SlideShare a Scribd company logo
1 of 7
Download to read offline
Прикладная экономика сетей беспроводного доступа

Роман Подойницын

      Проблема последней мили всегда была непростой задачей для связистов и актуальность ее не
теряется со временем, а приобретает новые очертания. Некоторое время назад актуальной была
задача передачи данных по сетям, созданным для передачи голоса. В настоящее время технологий
последней мили появилось предостаточно, и перед любым оператором связи стоит задача выбора
технологии, оптимально решающей задачу доставки любого вида трафика своим абонентам.
Естественно, универсального решения этой задачи не существует, у каждой технологии есть своя
область применения, свои достоинства и недостатки. На выбор того или иного технологического
решения влияет множество факторов, в том числе:
             − стратегия оператора, целевая аудитория, предлагаемые в настоящее время и
       планируемые к предоставлению услуги,
             − размер инвестиций в развитие сети и срок их окупаемости,
             − уже имеющаяся сетевая инфраструктура, ресурсы для ее поддержания в
       работоспособном состоянии,
             − время, необходимое для запуска сети и начала оказания услуг,
             − прочие факторы.
      У каждого из этих факторов есть свой вес, и решение принимается с учетом всей их
совокупности. Однако в сегодняшних условиях на первый план выходят экономические факторы. Во
времена финансового кризиса как никогда важной является способность оператора быстро окупить
инвестиции, решить ту или иную задачу экономически эффективно. Именно поэтому актуально
создание и использование простой и эффективной модели, позволяющей быстро оценить
экономические параметры применения технологии. В статье рассмотрена модель на примере сетей
беспроводного доступа по технологии WiMAX. Предлагаемая простая методика оценки издержек с
незначительными модификациями может быть использована и для других технологий доступа.

Уточнение задачи
В общем виде, любая сеть доступа состоит из нескольких элементов:
       абонентское оборудование для передачи различных видов данных подключается к точке
       доступа (хабу, коммутатору, базовой станции) через некую физическую среду (медная пара,
       коаксиальный кабель, радиоэфир или оптический кабель).
       точка доступа, которая, в свою очередь, тоже подключается к опорной сети, позволяющей
       обеспечивать соединения «каждый абонент с каждым абонентом».
Технологии, объединенные брендом WiMAX, часто позиционируются как беспроводная альтернатива
технологиям проводного доступа DSL. При этом, беспроводный доступ имеет три важных
преимущества над проводным:
       позволяет абонентам быть мобильными (даже в случае фиксированного беспроводного
       доступа абонентское устройство можно просто переместить из одной точки в другу в пределах
       зоны покрытия сети)
       хотя не отменяет использования проводов, но использует их значительно меньше, а
       соответственно снижаются издержки на прокладку кабеля, установку кабель-каналов,
       концентраторовкоммутатороврепитеров и прочего оборудования
       нет необходимости заранее прокладывать кабель к местам концентрации абонентов, поэтому
       оператор несет меньшую часть издержек до момента подключения абонентов. Структура
       издержек перераспределяется, доля переменных расходов растет, и издержки на подключение
       абонентов практически совпадают во времени с началом получения доходов от них.
Теоретически беспроводный доступ является идеальным средством для решения задачи обеспечения
доступа на территориях с отсутствием кабельной инфраструктуры и с низкой плотностью абонентов,
которая не оправдывает высокие предварительные затраты на прокладку кабеля до каждого
абонента. Предлагаемая модель позволит более точно описать область применения технологий
беспроводного доступа, найти параметры, при которых они является эффективными для решения
задачи последней мили.

Выбор метрики (ключевого показателя)
     Как и любой инвестиционный проект, проект создания сети доступа может быть представлен
множеством экономических показателей (размер инвестиций, период окупаемости, внутренняя ставка
доходности и пр.). Несмотря на кажущуюся полноту и непротиворечивость, множество параметров не
облегчает задачу анализа, а усложняет картину, к тому же для человека без специальной финансовой
подготовки и опыта в инвестиционном анализе. Для целей экспресс-оценки важно выбрать один или
несколько ключевых экономических показателей эффективности проекта создания сети доступа.

     В качестве такого параметра предлагается использовать стоимость подключения одного
потенциального абонента. Значение этого параметра определяется делением размера
необходимых капитальных вложений в создание сети на число абонентов, которое возможно
обслужить с заданным уровнем качества в данной сети.
________________________________________________________________________________
Стоимость подключения одного абонента = Капитальные вложения в создание сети / Число
потенциальных абонентов сети
________________________________________________________________________________
     Фактически данный параметр означает стоимость доступа оператора к каждому из
потенциальных абонентов на данном рынке.

     Почему предлагается использовать именно параметр стоимости подключения одного абонента?
     Его использование позволяет:
            сравнить различные технологии доступа в экономических показателях и выбрать
            оптимальное, экономически эффективное решение;
            оценить окупаемость инвестиций в создание сети доступа с учетом платежеспособности
            абонентов в том или ином регионе;
            сопоставить с широко принятым на практике параметром ARPU (средняя выручка на
            одного абонента) и принять решения по ценообразованию на услуги;
     Кроме того, показатель является простым, интуитивно понятным, быстро считается и не
исключает использование других показателей на этапе более полной оценки.

     Модель для расчета показателей
     Предположим, что оператор планирует выход на определенный рынок. В качестве сети доступа
рассматривается вариант построения сети фиксированного беспроводного доступа на базе
технологии WiMAX (pre-WiMAX). Поскольку доступ фиксированный, то абонентом для оператора
будет являться одно домохозяйство. Конечно, внутри домохозяйства может быть несколько
потребителей, но они будут подключены одним абонентским устройством и платить по одному счету.
     Ключевыми параметрами этого рынка являются:
            площадь обслуживаемой территории, S
            плотность населения, ρ
            средний размер домохозяйства, HH
            коэффициент проникновения услуги, PR
            пропускная способность, необходимая одному абоненту, Br
            допустимый коэффициент переподписки, CR.
     Ключевыми параметрами технологии беспроводного доступа являются:
            максимальная пропускная способность, B
            максимальная дальность связи, Rмакс
            стоимость базовой станции, Pbs
            стоимость абонентского устройства, Psu.

