Анализ парка 5G-устройств для ВКР: от данных оператора до защищаемой архитектуры
МТС проанализировала данные о 5G-смартфонах, зарегистрированных в мобильной сети в Якутии, и регион вошёл в топ-6 по стране. На первый взгляд — маркетинговая новость. На самом деле — это описание готового источника данных: телеметрия абонентских устройств, их модели, поддержка диапазонов, профиль трафика. Ровно то, на чём строится вторая и третья главы практической ВКР по ИТ-направлениям.
Почему это важно для выпускника прямо сейчас? Операторы переходят от «покрытия ради 5G» к монетизации: network slicing, разгрузка транспорта через MEC, планирование ёмкости по фактическому парку терминалов. Специалист, который умеет собрать аналитику по абонентским устройствам и обосновать архитектуру под неё, востребован сильнее, чем тот, кто пересказывает теорию радиодоступа. Ниже — как превратить этот кейс в диплом, который не стыдно защищать.
Семантический разбор: что искать в источниках
| Категория | Значения |
|---|---|
| Основной запрос | 5G в ВКР (диплом по сетям связи и аналитике данных) |
| LSI-запросы | архитектура 5G NSA и SA; network slicing; MEC (Multi-access Edge Computing); NWDAF; gNodeB и RAN; Open5GS / srsRAN; ClickHouse и ETL; Prometheus и Grafana; OpenTelemetry; Kubernetes для телеком-нагрузок; ГОСТ 34.602-89; ISO/IEC 25010 |
| Ключевые сущности | 3GPP TS 23.501, 3GPP TS 28.552, ГОСТ 34.602-89, ГОСТ 19.701-90, ISO/IEC 25010 |
| Типовые вопросы студентов | Как измерить производительность системы в дипломе? Обязательно ли писать код? Где брать данные, если нет доступа к оператору? Как обосновать выбор стека? Что ставить в третью главу — тесты или экономику? |
Ориентируйтесь на эти сущности при поиске: запрос вида «NWDAF load analytics» или «3GPP TS 28.552 performance measurements» даст научные и нормативные источники, а не статьи-обзоры.
Три темы ВКР, которые вырастают из этой новости
| Тема | Данные | Стек | Метрики защиты |
|---|---|---|---|
| Платформа аналитики парка 5G-устройств | выгрузка учётных записей устройств | Python, ClickHouse, Grafana, Kubernetes | время агрегации, точность классификации |
| Прогноз миграции абонентов на 5G | историческая динамика по месяцам | scikit-learn / CatBoost, Airflow | MAE, MAPE, полнота и точность |
| Проектирование edge-узла для районов с низкой плотностью | карта покрытия, профиль трафика | MEC, Open5GS, Ansible | RTT, доля разгруженного трафика |
Тема 1. Платформа мониторинга и классификации парка 5G-устройств
- Актуальность: рост доли 5G-терминалов в сети Якутии показывает, что оператору нужно понимать структуру парка — какие диапазоны поддерживаются, сколько устройств реально использует 5G NSA, а сколько простаивает в LTE.
- Цель: разработать систему сбора, нормализации и визуализации данных об абонентских устройствах с поддержкой 5G.
- Задачи: разобрать модель данных 3GPP TS 28.552; спроектировать схему хранения; реализовать ETL; построить дашборды и проверить систему нагрузочно.
- Структура: Гл. 1 — анализ архитектур 5G NSA/SA и источников телеметрии; Гл. 2 — проектирование хранилища и API; Гл. 3 — нагрузочное тестирование и оценка экономии на планировании ёмкости.
Тема 2. Прогнозная модель миграции абонентов на 5G-терминалы
- Актуальность: региональная динамика неоднородна, и оператору нужен горизонт планирования закупок и модернизации RAN.
- Цель: построить модель прогноза доли 5G-устройств на 6–12 месяцев вперёд.
- Задачи: подготовить датасет; сравнить линейные и градиентные модели; провести валидацию на отложенной выборке; оформить интерпретацию признаков.
- Структура: Гл. 1 — обзор методов прогнозирования телеком-показателей; Гл. 2 — инженерный пайплайн и признаки; Гл. 3 — эксперименты, метрики MAE/MAPE, сценарии внедрения.
Тема 3. Edge-узел для разгрузки транспортной сети
- Актуальность: огромные расстояния и высокая стоимость транспортной инфраструктуры делают MEC экономически осмысленным именно в таких регионах.
- Цель: спроектировать архитектуру edge-узла с локальной обработкой части трафика.
- Задачи: проанализировать профиль трафика; выбрать размещение узла; развернуть тестовый стенд на Open5GS; измерить задержку и долю локальной обработки.
- Структура: Гл. 1 — MEC и network slicing в стандартах 3GPP; Гл. 2 — архитектурная схема и сценарии развёртывания; Гл. 3 — измерения RTT, отказоустойчивость, TCO.
Аналитическая глава: как обосновать выбор, а не просто перечислить технологии
Первая глава часто превращается в список определений. Сильнее — сравнить альтернативы по критериям, снятым с ISO/IEC 25010: производительность, надёжность, сопровождаемость, масштабируемость. Аргумент «мы взяли ClickHouse, потому что он быстрый» не работает. Работает: «при 40 млн записей в сутки и агрегации по 12 измерениям колоночное хранилище даёт отклик дашборда менее 2 секунд, тогда как построчная СУБД — 30+ секунд».
| Критерий | PostgreSQL | ClickHouse | Промышленный DWH оператора |
|---|---|---|---|
| Агрегация больших выборок | средняя | высокая | высокая |
| Стоимость владения в ВКР | низкая | низкая | недоступна |
| Порог входа | низкий | средний | высокий |
| Пригодность для воспроизведения в дипломе | да | да | нет |
Обязательно привяжите таблицу к новости: рост парка 5G-терминалов означает рост объёма телеметрии, значит требование к масштабируемости хранилища — не абстракция, а следствие наблюдаемого тренда.
