5G в дипломе: аналитика абонентских устройств и проект сети радиодоступа
МТС проанализировала базу зарегистрированных в сети смартфонов и выяснила: Татарстан вышел в лидеры среди региональных «миллионников» по доле устройств с поддержкой 5G. Цифра сама по себе — маркетинговая, но за ней стоит вполне инженерная история: абонентский парк регионов постепенно упирается в потолок возможностей сетей LTE, а операторы вынуждены считать, когда и где разворачивать новый радиодоступ. Для выпускника ИТ- или телеком-направления это готовая фактура: есть свежие данные, есть отраслевой контекст, есть понятный технический вопрос — что делать с этим парком устройств дальше.
Ниже — не рассуждения о «перспективах пятого поколения», а конкретные способы превратить новостной повод в разделы ВКР: от постановки задач до метрик, которые вы защитите на предзащите.
Три темы ВКР, которые вырастают из одной новости
Тема 1. Имитационная модель фрагмента сети 5G для региона-миллионника
- Актуальность: рост доли 5G-устройств в Татарстане означает, что существующий сайзинг сети радиодоступа нужно пересчитывать. Регион становится удобным полигоном для модели.
- Цель: разработать модель участка сети радиодоступа (RAN) и оценить, при каком проценте 5G-абонентов требуется уплотнение.
- Задачи: собрать исходные данные о плотности абонентов; выбрать инструмент моделирования; описать профили трафика (eMBB, URLLC); выполнить серию экспериментов и свести результаты в таблицу.
- Структура: Глава 1 — обзор архитектуры 5G и релизов 3GPP; Глава 2 — проектирование модели и выбор инструментов; Глава 3 — эксперименты, метрики, выводы по регионам.
Тема 2. Программный стенд ядра сети на открытых компонентах
- Актуальность: операторские сети закрыты, но воспроизводимый стенд на открытых реализациях ядра — законный объект исследования и демонстрации навыков.
- Цель: развернуть и протестировать ядро сети 5G в конфигурации Standalone на виртуальных машинах.
- Задачи: обосновать выбор компонентов; описать схему развёртывания; настроить эмулятор абонентских устройств; измерить показатели регистрации и передачи данных.
- Структура: Глава 1 — стандарты и архитектура SBA; Глава 2 — проектирование стенда; Глава 3 — тестирование и оценка применимости.
Тема 3. Аналитика телеметрии абонентских устройств как инструмент планирования
- Актуальность: именно такой анализ, как в исходной статье, лежит в основе решений о развитии сети. Студент может воспроизвести методику на открытых данных.
- Цель: построить конвейер сбора и обработки телеметрии с визуализацией динамики проникновения устройств.
- Задачи: спроектировать схему данных; реализовать загрузку и очистку; настроить дашборд; рассчитать прогноз по методу скользящего среднего.
- Структура: Глава 1 — анализ предметной области; Глава 2 — архитектура конвейера; Глава 3 — метрики качества данных и интерпретация результатов.
Аналитическая глава: как обосновать стек, а не просто его перечислить
Самая частая слабость первого раздела — список технологий без критериев сравнения. Исправляется таблицей. Ниже — шаблон, который можно адаптировать под свою тему и дополнить столбцом «источник оценки».
| Компонент | Вариант A | Вариант B | Критерий выбора |
|---|---|---|---|
| Ядро сети | Open5GS | free5GC | полнота реализации интерфейсов, активность сообщества |
| Эмуляция RAN | UERANSIM | srsRAN | требования к оборудованию, поддержка SA/NSA |
| Мониторинг | Prometheus + Grafana | OpenTelemetry + Tempo | тип метрик, стоимость хранения |
| Нагрузка | iperf3 | собственный генератор | воспроизводимость, объём кода |
Критерии стоит привязать к модели качества из ISO/IEC 25010 — тогда обоснование перестаёт быть вкусовщиной. Например, «функциональная полнота» и «производительность» легко переводятся в измеримые показатели стенда.
Проектная часть: что рисовать, чтобы комиссия поверила
- Схема развёртывания. Сетевые функции ядра, виртуальные машины, внешние адреса, точки подключения эмулятора. Оформление — по правилам ГОСТ 19.701-90, а не «как в туториале».
- Диаграмма последовательности регистрации абонента. Обмен между эмулятором и функциями ядра — это то, что отличает понимание предмета от пересказа документации.
- Алгоритм обработки телеметрии. Блок-схема конвейера: приём, валидация, агрегация, визуализация. Если элемент падает — что происходит дальше?