     Входные параметры модели в результате расчета определяют значение ключевого показателя
экономической эффективности. Суть модели отражена на рисунке.
               ИСХОДНЫЕ                            - Стоимость базовой станции, Pbs                      РЕЗУЛЬТАТ
                ДАННЫЕ                             - Стоимость абонентского устройства, Psu            МОДЕЛИРОВАНИЯ


                                                   Требуемое число базовых станций (по площади
                                                   покрытия или пропускной способности)
                                                                                               Х Pbs
      - площадь обслуживаемой территории, S
      - плотность населения, ρ
                                               +
      - средний размер домохозяйства, HH           Требуемое число абонентских устройств      Х Psu
      - коэффициент проникновения услуги, PR
      - требуемая пропускная способность, Br                                                             СТОИМОСТЬ
      - допустимый коэффициент                                                                          ПОДКЛЮЧЕНИЯ
      переподписки, CR                                                                                 ПОТЕНЦИАЛЬНОГО
      - радиус зоны обслуживания базовой                                                                  АБОНЕНТА
      станции, Rbs                                     Число потенциальных абонентов сети
На основании входных данных рассчитываются промежуточные показатели: число
потенциальных абонентов, необходимая им суммарная пропускная способность сети, число базовых
станций и число абонентских устройств для подключения абонентов. Суммарная стоимость
оборудования определяется сложением стоимости базовых станций и абонентских устройств, эта
сумма затем делится на число потенциальных абонентов сети на данном рынке для получения
финального показателя.
     Стоимость абонентских устройств WiMAX достаточно высока для абонентов и предполагается,
что оператор будет субсидировать их стоимость абонентам, поэтому затраты на абонентские
устройства относим к затратам оператора.
     Стоимость создания сети не исчерпывается стоимостью оборудования, в суммарные затраты
необходимо включить работы по строительству и подготовке помещений и антенных опор, затраты на
организацию канала привязки базовой станции к опорной сети, получение разрешения на
использование радиочастот и прочие затраты. Для учета этих затрат стоимость оборудования базовой
станции корректируется на дополнительные затраты по вводу ее в эксплуатацию.
     Несколько слов об определении необходимого числа базовых станций. В практике возможно
возникновение трех вариантов (показаны на рисунке):

1) низкая плотность               2) средняя плотность         3) высокая плотность




      R = R макс                      Rмакс < R < R эмс               R < R эмс

   1) Плотность абонентов и их требования к пропускной полосе малы, и число базовых станций
      определяется полным покрытием заданной территории при максимально возможном радиусе
      обслуживания базовых станций. Определяющий фактор – возможности технологии по
      созданию полного покрытия территории обслуживания.

   2) Плотность абонентов и их требования к пропускной способности сети являются достаточно
      высокими, и число базовых станций определяется пропускной способностью базовой станции.
      Размещение базовых станций более плотное по сравнению с первым случаем, они работают
      на максимальной пропускной способности при небольшом радиусе зоны покрытия.
      Определяющий фактор – возможности технологии по максимально достижимой пропускной
      способности базовой станции.

   3) Плотность абонентов и их требования к пропускной способности сети настолько высоки, что
       требуется очень плотное размещение базовых станций, при котором не выполняются
       требования по взаимной электромагнитной совместимости базовых станций. Фактически это
       означает невозможность решения задачи средствами беспроводного доступа. Определяющий
       фактор – взаимная интерференция базовых станций. Таким образом, интерференция
       ограничивает максимально достижимую пропускную способность существующих стандартов
       беспроводного доступа.

     Расчет ключевого показателя при разных входных параметрах покажет границы применимости
технологий беспроводного доступа, позволит определить условия, при которых их применение
является экономически эффективным.
Результаты моделирования

     При моделировании были использованы следующие значения входных параметров модели:
                                                                       Источник
         Параметр             Значение (интервал значений)
                                                                 данных/обоснование
                                                              Данные всероссийской переписи
Плотность населения            От 10 до 140 чел/км2           населения
                                                              Данные всероссийской переписи
Средний размер домохозяйства   3 человека                     населения
                                                              Типичные скорости передачи данных,
Требуемая пропускная
                               От 0,1 до 5 Мбит/сек           предоставляемые операторами сетей
способность на 1 абонента                                     доступа
                                                              Максимальная пропускная способность
Пропускная способность
                               180 Мбит/сек                   6 секторной базовой станции при
базовой станции                                               ширине полосы 20 МГц
                                                              Принят для расчета «худшего случая»,
Коэффициент переподписки       1                              увеличение параметра приведет к
                                                              уменьшениию стоимости подключения
                                                              Расчетные и практические данные по
Радиус зоны обслуживания
                               От 1 до 5 км                   дальности    связи    в   современных
базовой станции                                               системах беспроводного доступа
                                                              Иллюстративные данные, зависят от
                                                              производителя, конфигурации, должны
Стоимость базовой станции      80 000 условных единиц         быть заменены на актуальные при
                                                              реальном расчете
                                                              Иллюстративные данные, зависят от
                                                              производителя       и      технических
Стоимость абонентского
                               200 условных единиц            характеристик устройств, должны быть
устройства                                                    заменены на актуальные при реальном
                                                              расчете



     Проведено моделирование трех наиболее важных с практической точки зрения ситуаций,
показывающих основные закономерности изменения стоимости подключения потенциального
абонента в зависимости от:
     1) плотности населения и планируемого коэффициента проникновения услуги (характеристика
         рынка)
     2) требуемой полосы пропускания на одного абонента (характеристика рынка)
     3) радиуса обслуживания базовой станции (характеристика применяемой технологии и
         требований регуляторов рынка)
     Результаты расчета приведены на графиках 1-3.
Зависимость стоимости подключения от плотности населения

                                                       3000
                    Стоимость подключения одного



                                                       2500
                            абонента, у.е.




