Wi-MAX технологиясы

Таблица 8. Профили  для сертификации оборудования Mobile WiMAX.

Полоса, МГ ц	Ширина канала, МГ ц	Тип дуплекса
2300—2400	5 10 8,7	TDD
2305—2320	3,5 5 10
2496—2690	5 10

 

Как видно из таблицы, минимальной единицей спектра для  систем МБД является 5 МГц, и любое  выделение частотного ресурса должно быть кратно этой величине. Однако для  выделения спектра рекомендуется  использовать максимальную ширину канала в качестве единицы выделения. В  первую очередь это связано с  экономической эффективностью, так  как стоимость оборудования для 5 МГц и 10 МГц является одинаковой, и поэтому предоставление пропускной способности с помощью каналов 5 МГц потребует двукратного увеличения капитальных вложений в сеть. Предоставление оператору радиочастотного спектра, кратного максимальной полосе частот, дает оператору максимальную гибкость в развертывании сети и минимизирует расходы, тем самым повышая конкурентоспособность  и востребованность услуг МБД. Далее все выкладки приводятся для ширины 10 МГц, но могут быть легко нормированы к каналам 5 и 7 МГц.

В данном работе рассматривается типовой город с населением 1,75 млн. и прилегающая к нему территория Егорьевского района Московской области. Характеристики рассматриваемого района приведены в таблице 3.

Таблица 9. Распределение  населения в рассматриваемом  регионе.

Районы	Площадь, км²	Население
Городской центр	5	35000
Остальной город	3	15000
Пригород	12	8000
Окраины	20	10000
Вся городская территория	40	68000

В качестве потенциальных  абонентов рассматривается возрастная группа от 15 до 75 лет, которая, как правило, составляет 75% от всего населения. Помимо указанных плотностей в различных  районах, также учитывается миграция населения в деловой центр  из пригородов и окраин и обратно  в течение дня. За основу взяты  данные ежедневного наблюдения за транспортом  в Егорьевском районе Московской области.

Все абоненты разделены  на три категории, различающиеся  перечнем востребованных услуг и  активностью. Рассматриваются следующие  группы абонентов:

• Профессионалы - пользователи, использующие услуги сетей  МБД в своей работе, а также  и для личных целей. Основными  используемыми приложениями для таких абонентов будут считаться скачивание файлов, видеоконференции и электронная почта. Несмотря на то что данные пользователи большую часть времени будут работать стационарно, им требуется мобильность при выезде на совещания, к клиентам или на объекты строительства и т. д.

• Высокоактивные частные пользователи. Данная группа использует доступ через МБД в  основном в собственных целях. Основными  приложениями являются просмотр web-страниц, online-игры, скачивание музыки и видео;

• Обычные пользователи - пользователи, использующие доступ в  Интернет по мере необходимости, в основном для просмотра web-страниц. Предполагается, что данные абоненты используют сети МБД не более нескольких часов  в день.

Последовательность  расчета требуемой плотности  трафика, которая используется в  данном анализе, приведена в таблице 10.

Таблица 10. Параметры  расчета плотности трафика.

Шаг	Описание	Комментарии и предположения
1	Плотность населения	1,4
2	Прирост населения	1-2%
3	Потенциальные абоненты	В возрасте от 15 до 75, 70—75% от всего населения
4	Проникновение	10—12%
5	Распределение абонентов	• 50% профессионалы • 35% активные пользователи • 15% обычные пользователи
6	Эффект от мобильности  и роуминга	Распределение абонентов  по территории в ЧНН
7	Требуемая пропускная способность  в ЧНН	Простое суммирование отдельных  пользователей

На основе предсказанных  параметров приложений и услуг в были сформированы минимальные требования к пропускной способности, указанные в таблице 11.

