s und einem Uplink von bis zu kbit/s bereit. Auch in Hof ist die VDSL Technik nutzbar, jedoch ist der Ausbau bis zur Wirthstraße 51 noch nicht fertig gestellt Sauter, Martin; Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme, S T-Home; VDSL - Verfügbarkeit und Ausbaustatus (Homepage),

15 3 Vor- und Nachteile von UMTS Nicht jede Technik hält die in der Werbung versprochenen Vorteile. So hat auch UMTS Nachteile. Nachfolgend werden die Vor- und Nachteile. 3.1 Vorteile Mit UMTS steht jedem Teilnehmer ein kabelloser Internetanschluss im GSM-Netz zur Verfügung. Bei der Benutzung von DSL ist eine TAE Dose zwingende Voraussetzung. Der Internetzugang über das Kabelfernsehen erfolgt nur über den hauseigenen Antennenanschluss. Bei SkyDSL benötigt man für den Empfang von Daten aus dem Internet eine Satellitenschüssel und für den Versand ins Internet eine TAE Dose (Rückkanal). Mit einem Notebook und einer UMTS-Datenkarte kann man sich in ganz Deutschland jederzeit ins Internet einwählen. Grenzen setzt hier nur der aktuelle Ausbau des GSM-Netzes. Bricht der Kontakt zum UMTS-Netz ab, wählt sich die UMTS-Datenkarte automatisch in das GSM-Netz ein. Der Nutzer bekommt davon kaum etwas mit und muss keine Änderungen in der Software oder an der Hardware vornehmen. Das GSM-Netz ist in Deutschland fast flächendeckend ausgebaut. Verfügbar ist UMTS vor allem in Großstädten, sowie Gebieten mit hoher Bevölkerungsdichte und wird ständig weiter ausgebaut. Der derzeitige Stand von GSM und UMTS kann auf den jeweiligen Internetseiten der Mobilfunkanbieter (T-Mobile 16, Vodafone 17, E-Plus und O 2 ) eingesehen werden. 16 T-Mobile; Funkversorgung im Inland (Homepage), Map.jsp?usergroup=end_user&functionalArea=umts_coverage, Vodafone.de; Netzabdeckung Vodafone-Deutschland (Homepage), 639CAC5CBE0D.umtsmapi2?windowsSystem=false&nav=true&nav4=false&nav5up=true&I E=false&IE4=false&IE5up=false&initialized=true&appprofile=UMTS-Maps E-Plus; eplus Netzabdeckung UMTS (Homepage), O 2; O 2 Active Data Check (Homepage), Type=UMTS&contentId=/1/1/2/4/10,

16 3.2 Nachteile Die Zellatmung, fachsprachlich "Cell Breathing", ist der größte Nachteil von UMTS. Die Größe einer UMTS-Zelle richtet sich nach der in der Zelle befindlichen Teilnehmer. Je höher die Anzahl der Teilnehmer ist, die sich die Sendeleistung einer Basisstation teilen, desto geringer ist die Ausdehnung der UMTS-Zelle. Für jeden Teilnehmer muss sichergestellt werden, dass er auch in Tageszeiten mit intensiver Zell-Nutzung ausreichend mit Sendeleistung einer Basisstation versorgt wird. Daher benötigt der Ausbau im UMTS-Netz eine höhere Anzahl an Antennenstandorten gegenüber GSM. 20 Die maximale Teilnehmeranzahl bei einem GSM-Netz ist berechenbar. Sie wird durch die verwendeten Frequenzkanäle einer Basisstation genau bestimmt. Für die Datenübertragung mittels UMTS-Datenkarte bedeutet die Zellatmung, dass die Übertragungsgeschwindigkeit zwischen Sender und Teilnehmer ständig variiert. Eine Nutzung der maximalen Übertragungsgeschwindigkeit von 7,2 Mbit/s kann daher nie erreicht werden. Trotzdem sind aber noch Geschwindigkeiten von 800 kbit/s pro Nutzer möglich, selbst bei nicht optimalen Empfangsbedingungen am Ort des Teilnehmers und vielen gleichzeitigen Nutzern pro Zelle. 21 Ein weiterer Nachteil liegt am jeweiligen UMTS-Tarif. Trotz der Bezeichnung Flatrate ist das Datenvolumen beschränkt. Wird dieses Volumen erreicht, drosselt der Mobilfunkanbieter die Geschwindigkeit von UMTS/HSDPA massiv auf einen einfachen ISDN Anschluss herunter. Das stellt sich folgendermaßen dar: Überschreitet der Kunde von T-Mobile sein Datenvolumen von 5 GB pro Monat, wird seine Downlink-Geschwindigkeit für den Rest des Monats auf 64 kbit/s und seine Uplink-Geschwindigkeit auf 16 kbit/s gedrosselt. Vodafone behält sich vor, nach 5 GB verbrauchtem Datenvolumen im Monat den Down- sowie Uplink auf 64 kbit/s bis zum Monatsende zu reduzieren. O 2 setzt ebenfalls bis zum Ende eines Monats die Übertragungsgeschwindigkeit auf 64 kbit/s herunter. Dieses 20 Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz; Die neue Mobilfunkgeneration UMTS, Broschüre, 10/2006, S Sauter, Martin; Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme, S