                                                       2000                                                                                  Rbs1=5 км
                                                                                                                                             Rbs2=3 км
                                                       1500
                                                                                                                                             Rbs3=1 км

                                                       1000

                                                       500

                                                          0
                                                              10        30       50       70       90       110      130   150
                                                                         Плотность населения (ro*PR), чел/км2

                                            График 1.
      При низких плотностях населения определяющим фактором является создание полного
покрытия территории, что в пересчете на число абонентов дает высокую стоимость подключения. Чем
больше радиус обслуживания базовой станции, тем большее число абонентов она сможет обслужить,
и тем меньше стоимость подключения абонента при их низкой плотности. При росте плотности
абонентов определяющим фактором становится необходимая пропускная способность, и стоимость
подключения абонентов меньше зависит от радиуса зоны обслуживания базовой станции. При
дальнейшем росте плотности абонентов и требуемой ими скорости передачи данных – наступает
предел возможностей беспроводного доступа, ограниченный требованиями взаимной интерференции,
что хорошо видно на следующем графике.

                                                         Зависимость стоимости подключения абонента от
                                                               требуемой пропускной способности

                                 1800
  Стоимость подключения одного




                                 1600

                                 1400

                                 1200                                                                                       ro1=10 чел/км2
          абонента, у.е.




                                 1000                                                                                       ro2=40 чел/км2
                                                                                                                            ro3=80 чел/км2
                                      800

                                      600

                                      400

                                      200

                                                   0
                                                       0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1

                                                        Требуемая пропускная способность на одного абонента
                                                                         (Br/CR), Мбитсек
                                         График 2.
     Следующей важной с точки зрения практики зависимостью является зависимость от требуемой
абонентам скорости доступа. Радиочастотный спектр является ограниченным ресурсом, и даже
современные методы обработки радиосигналов не могут сделать полосу пропускания беспроводных
систем бесконечной в условиях ограниченного спектра и мощности. Как можно видеть из графика, с
ростом требований к пропускной полосе линейно растет стоимость подключения абонента. Эта
зависимость меньше проявляет себя в местности с низкой плотностью абонентов, когда
определяющим фактором является зона покрытия (плоское плато синего графика). При достижении
определенного порога базовые станции должны размещаться так плотно, что перестают
удовлетворять условиям взаимной электромагнитной совместимости (обратите внимание на
обрывающуюся желтую линию, соответствующую наибольшей плотности абонентов).


                                               Зависимость стоимости подключения
                                                   от радиуса обслуживания БС




                                9000                                                   ro1=10 чел/км2
 Стоимость подключения одного




                                8000                                                   ro2=40 чел/км2
                                                                                       ro3=80 чел/км2
                                7000
         абонента, у.е.




                                6000
                                5000
                                4000
                                3000
                                2000
                                1000
                                   0
                                       1      2      3       4      5      6      7
                                       Радиус обслуживания базовой станции (Rbs), км

                                         График 3.
     Также немаловажным фактором для операторов являются возможности технологии по
дальности обслуживания абонентов, в терминах модели - радиус обслуживания базовой станции.
Согласно результатам моделирования, радиус зоны обслуживания базовой станции является
особенно важным фактором для территорий с малой плотностью населения. С ростом дальности
стоимость подключения быстро уменьшается (обратная квадратичная зависимость). В районах с
высокой плотностью населения дальность связи не настолько важна для стоимости подключения
абонента, поскольку определяющим фактором является пропускная способность сети.
Выводы и рекомендации

      Предложенная модель позволяет провести экспресс-оценку применимости технологий
беспроводного доступа в зависимости от характеристик обслуживаемого рынка. Любая технология
доступа имеет свои границы применимости, и технологии фиксированный беспроводный доступ
является экономически эффективным способом доступа в определенных условиях.
      Стоимость подключения одного потенциального абонента, как ключевой параметр, выбранный
для оценки сетей фиксированного беспроводного доступа, обладает следующими отличительными
особенностями:
      1) Зависимость от плотности населения на обслуживаемой территории
      При возрастании плотности населения на территории действия сети стоимость подключения
одного абонента падает. Предел, к которому стремится стоимость подключения абонента, зависит от
требуемой абонентами скорости передачи данных (см.п.2). При достижении определенного предела
плотности абонентов, требуемой скорости передачи данных и коэффициента проникновения услуги,
современные беспроводные технологии не могут обслужить планируемый рынок, потому что
интерференция ограничивает максимально достижимую в них пропускную способность.
      2) Зависимость от необходимой пропускной способности в сравнении с проводными
сетями
      Следует отметить критически важную особенность сетей беспроводного доступа – практически
прямая линейная зависимость стоимости подключения абонента от требующейся ему полосы
пропускания (скорости доступа). Это сильно контрастирует с современными оптическими сетями
доступа. С появлением технологий FTTX стоимость передачи одного бита информации резко упала. В
результате, при условии, что кабель уже установлен, добавочная пропускная способность может
быть предоставлена абоненту без дополнительных затрат. В беспроводных сетях же, предельная
стоимость передачи единицы информации имеет постоянную стоимость.
      По данным совместного исследования CSMG/Corning стоимость подключения одного абонента
по оптическому кабелю составляет около 2500$ на территориях с нормальной плотностью населения
и с 60% уровнем проникновения услуги. Это намного выше, чем полученные в статье оценки
стоимости подключения в сети беспроводного доступа.
      Поэтому оператор может выбирать, какая модель более приемлема для его бизнеса: высокие
первоначальные инвестиции и практически нулевые предельные издержки передачи единицы
информации в случае оптического доступа или низкие первоначальные инвестиции и постоянное
значение предельных издержек передачи единицы информации в случае беспроводного доступа. К
тому же, сети беспроводного доступа имеют предел пропускной способности, ограниченный взаимной
интерференцией базовых станций.
      3) Зависимость от обеспечиваемой дальности связи
      Операторы при планировании сетей часто пытаются получить большую дальность связи.
Однако дальность связи является особенно важным фактором только для территорий с малой
плотностью населения. В районах с высокой плотностью населения базовые станции должны
работать с небольшой дальностью связи и максимальной пропускной способностью

     Учет этих особенностей экономики сетей беспроводного доступа поможет операторам выбрать
оптимальную технологию в зависимости от характеристик рынка, избежать ошибок при оценке бизнес-
перспектив того или иного способа доступа к своим абонентам.

