Rambler's Top100
Статьи ИКС № 6 2009
Роман Николаевич ПОДОЙНИЦЫН  16 июня 2009

Прикладная экономика сетей беспроводного доступа

Перед оператором, планирующим выход на тот или иной рынок, стоит проблема выбора  технологии для построения сети доступа. Как быстро оценить экономические параметры той или иной технологии и сделать экономически обоснованный выбор?

Роман ПОДОЙНИЦЫН, руководитель направления беспроводных решений компании «Микротест»В статье предлагается методика экспресс-оценки капитальных расходов оператора при построении сети беспроводного доступа и проводится моделирование при различных исходных условиях, позволяющее определить пределы эффективности беспроводных технологий. С незначительными модификациями предложенную модель можно использовать и для других технологий.

Какую метрику выбрать?

Создание сети доступа, как и любой инвестиционный проект, характеризуется множеством экономических параметров (размер инвестиций, срок окупаемости, внутренняя ставка доходности и пр.). Однако такое разнообразие усложняет задачу анализа эффективности проекта для непрофессионала. Для экспресс-оценки следует выбрать один или несколько ключевых показателей.

В качестве такого показателя в модели предлагается использовать стоимость подключения одного абонента. Значение показателя определяется частным от деления величины капитальных вложений, необходимых для создания сети, на число абонентов, которое в этой сети можно обслужить с заданным уровнем качества:

Стоимость подключения одного абонента = Капвложения в сеть/Число потенциальных абонентов

Фактически этот параметр означает стоимость доступа оператора к каждому из потенциальных абонентов на данном рынке.

Использование именно этого показателя обусловлено тем, что он обеспечивает:

- быстрый расчет и сравнение с аналогичными показателями других технологий доступа, давая возможность сделать оптимальный выбор;

- оценку срока окупаемости инвестиций в создание сети доступа с учетом платежеспособности абонентов в том или ином регионе;

- принятие решений по ценообразованию и прямое сопоставление с широкораспространенным показателем средней выручки от одного абонента (ARPU).

Кроме того, стоимость подключения абонента – это простая, интуитивно понятная метрика, не исключающая обращения к другим метрикам для более точной оценки.

Как считать?

Входные параметры модели расчета выбранного нами показателя экономической эффективности сети доступа включают в себя две большие группы: рыночные параметры и параметры технологии.

Предположим, что оператор намеревается строить сеть фиксированного беспроводного доступа на базе технологии WiMAX (pre-WiMAX). В этом случае его абонентом будет домохозяйство. Конечно, в одном домохозяйстве может быть несколько потребителей, но они будут подключены через одно абонентское устройство и оплачивать услуги по одному счету.

Ключевые рыночные параметры:

- 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.

Ключевые параметры технологии беспроводного доступа:

- максимальная пропускная способность, B;

- максимальная дальность связи, Rмакс;

- стоимость базовой станции, Pbs;

- стоимость абонентского устройства, Psu.

Суть модели отражена на рис. 1.

На основе входных данных рассчитываются промежуточные показатели: число потенциальных абонентов, требуемая суммарная пропускная способность сети, число базовых станций и абонентских устройств, необходимое для подключения абонентов.

При размещении базовых станций на местности в зависимости от требуемой плотности возможно использование трех вариантов (рис. 2).

•  Плотность абонентов и их требования к пропускной способности сети малы. Число БС вычисляется исходя из полного покрытия заданной территории при максимально возможном радиусе обслуживания базовой станции.

Плотность абонентов и их требования к пропускной способности сети достаточно высоки. Число БС задается пропускной способностью базовой станции. БС размещаются ближе друг к другу, чем в первом случае, они работают на максимальной пропускной способности при небольшом радиусе действия.

Плотность абонентов и их требования к пропускной способности очень высоки, поэтому БС размещают настолько близко друг к другу, что не выполняются требования по их взаимной электромагнитной совместимости. Таким образом, интерференция ограничивает максимально достижимую пропускную способность существующих стандартов беспроводного доступа.


Следующий этап – расчет стоимости создания сети доступа. Она складывается из:

• суммарной стоимости инфраструктуры (стоимость необходимого числа БС плюс стоимость ввода их в эксплуатацию, т.е. стоимость работ по строительству и подготовке помещений и антенных опор, затраты на организацию канала привязки к опорной сети, на получение разрешения на использование радиочастот и пр.);

• суммарной стоимости абонентских устройств. Стоимость абонентских устройств WiMAX достаточно высока для абонентов, поэтому предполагается, что оператор будет их субсидировать и, соответственно, стоимость абонентских устройств в модели отнесена к затратам оператора.

Финальный показатель – результат деления стоимости создания сети доступа на число потенциальных абонентов, которое может быть обслужено в сети.

О чем говорят расчеты?

Промоделируем поведение стоимости подключения потенциального абонента к сети беспроводного доступа при разных наборах входных параметров, чтобы установить важные с практической точки зрения закономерности ее изменения в зависимости от:

плотности населения и планируемого коэффициента проникновения услуги (характеристика рынка);

требуемой полосы пропускания на одного абонента (характеристика рынка);

радиуса обслуживания базовой станции (характеристика применяемой технологии и требований регуляторов рынка).


При моделировании были использованы значения входных параметров, приведенные в таблице.

Результаты расчетов – на рис. 3–5.