17 geschieht aber erst nach einem verbrauchtem monatlichem Datenvolumen von 10 GB Stand:

18 4 Einsatzmöglichkeiten von HSDPA am Fachbereich Am Fachbereich werden verschiedene Möglichkeiten zur Nutzung von Internetrecherchen angeboten. Diese stehen bezüglich der vorhandenen Öffnungszeiten von Bibliothek und Hauptgebäude der FHVR-AIV nur eingeschränkt zur Verfügung. Die Bereitstellung eines Zugangs zum Internet am Fachbereich über den Mobilfunkstandard HSDPA würde den Studierenden erlauben, jederzeit auf Informationsmaterial, Klausuren, Merkblätter, Projekt- und Diplomarbeiten aus dem internen Netzwerk der FHVR-AIV sowie auf Daten im Bayerischen Behördennetz zuzugreifen. 4.1 Verwaltung und Lehrbereich Bis auf wenige Räume im Hauptgebäude (Sanitäre Anlagen sowie Abstellräume im Keller) der FHVR-AIV sind alle Zimmer mit einem Netzwerkanschluss versehen. Die Einrichtung von Internetzugängen über HSDPA im Hauptgebäude der FHVR-AIV im Verwaltungs- und Lehrbereich ist nicht empfehlenswert, da die bestehende Infrastruktur des Netzwerkes ausreichend erscheint. In der Regel besitzt jeder Mitarbeiter und Dozent einen dienstlichen PC, der über ein Netzwerkkabel am Hausnetz angeschlossen ist. Vorkonfigurierte Notebooks, welche leihweise vom Rechenzentrum zur Verfügung gestellt werden, machen einen Zugriff auf das Netzwerk der FHVR-AIV in Räumlichkeiten ohne PC möglich. Im Zuge des Fortschritts und dem Streben nach einem papierlosen Büro seitens des Freistaates Bayern, könnte die VSV als Loseblattsammlung nur noch Online beim Boorberg-Verlag verfügbar sein. Damit die Studierenden auch im Unterricht einen Zugriff auf die "Online-VSV" hätten, müsste in jedem Unterrichtsraum ein drahtloser Zugriff auf das Internet geschaffen werden. Da nicht jeder Studierende mit einem WLAN-fähigen Notebook ausgestattet ist, wird nur auf die Möglichkeit eines Ausbaus mit WLAN-UMTS Routern in den Unterrichtsräumen hingewiesen, aber nicht näher erörtert. 12

19 4.2 Fortbildung Die Fachhochschule führt Seminare der Qualifizierungsstufe II durch, da ihr die fachübergreifende Fortbildung der Beamten des gehobenen Verwaltungsdienstes obliegt. 23 Durch die mehrtägigen Seminare sind die Teilnehmer in Einzelzimmern auf dem Fachbereichsgelände untergebracht. Mit einem eigenen Internetzugang in den Zimmern der Seminarteilnehmer könnten diese in Kontakt zu ihren Dienststellen treten. Entsprechende Nachfragen von Teilnehmern an einen Internetzugang im Einzelzimmer wurden an die Liegenschaftsverwaltung schon herangetragen, wenn auch nur in geringem Maße. Da die Seminarteilnehmer in den Wohnblöcken A, D und H untergebracht sind und diese an die Unterkünfte der Studierenden grenzen, werden diese bei der Einsatzmöglichkeit eines Internetanschluss über HSDPA mit einbezogen. 4.3 Wohnbereich Die Ausstattung der Unterkünfte mit einem Internetzugang kommt den Studierenden an der FHVR-AIV sehr entgegen. Anfang 2009 schrieben in kurzem Abstand fünf Studierende per , dass sie jeweils ein oder mehrere Netzwerke empfangen. Sie würden sich an den Netzwerken gern beteiligen, auch gegen ein kleines monatliches Entgelt. 24 Ein Versuch am zeigte, wie schnell die Studierenden auf ein neu eingerichtetes Netzwerk reagieren. Ein WLAN-Router wurde so konfiguriert, dass er den Namen des eingerichteten Netzwerkes, hier "C-Block User", nach außen sichtbar sendete. Der Versuch startete gegen 7:00 Uhr. Um 15:40 Uhr wandte sich die erste Studierende per Rundmail an die Studienjahrgänge 2006/2009 und 2008/2011, um sich an dem Netzwerk zu beteiligen. 25 Viele Studierende besitzen in Ihren Unterkünften schon netzwerkfähige Hardware. Dies stellte sich bei einer Umfrage unter den Studierenden des Jahrgangs 2006/2009 heraus. Es wurden Fragen zur EDV-technischen Ausstattung der Studierenden gestellt um zu prüfen, ob die Studierenden an einer eventuellen 23 FHVR-AIV; Fortbildung (Homepage), Anlage 2 25 Anlage 3 13