     Направления дальнейшего развития модели

      Любая модель является лишь инструментом исследования, упрощается за счет предположений
и не отражает всей сложных взаимозависимостей, присущих реальному миру. Предложенная модель
не лишена недостатков. Однако модель можно использовать для экспресс-оценки сетей
беспроводного доступа, позволяющей быстро получить результат, сравнить альтернативные варианты
по ряду ключевых показателей, принять предварительное решение, а затем уже более тщательно
проработать более короткий список кандидатов. Возможные направления улучшения модели:
    − включить операционные затраты для оценки совокупной стоимости владения сетью,
    − разделить абонентов на сегменты с различными требованиями к набору услуг и показателям
       качества обслуживания, получить более точную модель трафика и ценообразования на услуги
       для разных клиентских сегментов,
    − учесть временные и финансовые затраты на получение разрешений на использование
       радиочастот,
    − добавить характеристики территории и радиочастотные параметры оборудования для более
       точной оценки зоны покрытия и дальности связи.

More Related Content

Similar to Прикладная экономика сетей беспроводного доступа

Telecom
TelecomTelecom
TelecomCSR
 
Презентация технологии RAZOOM на СвязьЭкспокомм 2010
Презентация технологии RAZOOM  на СвязьЭкспокомм 2010Презентация технологии RAZOOM  на СвязьЭкспокомм 2010
Презентация технологии RAZOOM на СвязьЭкспокомм 2010Pavel Lechenko
 
Специфика применения семейства продуктов Prime в мобильных операторах связи
Специфика применения семейства продуктов Prime в мобильных операторах связиСпецифика применения семейства продуктов Prime в мобильных операторах связи
Специфика применения семейства продуктов Prime в мобильных операторах связиCisco Russia
 
Комментарии к концепции развития мультисервисных сетей связи общего пользован...
Комментарии к концепции развития мультисервисных сетей связи общего пользован...Комментарии к концепции развития мультисервисных сетей связи общего пользован...
Комментарии к концепции развития мультисервисных сетей связи общего пользован...Artem Kozlyuk
 
Построение транспортных SDN сетей для операторов связи
Построение транспортных SDN сетей для операторов связиПостроение транспортных SDN сетей для операторов связи
Построение транспортных SDN сетей для операторов связиARCCN
 
Как «насытить» 5 000 пользователейканалом 5 Мбит/с?
Как «насытить» 5 000 пользователейканалом 5 Мбит/с?Как «насытить» 5 000 пользователейканалом 5 Мбит/с?
Как «насытить» 5 000 пользователейканалом 5 Мбит/с?evanti
 
Ruckus для операторов связи & сервисы монетизации
Ruckus для операторов связи & сервисы монетизацииRuckus для операторов связи & сервисы монетизации
Ruckus для операторов связи & сервисы монетизацииМихаил Новиков
 
Оптимизация управления оттоком больших и малых операторов
Оптимизация управления оттоком больших и малых операторовОптимизация управления оттоком больших и малых операторов
Оптимизация управления оттоком больших и малых операторовТелеком Новация
 
отечественный софт Sdnnfv для телеком отрасли.цпикс
отечественный софт Sdnnfv  для телеком отрасли.цпиксотечественный софт Sdnnfv  для телеком отрасли.цпикс
отечественный софт Sdnnfv для телеком отрасли.цпиксARCCN
 
Отечественный софт для сетей нового поколения.
Отечественный софт для сетей нового поколения. Отечественный софт для сетей нового поколения.
Отечественный софт для сетей нового поколения. ARCCN
 
Отечественный софт для сетей нового поколения
Отечественный софт для сетей нового поколения Отечественный софт для сетей нового поколения
Отечественный софт для сетей нового поколения ARCCN
 
Российский софт для сетей нового поколения (SDN/NFV)
Российский софт для сетей нового поколения (SDN/NFV)Российский софт для сетей нового поколения (SDN/NFV)
Российский софт для сетей нового поколения (SDN/NFV)ARCCN
 
Отечественный софт для сетей нового поколения SDN&NFV
Отечественный софт для сетей нового поколения SDN&NFV Отечественный софт для сетей нового поколения SDN&NFV
Отечественный софт для сетей нового поколения SDN&NFV ARCCN
 
Step Logic Managed Services from CiscoExpo-2010
Step Logic Managed Services from CiscoExpo-2010Step Logic Managed Services from CiscoExpo-2010
Step Logic Managed Services from CiscoExpo-2010ifedorus
 
Архитектура и особенности Cisco Quantum Policy Suite , или PCRF для мульти-се...
Архитектура и особенности Cisco Quantum Policy Suite , или PCRF для мульти-се...Архитектура и особенности Cisco Quantum Policy Suite , или PCRF для мульти-се...
Архитектура и особенности Cisco Quantum Policy Suite , или PCRF для мульти-се...Cisco Russia
 
тус учетные системы Short-viper-d1
тус учетные системы Short-viper-d1тус учетные системы Short-viper-d1
тус учетные системы Short-viper-d1Viper-D
 
Tehnologii globalnyh-setey
Tehnologii globalnyh-seteyTehnologii globalnyh-setey
Tehnologii globalnyh-seteyezozbek
 
Стоимость услуг сотовой связи в регионах России для корпоративных клиентов
Стоимость услуг сотовой связи в регионах России для корпоративных клиентовСтоимость услуг сотовой связи в регионах России для корпоративных клиентов
Стоимость услуг сотовой связи в регионах России для корпоративных клиентовSergey Polovnikov
 

Similar to Прикладная экономика сетей беспроводного доступа (20)

Telecom
TelecomTelecom
Telecom
 
2014 07-23 nfv-sdn_mw
2014 07-23 nfv-sdn_mw2014 07-23 nfv-sdn_mw
2014 07-23 nfv-sdn_mw
 
Презентация технологии RAZOOM на СвязьЭкспокомм 2010
Презентация технологии RAZOOM  на СвязьЭкспокомм 2010Презентация технологии RAZOOM  на СвязьЭкспокомм 2010
Презентация технологии RAZOOM на СвязьЭкспокомм 2010
 
Специфика применения семейства продуктов Prime в мобильных операторах связи
Специфика применения семейства продуктов Prime в мобильных операторах связиСпецифика применения семейства продуктов Prime в мобильных операторах связи
Специфика применения семейства продуктов Prime в мобильных операторах связи
 
Комментарии к концепции развития мультисервисных сетей связи общего пользован...
Комментарии к концепции развития мультисервисных сетей связи общего пользован...Комментарии к концепции развития мультисервисных сетей связи общего пользован...
Комментарии к концепции развития мультисервисных сетей связи общего пользован...
 