При низкой плотности абонентов определяющий фактор – создание полного покрытия территории обслуживания. Чем больше радиус действия базовой станции, тем большее число абонентов она сможет обслужить и тем меньше стоимость подключения одного абонента.

При росте плотности абонентов определяющим фактором становится необходимая пропускная способность и стоимость подключения абонента меньше зависит от радиуса действия БС. При очень большой плотности абонентов и высокой требуемой ими скорости передачи данных определяющим фактором является взаимная интерференция БС, которая ограничивает максимально достижимую пропускную способность сети беспроводного доступа (рис. 4).

С ростом требований к полосе пропускания стоимость подключения абонента растет линейно (см.рис. 4). Эта зависимость меньше проявляет себя в местности с низкой плотностью абонентов, когда определяющим фактором является зона покрытия (плато синей кривой). При достижении определенного порога плотности абонентов базовые станции нужно размещать так близко друг к другу, что они перестанут удовлетворять условиям взаимной электромагнитной совместимости (обратите внимание на обрывающуюся зеленую кривую, соответствующую наибольшей плотности абонентов. Этот обрыв фактически означает невозможность решения задачи средствами беспроводного доступа). Радиочастотный спектр – ограниченный ресурс, и даже современные методы обработки радиосигналов не могут сделать полосу пропускания беспроводных систем бесконечной в условиях ограниченного спектра и мощности.

Еще один важный фактор для операторов – возможности технологии по дальности обслуживания абонентов, или, в терминах модели, – радиус действия базовой станции. Согласно результатам моделирования, с ростом дальности стоимость подключения быстро уменьшается (обратная квадратичная зависимость, рис. 5). В районах с высокой плотностью населения дальность связи не так важна, поскольку определяющим фактором становится пропускная способность сети.


Что порекомендовать операторам?

Любая технология имеет свои границы применимости, и фиксированный беспроводной доступ экономически эффективен только в определенных условиях. Предложенная модель позволяет провести экспресс-оценку применимости технологии беспроводного доступа к тому или иному рынку в зависимости от его характеристик.

Стоимость подключения одного потенциального абонента к сети фиксированного беспроводного доступа подчиняется следующим закономерностям:

1   Обратная зависимость от плотности населения на обслуживаемой территории.

При росте 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 определенных порогов плотности абонентов, требуемой скорости передачи данных и коэффициента проникновения услуги современные беспроводные технологии не могут обеспечить обслуживание планируемого рынка, потому что интерференция ограничивает максимально достижимую в них пропускную способность.

2   Прямая линейная зависимость от требуемой пропускной способности.

Эта особенность сетей беспроводного доступа критически важна для операторов и контрастирует с характеристиками современных оптических сетей доступа. С появлением технологий FTTх стоимость передачи одного бита информации резко упала. Когда кабель уже проложен, добавочная пропускная способность может быть предоставлена абоненту практически без дополнительных затрат. В беспроводных же сетях предельная стоимость передачи единицы информации имеет постоянное ненулевое значение.

Однако структура издержек в сетях проводного и беспроводного доступа разная. В беспроводных сетях не нужно заранее прокладывать кабель к местам концентрации абонентов, поэтому до момента их подключения оператор несет меньшие издержки. Доля переменных расходов выше, и во времени затраты на подключение абонентов практически совпадают с началом получения доходов от них.

Таким образом, оператор может выбирать, какая модель бизнеса для него более приемлема: высокие начальные инвестиции и практически нулевые предельные издержки на передачу единицы информации в оптической сети доступа или низкие первоначальные инвестиции и постоянное значение предельных затрат на передачу единицы информации в случае беспроводного доступа. При этом надо учитывать, что пропускная способность сети беспроводного доступа ограничена взаимной интерференцией базовых станций.

Обратная зависимость от обеспечиваемой дальности связи.

При планировании сетей операторы часто пытаются обеспечить большую дальность связи. Однако дальность связи очень важна лишь для территорий с малой плотностью населения. В районах, где плотность населения высока, БС должны работать с небольшой дальностью связи и максимальной пропускной способностью.

Учет этих особенностей сетей беспроводного доступа поможет операторам выбрать технологию, оптимальную для конкретного рынка, и избежать ошибок при оценке бизнес-перспектив того или иного способа доступа к своим абонентам.

Как усовершенствовать модель?

Любая модель – лишь инструмент исследования, она опирается на упрощающие предположения и не отражает всех сложных взаимозависимостей, которые присущи реальному миру. Предложенная модель не лишена недостатков. Однако ее можно использовать для быстрого сравнения альтернативных вариантов беспроводного доступа по ключевым показателям и принятия предварительного решения, с тем чтобы в дальнейшем более тщательно проработать короткий список кандидатов.



При необходимости модель можно детализировать:

- для оценки совокупной стоимости владения сетью ввести учет операционных затрат;

- разделить абонентов на сегменты с различными требованиями к набору услуг и качеству обслуживания, получить более точную модель трафика и установления цен на услуги для разных клиентских сегментов;

- учесть временн'ые 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.
 
 

Действующая модель расчета стоимости подключения абонента к сети беспроводного доступа Вы можете посмотреть в формате PowerPoint:
Действующая модель расчета стоимости подключения абонента к сети беспроводного доступа (презентация в PowerPoint)
Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!