Реферат по теме выпускной работы
При написании данного автореферата магистерская работа ещё не завершена. Окончательное завершение: июнь 2020 г. Полный текст работы и материалы по теме могут быть получены у автора после указанной даты.
Содержание
- Введение
- 1. Цель и задачи исследования
- 2. Анализ объекта исследования
- 2.1 Общая характеристика объекта
- 2.2 Анализ демографической составляющей
- Выводы
- Список источников
Введение
За последние десять лет интернет окончательно вошел в нашу жизнь, причем не только на работе, но и дома. Многими из нас он воспринимается сейчас как обычный ресурс, необходимый для повседневной жизни — так же, как электричество, вода, тепло, сотовая связь. В развитых странах Интернет стал неотъемлемой частью жизни чуть раньше. Вполне естественно, что каждый из нас рассчитывает получать информационные ресурсы глобальной сети на высокоскоростном уровне и по доступным ценам. Однако для некоторых категорий граждан качественный канал доступа к Интернету остается до сих пор недостижимой мечтой или предметом роскоши. Речь идет о жителях частного сектора и малоэтажных домов.
Беспроводные сети широкополосного доступа к интернету для многих жителей малоэтажных жилых застроек являются практической панацеей, поскольку проводной канал либо в принципе невозможно провести до подобных жилых массивов, либо его стоимость просто неподъемна
для частных клиентов.
1. Цель и задачи исследования
Целью научной работы является исследование влияния демографии населения малоэтажной застройки на интернет–трафик.
В научной работе необходимо решить следующие задачи:
- анализ демографической составляющей;
- оценка интернет–трафика и качества предоставляемых услуг;
- анализ проблем подключения малоэтажной застройки;
- моделирование изменения интернет–трафика от демографической составляющей;
2. Анализ объекта исследования
2.1 Анализ объекта
В данной научно–исследовательской работе проводится исследование условий доступа к глобальным сетям для комплекса малоэтажной застройки.
За последние десятки лет интернет вошел в нашу жизнь полностью, и дома и на работе. Интернет уже воспринимается как совсем обычный ресурс, он необходимый нам каждый день, аналогично электричеству, воде, теплу, сотовой связи. В современных развитых странах Интернет уже полноценной службой, частью нашей жизни. Естественно, что каждый хочет получать информационные потоки в глобальной сети с высокой скоростью доступа и по приемлемым ценам. Но для некоторых граждан качественный канал доступа к сети остается — недостижимой мечтой или же предметом роскоши. Это жители частных домов и малоэтажных зданий.
В современном 21–м веке, технологии передачи информации ушли очень далеко, от сигнальных огней до космический спутников, от голубиной почты до смартфонов.
Развитие технологий не прекращает своего хода и движется с укоренным темпом. Ежедневно любой человек на планете использует Интернет. Он общается, радуется, грустит, учится чему–то новому. Каждый день человек получает большие потоки информации, а умение анализировать, использовать и применять такой объем информации, полностью зависит только от человека.
Фраза, принадлежащая Натану Ротшильду, гласит: Кто владеет информацией, тот владеет миром
. Основатель величайшей банковской династии, человек, который благодаря информационной оперативности, всего за один день смог заработать свыше 40 миллионов фунтов стерлингов и занять значительную долю экономики Британии.
Рисунок 1 — Рассматриваемая территория
Для жителей многоэтажных домов выбор подключения к Интернету более чем широкий, но с частным сектором ситуация совсем другая. Дело в том, что ни один из провайдеров не считает экономически целесообразным вкладывать свои ресурсы и инвестировать в создание сетевой инфраструктуры частного сектора. Они объясняют это сложностью прокладки кабеля и размещения промежуточного коммутирующего оборудования, большой протяженностью линий, низкой территориальной плотностью потенциальных клиентов, а также их низкой информационной культурой.
Проводной канал или в принципе невозможно провести к жителям малоэтажных застроек или его стоимость просто неподъемна
для частных клиентов [1,2].
Провайдерам гораздо проще и выгоднее подключать многоэтажные дома, которые требуют меньше накладных затрат и быстро принесут прибыль. В категорию неперспективных
попадают не только одноэтажные, но и трехэтажные дома послевоенных построек, где количество квартир относительно невелико. На практике наблюдаем ситуацию, когда в многоэтажном доме присутствуют несколько кабельных операторов, а в малоэтажных домах ни одного.
Единичные случаи подключения одного или нескольких малоэтажных домов, расположенных рядом — это скорее исключение из правил, так как стоимость подключения достаточна высока.