Path 133794837764
Path 133794837764Path 133794837764
Path 133794837764
 
Построение транспортных SDN сетей для операторов связи
Построение транспортных SDN сетей для операторов связиПостроение транспортных SDN сетей для операторов связи
Построение транспортных SDN сетей для операторов связи
 
Как «насытить» 5 000 пользователейканалом 5 Мбит/с?
Как «насытить» 5 000 пользователейканалом 5 Мбит/с?Как «насытить» 5 000 пользователейканалом 5 Мбит/с?
Как «насытить» 5 000 пользователейканалом 5 Мбит/с?
 
Ruckus для операторов связи & сервисы монетизации
Ruckus для операторов связи & сервисы монетизацииRuckus для операторов связи & сервисы монетизации
Ruckus для операторов связи & сервисы монетизации
 
Оптимизация управления оттоком больших и малых операторов
Оптимизация управления оттоком больших и малых операторовОптимизация управления оттоком больших и малых операторов
Оптимизация управления оттоком больших и малых операторов
 
отечественный софт Sdnnfv для телеком отрасли.цпикс
отечественный софт Sdnnfv  для телеком отрасли.цпиксотечественный софт Sdnnfv  для телеком отрасли.цпикс
отечественный софт Sdnnfv для телеком отрасли.цпикс
 
Отечественный софт для сетей нового поколения.
Отечественный софт для сетей нового поколения. Отечественный софт для сетей нового поколения.
Отечественный софт для сетей нового поколения.
 
Отечественный софт для сетей нового поколения
Отечественный софт для сетей нового поколения Отечественный софт для сетей нового поколения
Отечественный софт для сетей нового поколения
 
Российский софт для сетей нового поколения (SDN/NFV)
Российский софт для сетей нового поколения (SDN/NFV)Российский софт для сетей нового поколения (SDN/NFV)
Российский софт для сетей нового поколения (SDN/NFV)
 
Отечественный софт для сетей нового поколения SDN&NFV
Отечественный софт для сетей нового поколения SDN&NFV Отечественный софт для сетей нового поколения SDN&NFV
Отечественный софт для сетей нового поколения SDN&NFV
 
Step Logic Managed Services from CiscoExpo-2010
Step Logic Managed Services from CiscoExpo-2010Step Logic Managed Services from CiscoExpo-2010
Step Logic Managed Services from CiscoExpo-2010
 
Архитектура и особенности Cisco Quantum Policy Suite , или PCRF для мульти-се...
Архитектура и особенности Cisco Quantum Policy Suite , или PCRF для мульти-се...Архитектура и особенности Cisco Quantum Policy Suite , или PCRF для мульти-се...
Архитектура и особенности Cisco Quantum Policy Suite , или PCRF для мульти-се...
 
тус учетные системы Short-viper-d1
тус учетные системы Short-viper-d1тус учетные системы Short-viper-d1
тус учетные системы Short-viper-d1
 
Tehnologii globalnyh-setey
Tehnologii globalnyh-seteyTehnologii globalnyh-setey
Tehnologii globalnyh-setey
 
Стоимость услуг сотовой связи в регионах России для корпоративных клиентов
Стоимость услуг сотовой связи в регионах России для корпоративных клиентовСтоимость услуг сотовой связи в регионах России для корпоративных клиентов
Стоимость услуг сотовой связи в регионах России для корпоративных клиентов
 

More from Roman Podoynitsyn

Управление беспроводными сетями Cisco: контроллер - виртуальный, преимущества...
Управление беспроводными сетями Cisco: контроллер - виртуальный, преимущества...Управление беспроводными сетями Cisco: контроллер - виртуальный, преимущества...
Управление беспроводными сетями Cisco: контроллер - виртуальный, преимущества...Roman Podoynitsyn
 
Технологическое обеспечение услуг FMC: взгляд системного интегратора
Технологическое обеспечение услуг FMC: взгляд системного интегратораТехнологическое обеспечение услуг FMC: взгляд системного интегратора
Технологическое обеспечение услуг FMC: взгляд системного интегратораRoman Podoynitsyn
 
Использование информации о местоположении мобильных сотрудников и техники
Использование информации о местоположении мобильных сотрудников и техникиИспользование информации о местоположении мобильных сотрудников и техники
Использование информации о местоположении мобильных сотрудников и техникиRoman Podoynitsyn
 
Защита беспроводной локальной сети от атак и вторжений
Защита беспроводной локальной сети от атак и вторженийЗащита беспроводной локальной сети от атак и вторжений
Защита беспроводной локальной сети от атак и вторженийRoman Podoynitsyn
 
Как значительно увеличить скорость передачи данных в беспроводных локальных с...
Как значительно увеличить скорость передачи данных в беспроводных локальных с...Как значительно увеличить скорость передачи данных в беспроводных локальных с...
Как значительно увеличить скорость передачи данных в беспроводных локальных с...Roman Podoynitsyn
 
Как повысить дальность и надежность соединения в беспроводных локальных сетях
Как повысить дальность и надежность соединения в беспроводных локальных сетяхКак повысить дальность и надежность соединения в беспроводных локальных сетях
Как повысить дальность и надежность соединения в беспроводных локальных сетяхRoman Podoynitsyn
 
Presentation Wireless 802 11 N
Presentation Wireless 802 11 NPresentation Wireless 802 11 N
Presentation Wireless 802 11 NRoman Podoynitsyn
 

More from Roman Podoynitsyn (7)

Управление беспроводными сетями Cisco: контроллер - виртуальный, преимущества...
Управление беспроводными сетями Cisco: контроллер - виртуальный, преимущества...Управление беспроводными сетями Cisco: контроллер - виртуальный, преимущества...
Управление беспроводными сетями Cisco: контроллер - виртуальный, преимущества...
 
