📞 +79508873881 ✈ @Vkrbigdata ✉ admin@Vkrbigdata.ru

5G Core и MEC в дипломе: развёртывание сетевых функций в Kubernetes

Поддомен: Cloud/DevOps и телеком-инфраструктура. Роль: DevOps/SRE-инженер с опытом сетевых функций.

МТС сообщила: 38% смартфонов в России поддерживают 5G, а в Калининградской области — каждый третий. На первый взгляд это новость для отдела маркетинга. Но для выпускника ИТ-направления здесь спрятан готовый каркас ВКР: рост парка 5G-устройств упирается не в абонентов, а в инфраструктуру — в ядро сети, edge-площадки и автоматизацию развёртывания сетевых функций. Пока устройств мало, оператору хватает классического ядра. Когда их становится треть, без network slicing, MEC и Kubernetes-оркестрации уже не масштабироваться. Именно на этом стыке делаются защищаемые работы: измеримые метрики, живая архитектура, понятная экономика.

Частые вопросы перед стартом

Где брать данные, если у меня нет доступа к оператору?

Три легальных пути. Первый — открытые отчёты аналитиков и релизы операторов вроде того, что мы разбираем: они дают проценты по парку устройств и динамику по регионам. Второй — публичные датасеты по трафику и mobility (например, измерения скорости от независимых сервисов). Третий — собственный стенд: free5GC или Open5GS в кластере плюс эмулятор UERANSIM вместо реальных базовых станций. Для ВКР этого достаточно, если вы честно описываете ограничения модели.

Можно ли поднять 5G Core без железа?

Да. Вариант SA (Standalone) с открытым ядром спокойно живёт в трёх-четырёх узлах Kubernetes на ноутбуке с 16 ГБ памяти. Управляющие функции (NRF, AMF, SMF) не требовательны к ресурсам, а UPF вы ограничиваете пропускной способностью. Главное — не пытаться эмулировать радиополосу и честно писать в главе 1, что лабораторный стенд заменяет gNodeB эмулятором.

Как считать эффективность, если нет реального трафика?

Через относительные метрики и сценарии нагрузки. Сравнивайте две конфигурации: монолитный UPF против slice-aware разнесения по edge-узлам. Считайте p95 задержки, джиттер, потребление CPU на сессию и стоимость часа работы кластера. Абсолютные числа не нужны — нужен доказанный прирост на вашей модели.

Что делать, если кафедра требует строго ГОСТ, а стек современный?

ГОСТ 34.601 отлично сочетается с C4 и UML: стадии и этапы берёте из стандарта, а диаграммы контекста, контейнеров и развёртывания рисуете по нотации C4. Никакого конфликта нет — нормоконтроль смотрит на состав и оформление, а не на модность нотации. Если сомневаетесь в трактовке требований, разумно уточнить её с научным руководителем до, а не после вёрстки главы.

Темы ВКР, которые вырастают из этой новости

Как встроить материал статьи в главы работы

Глава 1: аналитика вместо пересказа новости

Не начинайте с фразы «сейчас идёт цифровизация». Начните с числа: 38% устройств и треть в отдельном регионе. Дальше разложите показатель по смыслу — сколько это абонентов, какой прирост трафика даёт, что означает для ёмкости. Постройте диаграмму контекста по C4: система «5G-ядро», внешние акторы — абонентские устройства, OSS/BSS, внешние сети данных. Укажите, что метрики качества вы будете проверять по ISO/IEC 25010 — производительность, надёжность, масштабируемость. Это снимет вопрос «а почему именно эти характеристики вы измеряете».

Глава 2: декларативное развёртывание сетевых функций

Здесь основная инженерная работа. Функции ядра в SBA — это набор сервисов, которые логично упаковать в чарты. Опишите, как вы разносите плоскости: управляющие (NRF, AMF, SMF, AUSF, UDM) и пользовательскую (UPF). Разделяйте их по namespace и задавайте ресурсные квоты. Ниже — фрагмент values.yaml, который уместно вынести в приложение и сослаться в тексте главы.