20 Online-Klausur teilnehmen könnten. 26 Von den 268 Studierenden des Jahrgangs 2006/2009 beteiligten sich 163 an der Umfrage. Hierbei zeigte sich, dass 68,7 % ein eigenes Notebook bzw. einen eigenen PC in Hof (Fachbereich) verwenden, wobei 64,3 % der Geräte WLAN-fähig waren. 148 der 163 an der Umfrage teilnehmenden Studierenden verneinten die Frage, ob sie einen Internetzugang in ihrem Appartement hätten. 27 Die FHVR-AIV besitzt noch zwei weitere Wohngebäude für Studierende in Hof. Diese liegen nicht direkt am Fachbereich. Ein Wohngebäude mit 110 Appartements liegt ca. 500 m entfernt in der Enoch-Widmann-Straße 82. Ein Teil dieser Appartements wird an Studierende der Fachhochschule Hof vermietet. Weitere 54 Appartements werden den Studierenden im Fischerwohnheim zur Verfügung gestellt. Das Fischerwohnheim liegt in der Bahnhofstraße und ist ca. 2,5 km vom Fachbereich der FHVR-AIV entfernt. Eine Analyse zur Umsetzung von HSDPA in diesen Wohngebäuden würde den Rahmen der geforderten Seitenanzahl dieser Diplomarbeit erheblich überschreiten. Nach einer erfolgreichen Einführung von HSDPA am Fachbereich sollte aus Gründen der Gleichbehandlung aller Studierenden auch eine Umsetzung für das Fischerwohnheim und das Wohnheim der Enoch-Widmann-Straße 82 in Erwägung gezogen werden. 4.4 Erfahrungen mit HSDPA am Fachbereich Dass HSDPA am Fachbereich problemlos eingeführt werden kann, zeigen zwei Erfahrungsberichte von Studierenden aus dem Studienjahrgang 2008/2011. Ihre Meinung zum Produkt HSDPA schildern Sie per Eigene positive Erfahrungen zum Thema HSDPA am Fachbereich wurden mit einer UMTS-Datenkarte vom Mobilfunkanbieter Vodafone gesammelt. Diese wurde eineinhalb Jahre im PCMCIA-Schnittstelle eines Notebooks ohne nennenswerte Probleme benutzt. 26 Anlage 4 27 Anlage 5 28 Anlagen 6 und 7 14

21 Um anderen Studierenden die Möglichkeit eines Zugangs zum Internet zu gewähren, wurde vor einem Jahr ein UMTS-WLAN Router erworben. Der Router stellte dabei über ein WLAN-Netz vier Studierenden im 3. Fachstudienabschnitt des Studienjahrgangs 2006/2009 einen Zugang zum Internet bereit. Die monatlichen Kosten des UMTS-Datentarifs wurde in gleichen Teilen auf die Studierenden umgelegt. Die Ausfallquote von HSDPA in den letzten zweieinhalb Jahren tendiert gegen Null. In dieser Zeit stand das UMTS-Netz an nur zwei Tagen für jeweils eine Stunde nicht zur Verfügung. Auslöser war jedes Mal ein sintflutartiger Niederschlag, der das gesamte GSM Netz von Vodafone zusammenbrechen lies und sogar das Fernsehsignal längere Zeit störte. Weder die UMTS-Datenkarte noch das Mobiltelefon empfingen ein Netz. Mit HSDPA entstehen Studierenden am Fachbereich keine weiteren Kosten für eventuelle Anschlussgebühren, z.b. für Telefon oder DSL, sollte der Studierende einmal seinen Wohnplatz wechseln müssen. Gemäß 1 Abs. 2 der Nutzungsvereinbarung zur Überlassung von Appartements an Studierenden, kann nach angemessener Vorankündigung durch die FHVR-AIV vom Studierenden verlangt werden, seinen Wohnplatz innerhalb eines Studienabschnitts zu wechseln. Eine Ersatzleistung für Aufwendungen des Wohnplatzinhabers (z.b. Anschlussgebühr für Telefon) ist nach 3 Satz 5 der Nutzungsvereinbarung ausgeschlossen. 29 Am Anfang von HSDPA wurden von den Mobilfunkanbietern nur Verträge mit einer Mindestlaufzeit von 24 Monaten angeboten. Zudem waren diese HSDPA-Datentarife an eine "Homezone" oder einen "ZuHause Bereich" gebunden. Da der längste Fachstudienabschnitt in Hof einen Zeitraum von sieben Monate vorsieht, stellt die Mindestvertragslaufzeit von 24 Monaten ein großes Hindernis bei der Entscheidung dar, ob ein Internetzugang über HSDPA angestrebt werden soll. Die "Homezone" oder der "ZuHause Bereich" konnte zwar an eine andere Adresse verlegt werden, doch ist eine solche Änderung bei den Mobilfunkunternehmen nicht kostenfrei und kann auch nur einmal im Monat durchgeführt werden. Seit kurzer Zeit gibt es Unternehmen, die 29 Stand: 10/