Технологическое обеспечение услуг FMC: взгляд системного интегратора
Технологическое обеспечение услуг FMC: взгляд системного интегратораТехнологическое обеспечение услуг FMC: взгляд системного интегратора
Технологическое обеспечение услуг FMC: взгляд системного интегратора
 
Использование информации о местоположении мобильных сотрудников и техники
Использование информации о местоположении мобильных сотрудников и техникиИспользование информации о местоположении мобильных сотрудников и техники
Использование информации о местоположении мобильных сотрудников и техники
 
Защита беспроводной локальной сети от атак и вторжений
Защита беспроводной локальной сети от атак и вторженийЗащита беспроводной локальной сети от атак и вторжений
Защита беспроводной локальной сети от атак и вторжений
 
Как значительно увеличить скорость передачи данных в беспроводных локальных с...
Как значительно увеличить скорость передачи данных в беспроводных локальных с...Как значительно увеличить скорость передачи данных в беспроводных локальных с...
Как значительно увеличить скорость передачи данных в беспроводных локальных с...
 
Как повысить дальность и надежность соединения в беспроводных локальных сетях
Как повысить дальность и надежность соединения в беспроводных локальных сетяхКак повысить дальность и надежность соединения в беспроводных локальных сетях
Как повысить дальность и надежность соединения в беспроводных локальных сетях
 
Presentation Wireless 802 11 N
Presentation Wireless 802 11 NPresentation Wireless 802 11 N
Presentation Wireless 802 11 N
 