Взваливать всю вину на проводных операторов было бы неправильным. Внутренняя политика государства играет негативную роль в сфере Интернет. В современных развитых европейских странах, специально выделяют средства и объявляет конкурсы среди провайдеров на реализацию проектов по созданию Интернет–каналов [3,4].
В настоящее время известны следующие способы доступа в Интернет:
- Доступ в Интернет по выделенным линиям. Для подключения компьютера пользователя к Интернет в квартиру подводится отдельный кабель (витая пара или оптоволокно).
- ISDN — коммутируемый доступ по цифровой телефонной сети. Главная особенность использования ISDN — это высокая скорость передачи информации, по сравнению с Dial–Up доступом. Скорость передачи данных составляет 64 Кбит/с при использовании одного и 128 Кбит/с, при использовании двух каналов связи.
- Спутниковый доступ в Интернет или спутниковый Интернет. Спутниковый доступ в Интернет бывает двух видов — ассиметричный, обмен данными компьютера пользователя со спутником двухсторонний, и симметричный, запросы от пользователя передаются на сервер спутникового оператора через любое доступное наземное подключение, а сервер передает данные пользователю со спутника. Максимальная скорость приема данных до 52,5 Мбит/с (реальная средняя скорость до 3 Мбит/с).
- Беспроводные технологии, это Wi–Fi, WiMax, и мобильный интернет.
Провода — это пережитки прошлого, от них уже давно пора отказаться. Но они, все продолжают путаться у нас под ногами, как и сорок лет тому назад. Проблем в выборе беспроводного подключения к Глобальной сети — нет. Обилие сотовых операторов должно помочь человеку, покупающему 3G/4G — модем, доступ в Интернет не только из любой точки города, но и соответствующим качеством. На практике, все не так оптимистично. Получается, что сотовые операторы, также, как и любые бизнесмены, хотят снизить свои капитальные затраты, но и выжать максимум прибыли.
И складывается такая ситуация, что, когда существующие станции работают на максимуме своих возможностей, а приоритет связи, не интернет–трафик, а голосовой канал. Это и приводит к таким явлениям, как падение скорости мобильного Интернета, особенно в те часы, когда активность абонентов повышена (обычно вечернее время), исчезновение связи, увеличенный ping.
Следовательно, теоретически подключение к Интернету есть, а на практике — его качество не позволяет нормально работать в сети. Однако если сотовый оператор оказывает услуги только Интернета, это означает, что канал цифровой передачи является приоритетным. Оператор использует технологию WiMAX или LTE, что в теории позволяет покрывать территорию целого микрорайона, а также и территорию частного сектора, не только быстрым, но и устойчивым Интернет–соединением.
Технология WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — это телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов).
Технология LTE (англ. Long–Term Evolution) — это величайший шаг, в получении информации для конечного пользователя. 4G–сети предоставляют абонентам широкополосный доступ к интернету, а это в свою очередь означает, что пользоваться сетью без просадок
скорости доступа сможет большее количество людей. Технология LTE позволяет добиться скорости приема в 1 Гбит/сек. Реальная скорость передачи данных значительно ниже и составляет около 10–30 Мбит/сек.
Для примера, в Италии в провинции Брешиа был реализован проект по строительству полносвязной IP–сети по воздуху. Компания Сisco Systems выступила поставщиком оборудования и собственно исполнителем проекта, на территории площадью 4800 квадратных километров была создана беспроводная сеть, охватившая более 200 населенных пунктов, а в горной местности малые села. Выход в глобальную сеть стал возможен не только частным клиентам, но также и муниципальным учреждениям, органам местной власти и предприятиям. Проект стоимостью 2 млн. евро помог снизить безработицу, налоговые поступления увеличились, а предприятия малого и среднего бизнеса увеличили свою продуктивность.
2.2 Анализ демографической составляющей
Среди факторов, влияющих на социально–экономическое развитие государства, демографическая ситуация играет далеко не последнюю роль. Любая экономическая система неразрывно связана с демографией, где последняя выступает как наука о закономерностях развития и воспроизводства населения.
Численность населения и его состав непосредственно влияют на масштабы производства, темпы развития всех сфер жизнедеятельности территории. Естественно, и демографические процессы — рождаемость, смертность и миграция — в значительной степени зависят от социально–экономической ситуации и уровня жизни населения [6,7].
Взаимосвязь между демографическими процессами и экономическим развитием является предметом дискуссий уже в течение двух столетий, а демографические исследования выступают базой для оценки объемов предложения рабочей силы, спроса на товары и услуги, масштабов антропогенной нагрузки на территорию. Наш край относится к территориям с первым типом воспроизводства населения — суженный тип, демографическая зима
, для которого характерны низкий уровень рождаемости, возрастающее количество людей пожилого возраста и снижение числа детей и подростков. Наблюдается естественная и механическая убыль населения и соответственно отрицательный естественный прирост.
