Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

При написанні даного автореферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: червень 2020 р. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора після зазначеної дати.

Зміст

Вступ

За останні десять років інтернет остаточно увійшов в наше життя, причому не тільки на роботі, але і вдома. Багатьма з нас він сприймається зараз як звичайний ресурс, необхідний для повсякденного життя — так само, як електрика, вода, тепло, стільниковий звʼязок. У розвинених країнах Інтернет став невідʼємною частиною життя трохи раніше. Цілком природно, що кожен з нас розраховує отримувати інформаційні ресурси глобальної мережі на високошвидкісному рівні і за доступними цінами. Однак для деяких категорій громадян якісний канал доступу до Інтернету залишається до сих пір недосяжною мрією або предметом розкоші. Йдеться про жителів приватного сектора і малоповерхових будинків.

Бездротові мережі широкосмугового доступу до інтернету для багатьох жителів малоповерхових житлових забудов є практичною панацеєю, оскільки провідний канал або в принципі неможливо провести до подібних житлових масивів, або його вартість просто непідйомна для приватних клієнтів

1. Мета і задачі

Метою наукової роботи є дослідження впливу демографії населення малоповерхової забудови на інтернет–трафік

Основні завдання, які необхідно виконати це:

  1. аналіз демографічної складової;
  2. Оцінка інтернет–трафіку і якості послуг, що надаються;
  3. аналіз проблем підключення малоповерхової забудови;
  4. Моделювання зміни інтернет–трафіку від демографічної складової.

2. Аналіз обʼєкта дослідження

2.1 Загальна характеристика обʼєкта

У даній науково–дослідній роботі проводиться дослідження умов доступу до глобальних мереж для комплексу малоповерхової забудови.

За останні десятки років інтернет увійшов в наше життя повністю, і вдома і на роботі. Інтернет вже сприймається як зовсім звичайний ресурс, він необхідний нам кожен день, аналогічно електрики, воді, теплу, стільникового звʼязку. У сучасних розвинених країнах Інтернет вже повноцінної службою, частиною нашого життя. Природно, що кожен хоче отримувати інформаційні потоки в глобальній мережі з високою швидкістю доступу і за прийнятними цінами. Але для деяких громадян якісний канал доступу до мережі залишається — недосяжною мрією або ж предметом розкоші. Це жителі приватних будинків і малоповерхових будівель.

У сучасному 21–м столітті, технології передачі інформації пішли дуже далеко, від сигнальних вогнів до космічний супутників, від голубиної пошти до смартфонів.

Розвиток технологій не припиняє свого ходу і рухається з укорінених темпом. Щодня будь–яка людина на планеті використовує Інтернет. Він спілкується, радіє, сумує, вчиться чомусь новому. Кожен день людина отримує великі потоки інформації, а вміння аналізувати, використовувати і застосовувати такий обсяг інформації, повністю залежить тільки від людини.

Фраза, що належить Натану Ротшильду, говорить: Хто володіє інформацією, той володіє світом. Засновник найбільшої банківської династії, людина, яка завдяки інформаційній оперативності, всього за один день зміг заробити понад 40 мільйонів фунтів стерлінгів і зайняти значну частку економіки Британії.

Рисунок 1 — Розглянута територія территория
Рисунок 1 — Комплекс малоповерхової забудови

Для жителів багатоповерхових будинків вибір підключення до Інтернету більш ніж широкий, але з приватним сектором ситуація зовсім інша. Справа в тому, що жоден з провайдерів не вважає економічно доцільним вкладати свої ресурси і інвестувати в створення мережевої інфраструктури приватного сектора. Вони пояснюють це складністю прокладки кабелю і розміщення проміжного комутуючого устаткування, великий протяжністю ліній, низькою територіальної щільністю потенційних клієнтів, а також їх низькою інформаційною культурою.

Провідний канал або в принципі неможливо провести до жителів малоповерхових забудов або його вартість просто непідйомна для приватних клієнтів [1,2].