 

Таблица 11. Минимальные  требования к пропускной способности  в ЧНН

Тип абонентов	Распределение по группам	Активность среди абонентов (1 из N)	Доля времени активной передачи	Минимальная (желаемая) скорость в ЧН
Профессионалы	50%	N = 5	25%	75 кбит/с (600 кбит/с)
Активные пользователи	35%	N = 7	25%	60 кбит/с (480 кбит/с)
Обычные пользователи	15%	N = 20	25%	30 кбит/с (240 кбит/с)
Среднее по всем типам пользователей		N = 7.9	25%	63 кбит/с (504 кбит/с)

На основании  этих данных были рассчитаны требования к плотности трафика для различных  районов рассматриваемой территории. Данные требования показаны в таблице 12. Также составлена диаграмма числа  активных абонентов на территории Егорьевского района Московсой области на рисунке 25.

Рисунок 25 - Число  активных абонентов на территории Егорьевского района Московской области.

 

Таблице 13. Требования к плотности трафика.

Район	Число активных абонентов	Поправка	Требуемая пропускная способность к десятому году функционирования сети
Городской центр	30000	+ 15%	20 Мбит/с/км2 на площади 5 км²
Остальной город	10000	+15%	5,8 Мбит/с/км2 на площади 3 км²
Пригород	6 000	0%	1,6 Мбит/с/км2 на площади 12 км²
Окраины	4 000	0%	0,12 Мбит/с/км2 на площади 20 км²

9.1. Расчет себестоимости  разработки

Структура расходов оператора на построение сети радиодоступа показана на рисунке 26.

Так как структура  сети радиодоступа имеет широкую  инфраструктуру оценить затраты  на ее развертывание очень сложно. Могут возникать дополнительные расходы с монтажем оборудования для развертывания сетей WiMAX. Также использование на территории Егорьевского района имеющихся базовых станций смежных технологий позволит значительно сократить расходы на монтировку БС. Для расчета капитальных вложений используем данные для средних капитальных вложений на квадратный километр, в зависимости от плотности насыщения базовых станций.

Рисунок – 26. Структура  расходов оператора на построение сети радиодоступа.

В зависимости от того, имеется ли у оператора уже  существующая сеть для другого оборудования или диапазона, определяется, насколько  значительными будут инвестиции. Однако в любом случае оператору  придется затратить значительные средства на переоборудование существующих мест установки, а также и на развертывание  дополнительных мест в том случае, если предыдущая сеть не обеспечивала плотного покрытия всей территории. На основании приведенных данных в [3] проведен анализ требуемого числа БС для обеспечения покрытия всей территории с заданным порогом качества в зависимости от доступной полосы и используемых ширин каналов. Результаты данного анализа для полосы 2500—2690 МГц показаны в таблице 14.

Таким образом доля капитальных затрат в данной технологии определяется, как произведение затрат на 1 км² и количество покрытой площади (таблица 9):

К = 83,5 · 5 + 77,3 · 3 + 68,4 · 12 + 49,3 · 20 = 2 454,2 тыс. руб.

Таблица 14. Влияние  доступного радиоспектра на количество БС и приемопередающих комплектов.

Площадь территории	40 км²
Требуемая плотность трафика	20 Мбит/с/ км²
Доступный спектр	20 МГц
Ширина канала	10 МГц
Тип антенны БС	(2x2) MIMO
Расстояние между БС	1,10 км
Площадь БС	1,05 км2

На рисунке 27 показана диаграмма распределения числа  базовых станций на территории Егорьевского района Московской области для предоставления широкополосного доступа в Интернет. По данному графику можно увидеть  резкое увеличение числа станций  в районе городского центра в связи  с большим количеством активных абонентов.

Рисунок 27 - Количество базовых станций, обеспечивающих покрытие разных районов

Рисунок 28 - Капитальные  затраты в тысячах рублей на 1 квадратный километр покрытия широкополосным доступом

9.2 Оценка экономической  эффективности внедрения проектируемой  информационной сети

Основной метрикой для определения экономической  эффективности сети для оператора  в выбрано количество БС, требуемых  для покрытия заданного региона, так как развертывание и эксплуатация БС МБД составляет значительную долю расходов операторов.

