Покрытие сотовой сети в дипломе: архитектура RAN, метрики QoS и экономический эффект
Введение
24 марта 2026 года «МегаФон» объявил о расширении территории покрытия в Макарьеве Костромской области. Инженеры оператора установили дополнительное оборудование и перераскрыли ёмкость сети в историческом центре города. Сам по себе новостной повод выглядит локальным, но за ним стоит типовой инженерный кейс: как за ограниченный бюджет расширить зону обслуживания, не уронив качество сервиса и не выйдя за смету.
Для выпускника ИТ-специальности это готовый каркас ВКР сразу в трёх плоскостях: архитектура радиодоступа (RAN), мониторинг параметров качества (QoS/SINR/RSRP) и расчёт эффекта. Такую работу защитить проще, чем абстрактный «анализ 5G» — есть исходные данные, есть измеримые метрики, есть инфраструктурный стек для демонстрации.
Основная часть: от материала статьи к главам ВКР
Три рабочие темы для ВКР
| Тема | Актуальность (отсылка к статье) | Цель | Задачи |
|---|---|---|---|
| 1. Моделирование зоны покрытия и оценка QoS | Кейс Макарьева показывает, что расширение требует прогноза, а не «на глаз» | Построить модель покрытия и подтвердить её метриками | — обзор методов радиопланирования — сбор и подготовка геоданных — расчёт RSRP/SINR — верификация |
| 2. Стенд мониторинга RAN на OpenTelemetry + Prometheus | Оператору нужен контроль после ввода узлов | Спроектировать наблюдаемость сети | — выбор метрик — экспортёры и коллекторы — дашборды — алертинг |
| 3. Сравнение вариантов расширения: TCO и экономика | Бюджет ограничен, нужно обосновать схему размещения | Оценить 2–3 сценария по CAPEX/OPEX и KPI | — сценарии архитектуры — модель TCO — анализ чувствительности — рекомендация |
Как встроить материал в структуру работы
Глава 1 (анализ). Разберите, что такое расширение покрытия: типы узлов (макро/микро/пикосоты), backhaul, диапазоны. Сравните подходы — от классического drive-test до GIS-планирования. Отдельным подпунктом введите ISO/IEC 25010 в части «производительность» и «надёжность»: это даст формальную рамку для метрик.
Глава 2 (проектирование). Опишите архитектуру стенда и/или модель распространения. Здесь уместны C4-диаграммы (контекст и контейнеры) и UML-диаграмма последовательности для потока телеметрии «gNB → экспортёр → коллектор → TSDB → дашборд».
Глава 3 (тестирование и эффективность). Приведите расчёты и эксперименты: сравнение RSRP до/после, прирост покрытой площади, стоимость на 1 км². Именно здесь статья из CNews превращается в ваш «до/после».
Метрики, которые засчитает комиссия
- RSRP (dBm) — уровень принимаемого сигнала; порог для устойчивой связи обычно −110…−120 dBm.
- SINR (dB) — отношение сигнал/шум; критично для пропускной способности.
- Площадь покрытия (км²) и доля населения в зоне.
- Latency, jitter, throughput — прикладной QoS.
- TCO на узел и на км² — экономическая метрика.
Пример конфигурации стенда
Ниже — минимальный docker-compose для развёртывания наблюдаемости, который можно показать в приложении и защитить как «рабочий прототип».
# docker-compose.yml — стенд мониторинга RAN
version: "3.9"
services:
prometheus:
image: prom/prometheus:v2.53.0
volumes:
- ./prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml:ro
ports: ["9090:9090"]
grafana:
image: grafana/grafana:11.0.0
environment:
- GF_SECURITY_ADMIN_PASSWORD=secret
ports: ["3000:3000"]
otel-collector:
image: otel/opentelemetry-collector:0.104.0
command: ["--config=/etc/otel.yaml"]
volumes:
- ./otel.yaml:/etc/otel.yaml:ro
Псевдокод расчёта покрытия
def coverage_ratio(rsrp_map, threshold=-110):
covered = sum(1 for v in rsrp_map if v >= threshold)
return covered / len(rsrp_map)
# сравнение «до/после» ввода узла
before = coverage_ratio(rsrp_before)
after = coverage_ratio(rsrp_after)
print(f"Прирост покрытия: {(after-before)*100:.1f}%")
Чему вы научитесь
- Проектировать архитектуру сети радиодоступа и обосновывать выбор узлов.
- Настраивать SRE-стек наблюдаемости (OpenTelemetry, Prometheus, Grafana).
- Считать QoS-метрики и переводить их в KPI для бизнеса.
- Оценивать TCO и защищать экономический раздел расчётом, а не словами.
- Оформлять ТЗ, схемы и приложения по ГОСТ 34 и требованиям нормоконтроля.
FAQ
Где взять данные о покрытии, если нет доступа к оператору?
Три пути: открытые наборы (OpenCellID, данные сотовых вышек в ОСМ), самостоятельные замеры по SDR-приёмнику, синтетическая модель распространения (модели COST-231, Okumura-Hata). Для ВКР достаточно использовать 2 источника и явно описать погрешность.
Нужно ли реальное железо или можно ограничиться симуляцией?
Достаточно эмуляции. Стенд на Docker + Prometheus + Grafana закрывает практическую часть. Реальное железо — плюс, но не обязательное условие допуска.
Как считать экономическую эффективность?
Разложите затраты на CAPEX (оборудование, монтаж) и OPEX (аренда, электроэнергия, поддержка) за 3–5 лет. Нормализуйте результат на км² покрытия и на абонента. Сравнение сценариев — в одной таблице, без «маркетинговых» выводов.
Насколько глубоко нужно описывать стандарты?
ISO/IEC 25010 — как рамку для метрик. ГОСТ 34 — для ТЗ и схем. Не пересказывайте стандарт целиком: ссылайтесь на конкретные разделы и показывайте применение.
Чек-лист перед сдачей
- Все задачи из введения закрыты выводами по главам.
- Схемы подписаны, есть нумерация, ссылки на них в тексте.
- Метрики QoS посчитаны для сценария «до/после».
- Приложение содержит код стенда или скрипт расчёта.
- Оформление таблиц, рисунков, ссылок — по ГОСТ и локальным требованиям кафедры.
- Текст проверен на заимствования, оригинальность в норме.
- Список источников актуален, есть отраслевые новости (включая кейс «МегаФона»).
Типичные ошибки
1. Описание без данных. Студент пишет «покрытие улучшилось», но не приводит RSRP или площадь. В кейсе Макарьева оператор оперирует конкретикой — отзеркальте это в работе.
2. Отсутствие экономики. Технически работа отличная, но комиссия спрашивает «сколько это стоит». Добавьте таблицу CAPEX/OPEX и TCO на км².
3. Стек без обоснования. Prometheus и Grafana берутся «потому что модно». Объясните выбор: почему TSDB, почему OpenTelemetry, какой объём метрик.
Источник: «МегаФон» увеличил территорию покрытия в Макарьеве Костромской области (опубликовано 2026-03-24)