Провайдерам набагато простіше і вигідніше підключати багатоповерхові будинки, які вимагають менше накладних витрат і швидко принесуть прибуток. У категорію неперспективних потрапляють не тільки одноповерхові, але і триповерхові будинки післявоєнних будівель, де кількість квартир відносно невелике. На практиці спостерігаємо ситуацію, коли в багатоповерховому будинку присутні кілька кабельних операторів, а в малоповерхових будинках жодного. Поодинокі випадки підключення одного або декількох малоповерхових будинків, розташованих поруч — це швидше виняток з правил, так як вартість підключення достатня висока. Звалювати всю провину на провідних операторів було б неправильним. Внутрішня політика держави відіграє негативну роль в сфері Інтернет. У сучасних розвинених європейських країнах, спеціально виділяють кошти і оголошує конкурси серед провайдерів на реалізацію проектів по створенню Інтернет–каналів [3,4].

В даний час відомі наступні способи доступу в Інтернет:

Провід — це пережитки минулого, від них вже давно пора відмовитися. Але вони, все продовжують плутатися у нас під ногами, як і сорок років тому. Проблем у виборі бездротового підключення до Глобальної мережі — немає. Велика кількість стільникових операторів повинно допомогти людині, яка купує 3G/4G — модем, доступ в Інтернет не тільки з будь–якої точки міста, а й відповідною якістю. На практиці, все не так оптимістично. Виходить, що стільникові оператори, також, як і будь–які бізнесмени, хочуть знизити свої капітальні витрати, а й вичавити максимум прибутку. І складається така ситуація, що, коли існуючі станції працюють на максимумі своїх можливостей, а пріоритет звʼязку, що не інтернет–трафік, а голосовий канал. Це і призводить до таких явищ, як падіння швидкості мобільного Інтернету, особливо в ті години, коли активність абонентів підвищена (зазвичай вечірній час), зникнення зв'язку, збільшений ping.

Отже, теоретично підключення до Інтернету є, а на практиці — його якість не дозволяє нормально працювати в мережі. Однак якщо стільниковий оператор надає послуги тільки Інтернету, це означає, що канал цифрової передачі є пріоритетним. Оператор використовує технологію WiMAX або LTE, що в теорії дозволяє покривати територію цілого мікрорайону, а також і територію приватного сектора, не тільки швидким, але і стійким Інтернет–зʼєднанням.

Технологія WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — це телекомунікаційна технологія, розроблена з метою надання універсального бездротового зв ʼязку на великих відстанях для широкого спектру пристроїв (від робочих станцій і портативних компʼютерів до мобільних телефонів).

Технологія LTE (англ. Long–Term Evolution) — це найбільший крок, в отриманні інформації для кінцевого користувача. 4G–мережі надають абонентам широкосмуговий доступ до інтернету, а це в свою чергу означає, що користуватися мережею без просідань швидкості доступу зможе більша кількість людей.

Для прикладу, в Італії в провінції Брешіа був реалізований проект з будівництва повно IP–мережі по повітрю. Компанія Сisco Systems виступила постачальником обладнання і власне виконавцем проекту, на території площею 4800 квадратних кілометрів була створена бездротова мережа, яка охопила понад 200 населених пунктів, а в гірській місцевості малі села. Вихід в глобальну мережу стало можливим не тільки приватним клієнтам, але також і муніципальним установам, органам місцевої влади та підприємствам. Проект вартістю 2 млн. Євро допоміг знизити безробіття, податкові надходження збільшилися, а підприємства малого і середнього бізнесу збільшили свою продуктивність.

2.2 Аналіз демографічної складової

Серед факторів, що впливають на соціально–економічний розвиток держави, демографічна ситуація відіграє далеко не останню роль. Будь–яка економічна система нерозривно пов'язана з демографією, де остання виступає як наука про закономірності розвитку і відтворення населення.