Если обратиться к историческим данным, то снижение численности населения Донецкого края, началось с 1994 года (самое большое число жителей проживало в 1993 году и составляло 5 365,8 тыс.чел.). На снижение численности населения существенно оказало влияние резкое ухудшение уровня жизни населения.
По данным Главного управления статистики ДНР на 1 января 2019 года общая численность населения Республики составила 2,3 млн. человек, в том числе 94 % городского населения и 6 % сельского населения [8].
За период 2015–2018 гг. уровень рождаемости в Республике имеет негативную динамику. Так, на 1 января 2019 года данный показатель составил 10,6 тыс. человек, что на 11 % меньше показателя 2017 года. Однако стоит отметить, что в то же время показатель смертности, напротив, имеет небольшую положительную динамику в снижении и по итогам 2018 года уменьшился на 0,5 %. Используя статистические данные можно построить демографическую пирамиду.
Рисунок 2 — Возрастная демографическая пирамида (анимация: 8 кадров, 7 циклов, 105 КБ)
К малоэтажной застройке относят дома до 5–ти этажей и ниже. Среднестатистическая семья проживает в одной квартире и состоит из 3 человек. Возможны варианты увеличения и уменьшения проживающих, а также другое количество проживающих на квартиру. Проведя анализ, получаем следующие среднестатистические данные.
| 5 этажей | 4 этажей | 3 этажей | 2 этажей | 1 этажей | |
| Количество квартир на подъезд | 20 | 16 | 12 | 8 | 4 |
| Проживающих в одном подъезде, чел. | 60 | 48 | 36 | 24 | 12 |
| Количество квартир имеющих доступ к сети Интернет | 18 | 14 | 11 | 7 | 4 |
| Количество устройств работающих по беспроводному соединению | 65 | 52 | 39 | 26 | 13 |
| Количество устройств работающих по проводному соединению | 36 | 29 | 22 | 14 | 7 |
| Количество квартир на комплекс домов | 300 | 320 | 180 | 80 | 56 |
| Проживающих в одном доме, чел | 900 | 960 | 540 | 240 | 168 |
| Количество квартир имеющих доступ к сети Интернет | 270 | 288 | 162 | 72 | 50 |
| Количество устройств работающих по беспроводному соединению | 972 | 1037 | 583 | 259 | 181 |
| Количество устройств работающих по проводному соединению | 540 | 576 | 324 | 144 | 101 |
Процент квартир, имеющих полноценный доступ к сети, интернет равняется 90 %. Из них, 40 % — это трафик, генерируемый устройствами беспроводного доступа и 50 % — это трафик, генерируемый устройствами проводного соединения.
В среднем на одну квартиру приходится до 8–10 беспроводных устройств и до 3–5 устройств проводного соединения. Общее количество населения комплекса малоэтажной застройки равняется 2,8 тыс. человек [8].
Используя статистические данные проведем анализ пользования услугами интернет, людей определенной возрастной группы в течении суток.
| 0:00–2:00 | 2:00–4:00 | 4:00–6:00 | 6:00–8:00 | 8:00–10:00 | 10:00–12:00 | 12:00–14:00 | 14:00–16:00 | 16:00–18:00 | 18:00–20:00 | 20:00–22:00 | 22:00–00:00 | |
| 2–5 | 0 % | 0 % | 7 % | 10 % | 16 % | 17 % | 17 % | 16 % | 82 % | 84 % | 81 % | 3 % |
| 6–13 | 0 % | 0 % | 0 % | 30 % | 8 % | 8 % | 15 % | 66 % | 90 % | 95 % | 90 % | 15 % |
| 14–18 | 7 % | 0 % | 0 % | 40 % | 8 % | 8 % | 8 % | 60 % | 90 % | 95 % | 90 % | 50 % |
| 19–24 | 18 % | 8 % | 0 % | 50 % | 7 % | 7 % | 7% | 7% | 88 % | 95 % | 93 % | 72 % |
| 25–29 | 17 % | 7 % | 2 % | 65 % | 7 % | 6 % | 6 % | 7 % | 55 % | 90 % | 95 % | 88 % |
| 30–34 | 14 % | 6 % | 3 % | 66 % | 6 % | 5 % | 5 % | 6 % | 45 % | 89 % | 94 % | 87 % |
| 35–39 | 7 % | 4 % | 2 % | 65 % | 6 % | 5 % | 5 % | 6 % | 47 % | 89 % | 95 % | 88 % |
| 40–44 | 6 % | 4 % | 2 % | 67 % | 6 % | 5 % | 5 % | 6 % | 45 % | 90 % | 95 % | 88 % |
| 45–49 | 4 % | 0 % | 2 % | 65 % | 7 % | 6 % | 6 % | 7 % | 55 % | 90 % | 95 % | 88 % |
| 50–54 | 0 % | 0 % | 3 % | 66 % | 6 % | 5 % | 5 % | 6 % | 45 % | 89 % | 94 % | 87 % |
| 55–59 | 0 % | 0 % | 2 % | 65 % | 6 % | 5 % | 5 % | 6 % | 47 % | 89 % | 95 % | 88 % |
| 60–64 | 0 % | 0 % | 7 % | 58 % | 48 % | 27 % | 1 8% | 24 % | 31 % | 58 % | 35 % | 4 % |
| 65–69 | 0 % | 0 % | 9 % | 52 % | 44 % | 23 % | 17% | 22% | 29 % | 52 % | 23 % | 2 % |
| 70 и старше | 0 % | 0 % | 10 % | 45 % | 20 % | 10 % | 5 % | 30 % | 20 % | 15 % | 17 % | 3 % |
В таблице 2 приведены проценты за двухчасовой интервал. Разделив данные на интервал по часу, построим график зависимости использования интернета определенной возрастной группы.