В зависимости от того, имеется ли у оператора уже  существующая сеть для другого оборудования или диапазона, определяется, насколько  значительными будут инвестиции. Однако в любом случае оператору  придется затратить значительные средства на переоборудование существующих мест установки, а также и на развертывание  дополнительных мест в том случае, если предыдущая сеть не обеспечивала плотного покрытия всей территории.

Это позволяет снизить  затраты на развертывание новых  площадок, составляющие значительную часть затрат. В пригородах и области, где требуется обеспечить покрытие, количество БС и приемопередатчиков остается неизменным. Также следует  отметить, что использование более  широких каналов позволяет сократить  затраты на оборудование МБД.

Таблица 15. Развитие абонентской базы (из числа активных пользователей) в промежуток времени  с 2010 – 2017 гг.

Район	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017
Городской центр	12	17	21	23	25	27	29	30
Остальной город	3	5	6	7	8	9	10	10
Пригород	1	2,3	2,9	3,3	3,9	4,4	5	6
Окраины	0,5	1,3	2,1	2,6	3	3,1	3,5	4

По результатам  таблицы 15 можно обнаружить закономерность роста числа абонентов использующих технологию WiMAX, объясняется это тем, что новая технология дает ощутимую экономию средств на предоставляемые услуги, а также мобильность данной технологии позволяет использовать Интернет в удобных местах. Далее наблюдается некоторое падение за счет временного перенасыщения рынка: меньший прирост новых пользователей. Малый прирост обусловлен за счет медленного перехода на нового оператора радиосвязи. Далее наблюдается стабильный рост числа абонентов. После 2017 года в планах завоевание так называемой “неактивной публики”.

По результатам  таблицы 15 развитие абонентской базы из числа активных абонентов можно  построить график интенсивности  роста числа абонентов.

Рисунок 29 – Интенсивность  роста числа абонентов в период с 2010 по 2017 гг.

Для определения  дохода от предлагаемых услуг предлагается составить таблицу доходов 16.

Таблица 16. План дохода от применение технологии WiMAX в промежуток времени с 2010 – 2017 гг. в тыс. рублей.

Район	2010	2011	2012	2013	2014	2015	2016	2017
Городской центр	1 400	2 400	3 200	4 600	5 000	5 400	5 800	6 000
Остальной город	600	1 000	1 200	1 400	1 600	1 800	2 000	2 000
Пригород	200	460	580	660	780	880	1 000	1 200
Окраины	100	260	420	520	600	3,1	700	800
Итог	1 300	2 120	3 400	4 180	4 980	5 083	9 500	9 000

С учетом использования  беспроводной технологии WiMAX установке и монтажу базовых и абонентских станций норма выработки 1 ремонтника составит 224 руб./час.

Далее рассчитывается месячный доход от деятельности автомехаников:

1)Расчет дохода  за 1 рабочий день с 1 работника:

224 руб./час × 8 часов = 1792 рубля

2)Расчет месячного  дохода 1 автомеханика:

1792 рубля × 22 дня  = 39424 рубля

3)Расчет месячного  дохода 6 автомехаников:

39424 рубля × 6 чел. = 236544 рубля

Получение доходов  напрямую связано с ростом числа  активных абонентов пользования  сетью, поэтому также как и  в таблице 15 наблюдается закономерный рост доходов от внедренной технологии WiMAX на территории Егорьевского района Московской области.

По результатам  таблицы 16 строим диаграмму роста  доходов по экономическим зонам.

Рисунок 30 – Диаграмм роста доход в период с 2010 – 2017 гг. в тыс. рублей распределенных по экономическим зонам

Общей оценкой эффективности  работы предприятия в рыночных условиях хозяйствования служат показатели рентабельности и показатели интенсивности использования  производственных ресурсов предприятия.

Рентабельность  характеризует прибыль, получаемую с каждого рубля средств, вложенных  в предприятия или иные финансовые операции. Показатели рентабельности – это важнейшие характеристики фактической среды формирования прибыли и дохода предприятий. При  анализе производства показатели рентабельности используются как инструмент инвестиционной политики и ценообразования. Для  расчета показателей составляется аналитическая таблица 17.