Чисельність населення і його склад безпосередньо впливають на масштаби виробництва, темпи розвитку всіх сфер життєдіяльності території. Природно, і демографічні процеси — народжуваність, смертність та міграція — в значній мірі залежать від соціально–економічної ситуації і рівня життя населення.

Взаємозвʼязок між демографічними процесами і економічним розвитком є предметом дискусій уже протягом двох століть, а демографічні дослідження виступають базою для оцінки обсягів пропозиції робочої сили, попиту на товари і послуги, масштабів антропогенного навантаження на територію. Наш край відноситься до територій з першим типом відтворення населення — звужений тип, демографічна зима, для якого характерні низький рівень народжуваності, зростання кількості людей похилого віку і зниження числа дітей і підлітків. Спостерігається природна і механічна спад населення і відповідно негативний природний приріст.

Якщо звернутися до історичних даних, то зниження чисельності населення Донецького краю, почалося з 1994 року (найбільше число жителів проживало в 1993 році і становило 5 365,8 тис. Осіб). На зниження чисельності населення істотно вплинуло різке погіршення рівня життя населення.

За даними Головного управління статистики ДНР на 1 січня 2019 року загальна чисельність населення Республіки склала 2,3 млн. чоловік, в тому числі 94 % міського населення і 6 % сільського населення [8].

За період 2015–2018 рр. рівень народжуваності в Республіці має негативну динаміку. Так, на 1 січня 2019 року цей показник склав 10,6 тис. осіб, що на 11 % менше показника 2017 року. Однак варто зазначити, що в той же час показник смертності, навпаки, має невелику позитивну динаміку в зниженні і за підсумками 2018 року зменшився на 0,5 %. Використовуючи статистичні дані можна побудувати демографічну піраміду.

Рисунок 2 — Вікова демографічна піраміда(анімація: 8 кадров, 7 циклов, 105 КБ)
Рисунок 2 — Вікова демографічна піраміда (анімація: 8 кадрів, 7 циклів, 105 КБ)

До малоповерхової забудови відносять будинку до 5–ти поверхів і нижче. Середньостатистична сім'я проживає в одній квартирі і складається з 3 чоловік. Можливі варіанти збільшення і зменшення проживають, а також іншу кількість проживаючих на квартиру. Провівши аналіз, отримуємо наступні середньостатистичні дані.


Таблиця 1 — Середньостатистичні дані малоповерхової забудови
5 поверхів4 поверхів3 поверхів2 поверхів1 поверхів
Кількість квартир на підʼїзд20161284
Які проживають в одному під'їзді, чол6048362412
Кількість квартир мають доступ до мережі Інтернет 18141174
Кількість пристроїв працюють по бездротовому зʼєднанню6552392613
Кількість пристроїв працюють по провідному зʼєднанню362922147
Кількість квартир на комплекс будинків3003201808056
Які проживають в одному будинку, чол.900960540240168
Кількість квартир мають доступ до мережі Інтернет 2702881627250
Кількість пристроїв працюють по бездротовому зʼєднанню9721037583259181
Кількість пристроїв працюють по провідному зʼєднанню540576324144101

Відсоток квартир, що мають повноцінний доступ до мережі, інтернет дорівнює 90 %. З них, 40 % — це трафік, що генерується пристроями бездротового доступу і 50 % — це трафік, що генерується пристроями дротову мережу.

В середньому на одну квартиру доводиться до 8–10 бездротових пристроїв і до 3–5 пристроїв проводового зʼєднання. Загальна кількість населення комплексу малоповерхової забудови дорівнює 2,8 тис. осіб [8].

Використовуючи статистичні дані проведемо аналіз користування послугами інтернет, людей певної вікової групи протягом доби.