Рисунок 2 — Зависимость процентного пользования интернетом от возрастной группы
Рассчитаем среднее значение генерации интернет–трафика одним человеком в час. Для этого, используя статистические данные, выведем среднее между прослушиванием музыки в онлайне, просмотром видео, общением в мессенджерах, серфингом в интернете, онлайн играми, загрузкой файлов и дальнейшем использовании их офлайн.
Traffic с английского переводится как поток, движение. В данном случае под этим термином подразумевается сетевой трафик — объем информации, которая передается через сеть за определенный момент времени. Трафик измеряется в килобайтах, мегабайтах, гигабайтах.
Трафик может быть как входящим (информация поступает из внешней сети), так и исходящим (информация поступает во внешнюю сеть).
| Мб/ч | Гб/ч | |
| Музыка | 76,8 | 0,077 |
| Видео | 2233 | 2,233 |
| Мессенджеры | 12 | 0,012 |
| Игры | 500 | 0,5 |
| Серфинг | 10 | 0,01 |
| Загрузка и оффлайн пользование | 2000 | 2 |
| Среднее | 805,3 | 0,805 |
Используя данные таблицы 3, рассчитаем количество активных пользователей интернет. Затем просуммировав количество людей из всех возрастных групп, получим значение равное количеству часов которые тратят все люди течении суток, равняющееся 20791.
Произведя оценочный расчет интернет-трафика генерируемый людьми из заданных возрастных групп, получим, что общий трафик примерно равняется 16,7 Тб.
Выводы
Проводя анализ вышеизложенного материала, можно заключить, что для жителей частных домов и малоэтажных застроек все из существующих методов не позволяют организовать надежный, высокоскоростной и недорогой канал. Но существует одна технология, которая может решить эту проблему.
Беспроводные сети Wi–Fi. На этой технологии можно очень быстро создать беспроводные каналы от провайдеров кабельного интернета к частному дому. Если установить на многоэтажном доме мощную активную уличную антенну Wi–Fi — с углом раскрытия диаграммы 120–180 градусов, направленную на частный сектор. И в каждом частном доме устанавливается приемное устройство, которое сможет принимать излучаемый сигнал. Таким образом, будет создан Wi–Fi радиоканал «один ко многим».
Также можно заключить, что демографическая составляющая сильно влияет на общий интернет–трафик.
Список источников
1. 1. Беспроводные технологии [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://wikipedia.org....
2. Киренберг А. Г. Проблема подключения к интернету малоэтажного жилого сектора и возможный способ ее решения / А. Г. Киренберг, О. М. Колесников // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2015. — № 1 (107). — С. 84–87.
3. PON [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/....
4. Радке Хорст–Дитер Все о беспроводных сетях / Хорст–Дитер Радке , Йеремиас Радке. — М.: НТ Пресс, 2011. – 320 c.
5. Шубин В. И. Беспроводные сети передачи данных / В. И. Шубин, О. С. Красильникова. — М.: Вузовская книга, 2013. – 104 c.
6. Исследовании свойства самоподобного трафика мультисервисной сети [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/....
7. Демографические процессы Республики — основа ее социально–экономического развития [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://mer.govdnr.ru/....
8. Демографическая ситуация в ДНР [Электронный ресурс] — Режим доступа: http://xvesti.ru/...
9. Лиэри Дж, Рошан П. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11 М.: Издательский дом "Вильямс", 2004, 304 с.