- Схема разреза сети (Network Slicing). Даже концептуальная, она показывает, что вы понимаете связь между абонентским парком и приоритизацией трафика.
Если в проектной части предполагается код, полезно показать фрагмент конфигурации, а не весь листинг. Например, описание сетевых функций в виде манифеста:
services:
amf:
image: open5gs/amf:latest
networks:
- ngap
- sbi
ports:
- "38412:38412/sctp"
Тестирование, метрики и экономика внедрения
Здесь чаще всего проваливаются защиты: студент показывает, что «всё работает», но не может ответить, насколько хорошо. Метрики нужно заложить заранее, в постановке задач.
| Показатель | Инструмент | Целевое значение для стенда |
|---|---|---|
| Задержка в плоскости пользователя | iperf3, ping по туннелю | не более 20 мс в лабораторных условиях |
| Пропускная способность | iperf3, 2 потока | стабильно выше заданного порога |
| Джиттер | iperf3 с ключом UDP | в пределах допустимого разброса |
| Успешность регистрации | логи ядра сети | не ниже 95% попыток |
| Время восстановления | сценарий отказа функции | RTO и RPO задаются в ТЗ |
Для сбора показателей достаточно связки Prometheus и Grafana: первая снимает метрики, вторая строит графики, которые потом попадают в приложение к работе. OpenTelemetry пригодится, если вы хотите показать трассировку запросов между функциями — это заметно усиливает раздел.
Экономическую часть не обязательно считать до рубля. Достаточно сравнить два сценария: уплотнение существующей сети против постепенного ввода нового радиодоступа, и показать точку, в которой второй вариант становится выгоднее. Данные о доле устройств из отраслевых обзоров дают для этого опорные значения.
Чему вы научитесь на такой работе
- Выбирать стек под критерии, а не под личные предпочтения, и защищать этот выбор.
- Работать со стандартами 3GPP на уровне понимания интерфейсов, а не заучивания аббревиатур.
- Настраивать мониторинг и собирать метрики, пригодные для выводов.
- Оформлять техническую документацию по ГОСТ 34.602-89 и ГОСТ 19.701-90.
- Переводить отраслевую новость в постановку задачи — навык, который пригодится и после защиты.
Типичные ошибки студентов
- Термины без обоснования. Пишут «использовали облачную платформу», не поясняя, почему выбрана модель IaaS, а не PaaS. Лечится таблицей критериев.
- Нет метрик эффективности. Работа отвечает на вопрос «что сделано», но не на вопрос «насколько это лучше аналога». Минимум три измеримых показателя обязательны.
- Игнорирование требований к документации. Схемы нарисованы в свободной форме, ТЗ отсутствует. Проверьте соответствие ГОСТ 34.602-89 до сдачи, а не после замечаний.
Вопросы, которые задают чаще всего
Нужно ли реальное оборудование или хватит виртуального стенда?
Для большинства тем достаточно виртуального стенда на открытых реализациях. Главное — честно указать ограничения лабораторной среды и не переносить её показатели напрямую на промышленную сеть.
Обязательно ли писать код?
Не всегда. В аналитических темах достаточно конвейера обработки данных и скриптов визуализации. Но если тема заявлена как проектная, код или конфигурация должны присутствовать, хотя бы фрагментарно.
Где брать исходные данные для расчётов?
Отраслевые обзоры операторов и аналитических агентств, открытые наборы данных, собственные замеры на стенде. Обязательно фиксируйте дату и источник — это снимает половину вопросов на защите.
Как оформлять UML-диаграммы?
Смотрите требования выпускающей кафедры: где-то требуют нотацию UML, где-то — схемы по ГОСТ. Компромисс — диаграммы UML с подписями и пояснениями на русском языке.
Что проверить перед сдачей
- Ссылка на источник данных оформлена и датирована.
- Каждая задача из введения отражена в выводах по главам.
- Все схемы пронумерованы, подписаны и упомянуты в тексте.
- Требования к оформлению сверены с методичкой кафедры и ГОСТ.
- Метрики в третьей главе сопоставлены с целевыми значениями из ТЗ.
Если тема только формируется и непонятно, с чего начать, — приходите на бесплатную консультацию. Мы разберём ваш случай, поможем сформулировать задачи и покажем, какие данные понадобятся. Средний срок работы над темой — около 120 часов, и часть этого времени реально сэкономить.
Источник: Татарстан стал лидером по доле 5G смартфонов среди региональных «миллионников» (опубликовано 2026-03-26)
Последнее обновление: 2026-10-01