22 UMTS-Datentarife mit nur 6 Monaten Vertragslaufzeit anbieten. Diese Datentarife können dann in ganz Deutschland genutzt werden. Zwei aktuelle Anbieter sind moobicent 30 und moobiair 31, die das Netz von Vodafone bzw. von T-Mobile nutzen. 30 moobicent; MoobiCent (Homepage), moobiair; MoobiAir (Homepage),

23 5 Mögliche Umsetzung Durch die positiven Erfahrungen einiger Studierender, die kontinuierliche Aktualisierung des Mobilfunkstandards UMTS mit höheren Geschwindigkeiten im Down- und Uplink, die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten und den zunehmenden Preisverfall bei den Daten-Tarifen, stellt HSDPA eine echte Alternative gegenüber einem Ausbau von WLAN am Fachbereich dar. Mit dieser Diplomarbeit soll dargestellt werden, dass in den Wohnblöcken A - L den Studierenden flächendeckend ein Internetzugang über UMTS-WLAN Routern bereitgestellt werden kann. Um am Schluss diesen Zugang nutzen zu können, müssen die Studierenden ein Internet-fähiges Endgerät mit einem WLAN-Modul oder einem Anschluss für einen RJ45 Modularstecker (Netzwerkkabelanschluss) besitzen. Weiterhin soll aufgezeigt werden, dass über diesen Zugang auch auf das Laufwerk UserPublic der FHVR-AIV zugegriffen werden kann. 5.1 Voraussetzungen / Equipment Zur Prüfung einer möglichen Umsetzung von HSDPA am Fachbereich war es nötig, mit entsprechender Hardware praxistaugliche Daten zu sammeln. Für diese Zwecke wurden folgende Geräte genutzt: 1. UMTS-Datenkarte von Vodafone Bezeichnung: Novatel Merlin U740 Kartentyp: PC Card Type II Schnittstelle: PCMCIA Card-Firmware: 27.4 Max. Download: HSDPA bis zu 1,8 Mbit/s Max. Upload: UMTS bis zu 384 kbit/s 17

24 2. UMTS-Datenkarte von Vodafone Bezeichnung: Kartentyp: Schnittstelle: Card-Firmware: Max. Download: Max. Upload: Option Globetrotter GE0301 ExpressCard/34 Express Card Slot Hd HSDPA 7,2 Mbit/s HSUPA 1,45 Mbit/s 3. UMTS-WLAN Router von Vodafone Bezeichnung: Anschlüsse: Sicherheit: Linksys WRT54G3G Wireless-G UMTS Router Switch mit 4 Ports, Wireless-G (802.11b/g) Access Point, PCMCIA-Kartensteckplatz für 3G/UMTS/HSDPA-Datenkarten Wi-Fi Protected Access (WPA/WPA2 Personal), Wireless-MAC-Adressenfilterung, SPI-Firewall 4. Notebook von Apple Bezeichnung: Apple PowerBook G4 17" Betriebssystem: Mac OS X Version Prozessor: 1 GHz PowerPC G4, 1MB L3-Cache Arbeitsspeicher: 1 GB DDR SDRAM Internetbrowser: Safari Version ( ) Zugangssoftware: Vodafone Mobile Connect 3G Powerline Adapter von ALLNET Bezeichnung: Spezifikationen: Reichweite: ALLNET ALL HomePlug AV Bundle 200 Mbit 10/100 Mbit Fast Ethernet Anschluss RJ45, 128-bit AES-Verschlüsselung, QoS bis zu 200 m 18