Проектная часть: схемы, алгоритмы, интеграция
Архитектурный слой
Минимально жизнеспособная схема: источник (биллинг/учётные системы) → брокер (Kafka) → обработчик (Python-сервис) → хранилище (ClickHouse) → слой визуализации (Grafana). На схеме обозначьте контуры и подпишите протоколы обмена — REST, gRPC, JDBC. Диаграммы оформляйте по ГОСТ 19.701-90: одинаковые блоки для одинаковых сущностей, сквозная нумерация.
Алгоритм классификации устройства
-- ClickHouse: распределение парка по поддержке 5G
SELECT
device_vendor,
countIf(supports_nr_nsa) AS nr_nsa_cnt,
countIf(supports_nr_sa) AS nr_sa_cnt,
count() AS total_cnt,
round(100 * countIf(supports_nr_nsa) / count(), 2) AS nsa_share_pct
FROM subscriber_devices
WHERE report_date = today() - 1
GROUP BY device_vendor
ORDER BY total_cnt DESC;
Такой запрос — уже готовый листинг для приложения диплома. Главное: объясните, откуда берётся поле supports_nr_sa и как вы боретесь с «мусором» в модели устройства (неизвестные TAC, перепрошивки, дубликаты IMEI).
Интеграция и развёртывание
Если разворачиваете стенд в Kubernetes — покажите манифесты, readiness/liveness-пробы и лимиты ресурсов. Операторские нагрузки чувствительны к задержкам, поэтому в разделе проектирования уместно обосновать количество реплик и стратегию обновления (rolling update).
Тестирование и метрики: то, что делает ВКР защищаемой
Третья глава без цифр — самый частый минус. Набор, который закрывает вопрос:
- Нагрузочное тестирование: Locust или k6, сценарий — 500 одновременных аналитических запросов. Фиксируйте p50, p95, p99, а не только среднее.
- Наблюдаемость: OpenTelemetry для трассировки, Prometheus для метрик, Grafana для дашбордов. Скриншот дашборда — отличная иллюстрация в приложении.
- Отказоустойчивость: RTO/RPO для хранилища, поведение системы при падении одного узла. Для учебного стенда достаточно измерить время восстановления после остановки контейнера.
- Качество по ISO/IEC 25010: выберите 3–4 характеристики и приведите измеримые подтверждения, а не «система удобная».
Чему вы научитесь на такой работе
- Читать нормативные документы 3GPP и переводить их требования в архитектурные решения.
- Проектировать ETL-пайплайн под реальный объём данных, а не под тестовые 100 строк.
- Обосновывать стек через критерии и цифры, а не через «популярность технологии».
- Оформлять ТЗ по ГОСТ 34.602-89 и графические схемы по ГОСТ 19.701-90.
- Готовить раздел тестирования с метриками, которые можно защитить перед комиссией.
- Подмена терминов без обоснования. Пишут «облако», «edge», «MEC» как синонимы. Разведите уровни: где заканчивается транспортная сеть, что именно выносится на периферию и почему.
- Отсутствие метрик эффективности. Есть архитектура, нет цифр. Добавьте базовый срез: задержка до/после, объём обработанных записей, время отклика дашборда.
- Игнорирование ГОСТ при оформлении ТЗ. ГОСТ 34.602-89 задаёт обязательные разделы технического задания. Проверьте состав документа до, а не после нормоконтроля.
Вопросы, которые задают чаще всего
Обязательно ли писать код для такой темы?
Для инженерной ВКР — да, хотя бы прототип. Комиссия проверяет не объём, а работоспособность ключевого сценария. Достаточно одного сервиса сбора данных, одного запроса агрегации и одного дашборда. Чисто аналитическая работа тоже возможна, но тогда защищать придётся математику, а не систему.
Где брать данные, если нет доступа к сети оператора?
Три пути: синтетический генератор с реалистичным распределением (модели устройств, доли вендоров, помесячная динамика), открытые датасеты об устройствах (реестры TAC), собственный сбор через тестовый стенд на Open5GS или srsRAN. В тексте обязательно опишите методику генерации — это самостоятельная часть исследования.
Сколько времени занимает реализация такого проекта?
Прототип с одним источником данных, хранилищем и дашбордом — от двух до четырёх недель при плотной работе. Полноценная платформа с прогнозной моделью и полноценным разделом нагрузочного тестирования — от двух месяцев. Если сроки поджимают, сужайте объём: лучше три глубоко проработанных сценария, чем десять поверхностных.
Что ставить в третью главу — тестирование или экономику?
Оптимально совместить: подглава с тестами и метриками, затем подглава с расчётом эффекта (снижение трудозатрат на планирование, экономия на закупках, снижение транспортной нагрузки). Расчёт не обязан быть диссертационно сложным, но должен опираться на измеренные вами значения.
- Каждая задача из введения закрыта отдельным результатом в тексте и вынесена в заключение.
- Есть ссылка на источник данных и он указан как актуальный на дату работы.
- Присутствуют архитектурная схема, схема алгоритма и ER-диаграмма, оформленные по ГОСТ 19.701-90.
- ТЗ содержит обязательные разделы по ГОСТ 34.602-89.
- В главе тестирования указаны условия эксперимента и метрики с единицами измерения.
- Все сокращения расшифрованы при первом появлении в тексте.
- Приложения содержат листинги и скриншоты дашбордов с подписями.
Источник: Якутия вошла в топ-6 регионов России, где чаще всего используют 5G смартфоны (опубликовано 2026-03-25)