Прикладная экономика сетей беспроводного доступа

  • 1. Прикладная экономика сетей беспроводного доступа Роман Подойницын Проблема последней мили всегда была непростой задачей для связистов и актуальность ее не теряется со временем, а приобретает новые очертания. Некоторое время назад актуальной была задача передачи данных по сетям, созданным для передачи голоса. В настоящее время технологий последней мили появилось предостаточно, и перед любым оператором связи стоит задача выбора технологии, оптимально решающей задачу доставки любого вида трафика своим абонентам. Естественно, универсального решения этой задачи не существует, у каждой технологии есть своя область применения, свои достоинства и недостатки. На выбор того или иного технологического решения влияет множество факторов, в том числе: − стратегия оператора, целевая аудитория, предлагаемые в настоящее время и планируемые к предоставлению услуги, − размер инвестиций в развитие сети и срок их окупаемости, − уже имеющаяся сетевая инфраструктура, ресурсы для ее поддержания в работоспособном состоянии, − время, необходимое для запуска сети и начала оказания услуг, − прочие факторы. У каждого из этих факторов есть свой вес, и решение принимается с учетом всей их совокупности. Однако в сегодняшних условиях на первый план выходят экономические факторы. Во времена финансового кризиса как никогда важной является способность оператора быстро окупить инвестиции, решить ту или иную задачу экономически эффективно. Именно поэтому актуально создание и использование простой и эффективной модели, позволяющей быстро оценить экономические параметры применения технологии. В статье рассмотрена модель на примере сетей беспроводного доступа по технологии WiMAX. Предлагаемая простая методика оценки издержек с незначительными модификациями может быть использована и для других технологий доступа. Уточнение задачи В общем виде, любая сеть доступа состоит из нескольких элементов: абонентское оборудование для передачи различных видов данных подключается к точке доступа (хабу, коммутатору, базовой станции) через некую физическую среду (медная пара, коаксиальный кабель, радиоэфир или оптический кабель). точка доступа, которая, в свою очередь, тоже подключается к опорной сети, позволяющей обеспечивать соединения «каждый абонент с каждым абонентом». Технологии, объединенные брендом WiMAX, часто позиционируются как беспроводная альтернатива технологиям проводного доступа DSL. При этом, беспроводный доступ имеет три важных преимущества над проводным: позволяет абонентам быть мобильными (даже в случае фиксированного беспроводного доступа абонентское устройство можно просто переместить из одной точки в другу в пределах зоны покрытия сети) хотя не отменяет использования проводов, но использует их значительно меньше, а соответственно снижаются издержки на прокладку кабеля, установку кабель-каналов, концентраторовкоммутатороврепитеров и прочего оборудования нет необходимости заранее прокладывать кабель к местам концентрации абонентов, поэтому оператор несет меньшую часть издержек до момента подключения абонентов. Структура издержек перераспределяется, доля переменных расходов растет, и издержки на подключение абонентов практически совпадают во времени с началом получения доходов от них. Теоретически беспроводный доступ является идеальным средством для решения задачи обеспечения доступа на территориях с отсутствием кабельной инфраструктуры и с низкой плотностью абонентов, которая не оправдывает высокие предварительные затраты на прокладку кабеля до каждого абонента. Предлагаемая модель позволит более точно описать область применения технологий беспроводного доступа, найти параметры, при которых они является эффективными для решения задачи последней мили. Выбор метрики (ключевого показателя) Как и любой инвестиционный проект, проект создания сети доступа может быть представлен множеством экономических показателей (размер инвестиций, период окупаемости, внутренняя ставка доходности и пр.). Несмотря на кажущуюся полноту и непротиворечивость, множество параметров не облегчает задачу анализа, а усложняет картину, к тому же для человека без специальной финансовой
  • 2. подготовки и опыта в инвестиционном анализе. Для целей экспресс-оценки важно выбрать один или несколько ключевых экономических показателей эффективности проекта создания сети доступа. В качестве такого параметра предлагается использовать стоимость подключения одного потенциального абонента. Значение этого параметра определяется делением размера необходимых капитальных вложений в создание сети на число абонентов, которое возможно обслужить с заданным уровнем качества в данной сети. ________________________________________________________________________________ Стоимость подключения одного абонента = Капитальные вложения в создание сети / Число потенциальных абонентов сети ________________________________________________________________________________ Фактически данный параметр означает стоимость доступа оператора к каждому из потенциальных абонентов на данном рынке. Почему предлагается использовать именно параметр стоимости подключения одного абонента? Его использование позволяет: сравнить различные технологии доступа в экономических показателях и выбрать оптимальное, экономически эффективное решение; оценить окупаемость инвестиций в создание сети доступа с учетом платежеспособности абонентов в том или ином регионе; сопоставить с широко принятым на практике параметром ARPU (средняя выручка на одного абонента) и принять решения по ценообразованию на услуги; Кроме того, показатель является простым, интуитивно понятным, быстро считается и не исключает использование других показателей на этапе более полной оценки. Модель для расчета показателей Предположим, что оператор планирует выход на определенный рынок. В качестве сети доступа рассматривается вариант построения сети фиксированного беспроводного доступа на базе технологии WiMAX (pre-WiMAX). Поскольку доступ фиксированный, то абонентом для оператора будет являться одно домохозяйство. Конечно, внутри домохозяйства может быть несколько потребителей, но они будут подключены одним абонентским устройством и платить по одному счету. Ключевыми параметрами этого рынка являются: площадь обслуживаемой территории, S плотность населения, ρ средний размер домохозяйства, HH коэффициент проникновения услуги, PR пропускная способность, необходимая одному абоненту, Br допустимый коэффициент переподписки, CR. Ключевыми параметрами технологии беспроводного доступа являются: максимальная пропускная способность, B максимальная дальность связи, Rмакс стоимость базовой станции, Pbs стоимость абонентского устройства, Psu. Входные параметры модели в результате расчета определяют значение ключевого показателя экономической эффективности. Суть модели отражена на рисунке. ИСХОДНЫЕ - Стоимость базовой станции, Pbs РЕЗУЛЬТАТ ДАННЫЕ - Стоимость абонентского устройства, Psu МОДЕЛИРОВАНИЯ Требуемое число базовых станций (по площади покрытия или пропускной способности) Х Pbs - площадь обслуживаемой территории, S - плотность населения, ρ + - средний размер домохозяйства, HH Требуемое число абонентских устройств Х Psu - коэффициент проникновения услуги, PR - требуемая пропускная способность, Br СТОИМОСТЬ - допустимый коэффициент ПОДКЛЮЧЕНИЯ переподписки, CR ПОТЕНЦИАЛЬНОГО - радиус зоны обслуживания базовой АБОНЕНТА станции, Rbs Число потенциальных абонентов сети
  • 3. На основании входных данных рассчитываются промежуточные показатели: число потенциальных абонентов, необходимая им суммарная пропускная способность сети, число базовых станций и число абонентских устройств для подключения абонентов. Суммарная стоимость оборудования определяется сложением стоимости базовых станций и абонентских устройств, эта сумма затем делится на число потенциальных абонентов сети на данном рынке для получения финального показателя. Стоимость абонентских устройств WiMAX достаточно высока для абонентов и предполагается, что оператор будет субсидировать их стоимость абонентам, поэтому затраты на абонентские устройства относим к затратам оператора. Стоимость создания сети не исчерпывается стоимостью оборудования, в суммарные затраты необходимо включить работы по строительству и подготовке помещений и антенных опор, затраты на организацию канала привязки базовой станции к опорной сети, получение разрешения на использование радиочастот и прочие затраты. Для учета этих затрат стоимость оборудования базовой станции корректируется на дополнительные затраты по вводу ее в эксплуатацию. Несколько слов об определении необходимого числа базовых станций. В практике возможно возникновение трех вариантов (показаны на рисунке): 1) низкая плотность 2) средняя плотность 3) высокая плотность R = R макс Rмакс < R < R эмс R < R эмс 1) Плотность абонентов и их требования к пропускной полосе малы, и число базовых станций определяется полным покрытием заданной территории при максимально возможном радиусе обслуживания базовых станций. Определяющий фактор – возможности технологии по созданию полного покрытия территории обслуживания. 2) Плотность абонентов и их требования к пропускной способности сети являются достаточно высокими, и число базовых станций определяется пропускной способностью базовой станции. Размещение базовых станций более плотное по сравнению с первым случаем, они работают на максимальной пропускной способности при небольшом радиусе зоны покрытия. Определяющий фактор – возможности технологии по максимально достижимой пропускной способности базовой станции. 3) Плотность абонентов и их требования к пропускной способности сети настолько высоки, что требуется очень плотное размещение базовых станций, при котором не выполняются требования по взаимной электромагнитной совместимости базовых станций. Фактически это означает невозможность решения задачи средствами беспроводного доступа. Определяющий фактор – взаимная интерференция базовых станций. Таким образом, интерференция ограничивает максимально достижимую пропускную способность существующих стандартов беспроводного доступа. Расчет ключевого показателя при разных входных параметрах покажет границы применимости технологий беспроводного доступа, позволит определить условия, при которых их применение является экономически эффективным.