# values.yaml — параметры развёртывания функций ядра
amf:
  replicas: 2
  resources:
    requests: { cpu: "300m", memory: "256Mi" }
    limits:   { cpu: "1",    memory: "1Gi" }
smf:
  replicas: 2
  slices: [embb, urllc]
upf:
  replicas: 3
  nodeSelector:
    node-role.kubernetes.io/edge: "true"
  n4:
    peer: smf.nf.svc.cluster.local
    mtu: 1500
  hpa:
    minReplicas: 2
    maxReplicas: 8
    targetCPUUtilizationPercentage: 65

К этому месту просится диаграмма развёртывания: узлы периферии и центра, какие поды где живут, как проходит трасса N4. Не поленитесь показать, что UPF на edge, а SMF в центре — это не произвол, а следствие требований к задержке.

Глава 3: метрики, которые защищают работу

Собирайте телеметрию через OpenTelemetry, храните в Prometheus, визуализируйте в Grafana. Ключевое — заранее зафиксировать, что считаете. Ниже пример запроса для контроля задержки установления сессии по срезам.

histogram_quantile(
  0.95,
  sum by (le, slice_id) (
    rate(pfcp_session_setup_duration_seconds_bucket[5m])
  )
)
МетрикаЧто показываетЦелевой ориентир в стендеГде фиксируется
p95 задержки установления PDU-сессииОтзывчивость ядра под нагрузкой< 150 мс при 500 сессиях/сГлава 3, таблица экспериментов
Джиттер на UPFПригодность для URLLC-среза< 5 мсГлава 2, раздел верификации
Потребление CPU на 1000 сессийПлотность упаковки в кластерСнижение на 20% против монолитаГлава 3, сравнительный график
Доступность NRFУстойчивость реестра функций99,9% на окне тестаГлава 3, SLI/SLO
TCO стенда за месяцЭкономика решенияРасчёт на 3 сценарияГлава 3, экономический раздел

Нормоконтроль: где обычно ломается защита

Стадии и этапы разработки оформляйте по ГОСТ 34.601, программную документацию — по ГОСТ 19. Отчёты по тестам выносите в приложения, а в тексте оставляйте выводы. Схемы — единым стилем, с рамкой и штампом, если требует кафедра. Проверьте, чтобы каждая задача из введения имела отражение в выводах по главам: это первое, что смотрят на защите. Если тема сетевая, отдельно опишите план адресации и легенду обозначений — на них чаще всего спотыкаются при вопросах.

Что проверить перед сдачей

  • Ссылки на источники оформлены единообразно, у каждого аналитического числа указан первоисточник и дата.
  • Задачи из введения дословно совпадают с результатами в заключении.
  • Схемы читаемы в чёрно-белой печати, подписи не сливаются с линиями.
  • Метрики в таблицах имеют единицы измерения и условия замера.
  • ГОСТ 34.601 и ГОСТ 19 применены там, где заявлены в задании.
  • Текст проверен на заимствования, включая пересказ новостных релизов.
  • Приложения содержат манифесты, скрипты и логи, на которые есть ссылки из глав.

Типичные ошибки студентов

1. Пересказ новости вместо технической постановки. Полстраницы про то, что у МТС выросли показатели, и ни слова о том, какие требования это накладывает на сеть. Исправляется просто: каждое число превращайте в требование — при росте парка на N% планируйте запас ёмкости на M.

2. Стек ради стека. Kubernetes в работе есть, а зачем он там — не объяснено. Если обошлись бы systemd-юнитами, честно скажите, что выбрали оркестратор ради тиражируемости и самовосстановления, и докажите это экспериментом с отказом узла.

3. Метрики без методики. «Задержка снизилась» без указания профиля нагрузки, размера выборки и погрешности. Заведите шаблон протокола испытаний и заполняйте его на каждом прогоне — тогда цифры на защите не развалятся от одного вопроса.

Если времени на разбор стека и вычитку глав не хватает, у вас есть вариант обратиться за помощью с дипломом к профильным специалистам. Мы разбираем около 120 часов работы над темой, даём бесплатную консультацию по постановке задач и подсказываем, какую часть исследования можно сузить без потери качества. Работа остаётся вашей — мы лишь ускоряем движение по ней.

Материал подготовлен экспертами компании — специалистами по ИТ-направлениям. Мы помогаем студентам с 2010 года: от формулировки темы до финального оформления по ГОСТ. Если вам нужна помощь в разработке темы или оформлении работы, наши специалисты готовы подсказать.

Последнее обновление: 2026-10-01

Источник: МТС: каждый третий смартфон в Калининградской области поддерживает 5G (опубликовано 2026-03-26)