Таблиця 2 — Відсоток людей певної вікової групи використовують інтернет в задані проміжки часу
0:00–2:002:00–4:004:00–6:006:00–8:008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–00:00
2–50 %0 %7 %10 %16 %17 %17 %16 %82 %84 %81 %3 %
6–130 %0 %0 %30 %8 %8 %15 %66 %90 %95 %90 %15 %
14–187 %0 %0 %40 %8 %8 %8 %60 %90 %95 %90 %50 %
19–2418 %8 %0 %50 %7 %7 %7%7%88 %95 %93 %72 %
25–2917 %7 %2 %65 %7 %6 %6 %7 %55 %90 %95 %88 %
30–3414 %6 %3 %66 %6 %5 %5 %6 %45 %89 %94 %87 %
35–397 %4 %2 %65 %6 %5 %5 %6 %47 %89 %95 %88 %
40–446 %4 %2 %67 %6 %5 %5 %6 %45 %90 %95 %88 %
45–494 %0 %2 %65 %7 %6 %6 %7 %55 %90 %95 %88 %
50–540 %0 %3 %66 %6 %5 %5 %6 %45 %89 %94 %87 %
55–590 %0 %2 %65 %6 %5 %5 %6 %47 %89 %95 %88 %
60–640 %0 %7 %58 %48 %27 %1 8%24 %31 %58 %35 %4 %
65–690 %0 %9 %52 %44 %23 %17%22%29 %52 %23 %2 %
70 и старше0 %0 %10 %45 %20 %10 %5 %30 %20 %15 %17 %3 %

У таблиці 2 наведені відсотки за двогодинний інтервал. Розділивши дані на інтервал по годині, побудуємо графік залежності використання інтернету певної вікової групи.

Рисунок 2 — Процентний графік залежності використання інтернету певної вікової групи в задані проміжки часу
Рисунок 2 — Процентний графік залежності використання інтернету певної вікової групи в задані проміжки часу

Розрахуємо середнє значення генерації інтернет–трафіку через одного чоловіка в годину. Для цього, використовуючи статистичні дані, виведемо середнє між прослуховуванням музики в онлайні, переглядом відео, спілкуванням в месенджерах, серфінгом в інтернеті, онлайн іграми, завантаженням файлів і подальше використання їх офлайн.

подальше використання їх офлайн. Traffic з англійської перекладається як потік, рух. В даному випадку під цим терміном мається на увазі мережевий трафік — обсяг інформації, яка передається через мережу за певний момент часу. Трафік вимірюється в кілобайтах, мегабайтах, гігабайтах.

Трафік може бути як входять (інформація надходить із зовнішнього мережі), так і виходить (інформація надходить в зовнішню мережу).


Таблиця 3 — Середнє значення генерації трафіку через одного чоловіка в годину
Мб/гГб/г
Музика76,80,077
Відео22332,233
Месенджери120,012
Ігри5000,5
Серфінг100,01
Завантаження та офлайн користування20002
Середнє805,30,805

Використовуючи дані таблиці 2, розрахуємо кількість активних користувачів інтернет. Потім підсумувавши кількість людей з усіх вікових груп, отримаємо значення дорівнює кількості годин які витрачають все люди протягом доби, що дорівнює 20791.

Провівши оціночний розрахунок інтернет–трафіку генерується людьми з заданих вікових груп, отримаємо, що загальний трафік приблизно дорівнює 16,7 Тб.

Висновки

Проводячи аналіз вищевикладеного матеріалу, можна зробити висновок, що для жителів приватних будинків і малоповерхових забудов все з існуючих методів не дозволяють організувати надійний, високошвидкісний і недорогий канал. Але існує одна технологія, яка може вирішити цю проблему.

Бездротові мережі Wi–Fi. На цій технології можна дуже швидко створити бездротові канали від провайдерів кабельного інтернету до приватного будинку. Якщо встановити на багатоповерховому будинку потужну активну вуличну антену Wi–Fi — з кутом розкриття діаграми 120–180 градусів, спрямовану на приватний сектор. І в кожному окремому будинку встановлюється приймальний пристрій, яке зможе приймати випромінюється сигнал. Таким чином, буде створено Wi–Fi радіоканал один до багатьох. Також можна зробити висновок, що демографічна складова сильно впливає на загальний інтернет–трафік.

Перелік посилань

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.