  • 4. Результаты моделирования При моделировании были использованы следующие значения входных параметров модели: Источник Параметр Значение (интервал значений) данных/обоснование Данные всероссийской переписи Плотность населения От 10 до 140 чел/км2 населения Данные всероссийской переписи Средний размер домохозяйства 3 человека населения Типичные скорости передачи данных, Требуемая пропускная От 0,1 до 5 Мбит/сек предоставляемые операторами сетей способность на 1 абонента доступа Максимальная пропускная способность Пропускная способность 180 Мбит/сек 6 секторной базовой станции при базовой станции ширине полосы 20 МГц Принят для расчета «худшего случая», Коэффициент переподписки 1 увеличение параметра приведет к уменьшениию стоимости подключения Расчетные и практические данные по Радиус зоны обслуживания От 1 до 5 км дальности связи в современных базовой станции системах беспроводного доступа Иллюстративные данные, зависят от производителя, конфигурации, должны Стоимость базовой станции 80 000 условных единиц быть заменены на актуальные при реальном расчете Иллюстративные данные, зависят от производителя и технических Стоимость абонентского 200 условных единиц характеристик устройств, должны быть устройства заменены на актуальные при реальном расчете Проведено моделирование трех наиболее важных с практической точки зрения ситуаций, показывающих основные закономерности изменения стоимости подключения потенциального абонента в зависимости от: 1) плотности населения и планируемого коэффициента проникновения услуги (характеристика рынка) 2) требуемой полосы пропускания на одного абонента (характеристика рынка) 3) радиуса обслуживания базовой станции (характеристика применяемой технологии и требований регуляторов рынка) Результаты расчета приведены на графиках 1-3.
  • 5. Зависимость стоимости подключения от плотности населения 3000 Стоимость подключения одного 2500 абонента, у.е. 2000 Rbs1=5 км Rbs2=3 км 1500 Rbs3=1 км 1000 500 0 10 30 50 70 90 110 130 150 Плотность населения (ro*PR), чел/км2 График 1. При низких плотностях населения определяющим фактором является создание полного покрытия территории, что в пересчете на число абонентов дает высокую стоимость подключения. Чем больше радиус обслуживания базовой станции, тем большее число абонентов она сможет обслужить, и тем меньше стоимость подключения абонента при их низкой плотности. При росте плотности абонентов определяющим фактором становится необходимая пропускная способность, и стоимость подключения абонентов меньше зависит от радиуса зоны обслуживания базовой станции. При дальнейшем росте плотности абонентов и требуемой ими скорости передачи данных – наступает предел возможностей беспроводного доступа, ограниченный требованиями взаимной интерференции, что хорошо видно на следующем графике. Зависимость стоимости подключения абонента от требуемой пропускной способности 1800 Стоимость подключения одного 1600 1400 1200 ro1=10 чел/км2 абонента, у.е. 1000 ro2=40 чел/км2 ro3=80 чел/км2 800 600 400 200 0 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2,7 2,9 3,1 Требуемая пропускная способность на одного абонента (Br/CR), Мбитсек График 2. Следующей важной с точки зрения практики зависимостью является зависимость от требуемой абонентам скорости доступа. Радиочастотный спектр является ограниченным ресурсом, и даже
  • 6. современные методы обработки радиосигналов не могут сделать полосу пропускания беспроводных систем бесконечной в условиях ограниченного спектра и мощности. Как можно видеть из графика, с ростом требований к пропускной полосе линейно растет стоимость подключения абонента. Эта зависимость меньше проявляет себя в местности с низкой плотностью абонентов, когда определяющим фактором является зона покрытия (плоское плато синего графика). При достижении определенного порога базовые станции должны размещаться так плотно, что перестают удовлетворять условиям взаимной электромагнитной совместимости (обратите внимание на обрывающуюся желтую линию, соответствующую наибольшей плотности абонентов). Зависимость стоимости подключения от радиуса обслуживания БС 9000 ro1=10 чел/км2 Стоимость подключения одного 8000 ro2=40 чел/км2 ro3=80 чел/км2 7000 абонента, у.е. 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1 2 3 4 5 6 7 Радиус обслуживания базовой станции (Rbs), км График 3. Также немаловажным фактором для операторов являются возможности технологии по дальности обслуживания абонентов, в терминах модели - радиус обслуживания базовой станции. Согласно результатам моделирования, радиус зоны обслуживания базовой станции является особенно важным фактором для территорий с малой плотностью населения. С ростом дальности стоимость подключения быстро уменьшается (обратная квадратичная зависимость). В районах с высокой плотностью населения дальность связи не настолько важна для стоимости подключения абонента, поскольку определяющим фактором является пропускная способность сети.
  • 7. Выводы и рекомендации Предложенная модель позволяет провести экспресс-оценку применимости технологий беспроводного доступа в зависимости от характеристик обслуживаемого рынка. Любая технология доступа имеет свои границы применимости, и технологии фиксированный беспроводный доступ является экономически эффективным способом доступа в определенных условиях. Стоимость подключения одного потенциального абонента, как ключевой параметр, выбранный для оценки сетей фиксированного беспроводного доступа, обладает следующими отличительными особенностями: 1) Зависимость от плотности населения на обслуживаемой территории При возрастании плотности населения на территории действия сети стоимость подключения одного абонента падает. Предел, к которому стремится стоимость подключения абонента, зависит от требуемой абонентами скорости передачи данных (см.п.2). При достижении определенного предела плотности абонентов, требуемой скорости передачи данных и коэффициента проникновения услуги, современные беспроводные технологии не могут обслужить планируемый рынок, потому что интерференция ограничивает максимально достижимую в них пропускную способность. 2) Зависимость от необходимой пропускной способности в сравнении с проводными сетями Следует отметить критически важную особенность сетей беспроводного доступа – практически прямая линейная зависимость стоимости подключения абонента от требующейся ему полосы пропускания (скорости доступа). Это сильно контрастирует с современными оптическими сетями доступа. С появлением технологий FTTX стоимость передачи одного бита информации резко упала. В результате, при условии, что кабель уже установлен, добавочная пропускная способность может быть предоставлена абоненту без дополнительных затрат. В беспроводных сетях же, предельная стоимость передачи единицы информации имеет постоянную стоимость. По данным совместного исследования CSMG/Corning стоимость подключения одного абонента по оптическому кабелю составляет около 2500$ на территориях с нормальной плотностью населения и с 60% уровнем проникновения услуги. Это намного выше, чем полученные в статье оценки стоимости подключения в сети беспроводного доступа. Поэтому оператор может выбирать, какая модель более приемлема для его бизнеса: высокие первоначальные инвестиции и практически нулевые предельные издержки передачи единицы информации в случае оптического доступа или низкие первоначальные инвестиции и постоянное значение предельных издержек передачи единицы информации в случае беспроводного доступа. К тому же, сети беспроводного доступа имеют предел пропускной способности, ограниченный взаимной интерференцией базовых станций. 3) Зависимость от обеспечиваемой дальности связи Операторы при планировании сетей часто пытаются получить большую дальность связи. Однако дальность связи является особенно важным фактором только для территорий с малой плотностью населения. В районах с высокой плотностью населения базовые станции должны работать с небольшой дальностью связи и максимальной пропускной способностью Учет этих особенностей экономики сетей беспроводного доступа поможет операторам выбрать оптимальную технологию в зависимости от характеристик рынка, избежать ошибок при оценке бизнес- перспектив того или иного способа доступа к своим абонентам. Направления дальнейшего развития модели Любая модель является лишь инструментом исследования, упрощается за счет предположений и не отражает всей сложных взаимозависимостей, присущих реальному миру. Предложенная модель не лишена недостатков. Однако модель можно использовать для экспресс-оценки сетей беспроводного доступа, позволяющей быстро получить результат, сравнить альтернативные варианты по ряду ключевых показателей, принять предварительное решение, а затем уже более тщательно проработать более короткий список кандидатов. Возможные направления улучшения модели: − включить операционные затраты для оценки совокупной стоимости владения сетью, − разделить абонентов на сегменты с различными требованиями к набору услуг и показателям качества обслуживания, получить более точную модель трафика и ценообразования на услуги для разных клиентских сегментов, − учесть временные и финансовые затраты на получение разрешений на использование радиочастот, − добавить характеристики территории и радиочастотные параметры оборудования для более точной оценки зоны покрытия и дальности связи.