М.А.Быховский В.В.Ноздрин Экономический анализ эффективности использования

М.А.Быховский
В.В.Ноздрин
Экономический анализ эффективности использования
радиочастотного спектр в сетях подвижной связи
1. Введение
Уровень развития радиосвязи и радиовещания в стране
оказывает существенное влияние на ее культуру и экономику.
Непременным условием развития радиосвязи и радиовещания
является выделение радиочастотного спектра (РЧС). РЧС - особый
вид природного ресурса, управление которым во всех странах
является прерогативой государства.
Выделяя операторам сетей радиосвязи и радиовещания
РЧС государство должно обеспечить их нормальное
функционирование в условиях отсутствия взаимных помех,
когда в тех же полосах частот работают различные
радиосредства.
Организация эффективного использования РЧС, при котором в
ограниченном диапазоне частот возможна работа максимального
количества радиосредств при условии отсутствия помехи, требует
создания весьма сложной и дорогостоящей системы управления
использованием РЧС, использующей, наряду с техническими, также
и экономические методы [1].
Применение
экономических
методов
управления
РЧС
подразумевает, в частности, назначение обоснованной платы за его
использование. Плата за использование РЧС должна не только
погашать расходы государства на управление этим ресурсом, но и
стимулировать
операторов
повышать
эффективность
его
использования в своих сетях.
Доходы, которые государство извлекает назначая операторам,
предоставляющим услуги связи, плату за использование РЧС,
должны направляться, в частности, на финансирование большого
комплекса работ, направленных на повышение эффективности
национальной системы управления РЧС и обеспечение в стране
условий для развития новых перспективных радиотехнологий.
В том или ином виде плата за использование РЧС уже введена
во многих развитых странах, на территории которых достигнута
весьма высокая концентрация различных радиосредств и стал остро
ощущаться дефицит РЧС [1]. В ряде стран за РЧС вносят плату не
только
операторы
коммерческих
систем
связи,
но
и
правительственные пользователи [2].
Введение платы за использование РЧС весьма актуально и для
России, где в последние несколько лет наблюдается бум в развитии
радиосвязи и радиовещания, в первую очередь в развитии
подвижной связи, что приводит к резкому росту спроса на
использование РЧС.
В
данной
статье
выполнен
экономический
анализ
эффективности использования РЧС в сетях подвижной связи
(сотовой либо транкинговой) и предложен подход к определению
платы за использование РЧС для операторов таких сетей. В основе
выполненного
анализа
лежит
оценка
зависимости
дисконтированной нормы прибыли оператора сети подвижной связи
от выделенной полосы частот.
Конкретные расчеты выполнены для сотовых сетей подвижной
связи стандарта GSM. Однако развитый подход и выводы данной
работы носят общий характер и применимы как к сотовым так и к
транкинговым сетям связи других стандартов.
2. Методика оценки индекса доходности
сетей подвижной связи
Разработанная в данной статье методика оценки
индекса доходности сетей подвижной связи позволяет
определить с учетом дисконтирования годовой процент
дохода оператора сотовой сети связи, который он может
получить, вкладывая свои капиталы в развитие этой сети.
Оператор может получить определенные доходы, например,
просто вкладывая свои капиталы под банковский процент.
Коммерческая деятельность в области сотовой связи
будет представлять для
него интерес только в том
случае, если от этой деятельности он получит прибыль
заметно большую.
Эта прибыль в значительной степени определяется
тем, какая полоса частот выделена оператору для
развития сотовой сети связи. Если эта полоса невелика, то
доходы
оператора
малы
и
для
него
невелика
привлекательность инвестиций в развитии этой сети. С
другой стороны, выделение оператору достаточно
широкой полосы частот позволяет ему извлекать весьма
значительные доходы от своей деятельности. Поскольку
величина этих доходов напрямую связана с эксплуатацией
оператором РЧС, который является
национальным
достоянием, то государство должно взимать с операторов
плату за его использование.
Величина этой платы должна устанавливаться
такой, чтобы индекс доходности капиталовложений в
развитие сотовой связи был бы, с одной стороны,
достаточно велик и привлекателен для операторов, а с
другой, не допускал бы извлечения из данного вида
деятельности сверхдоходов. Таким образом, величина
индекса доходности операторов сотовых сетей связи
должна быть объектом государственного регулирования.
Исходные данные, необходимые для проведение оценки
капитальных затрат на создание сети подвижной связи (СПС) и
индекса доходности СПС, могут быть разбиты на следующие
группы:
- данные, определяющие частотный план сети;
- параметры, определяющие необходимый для создания
сети объем инвестиций;
- параметры, определяющие доходы от эксплуатации сети.
2.1 Определение зависимости количества
базовых станций в сети СПС от выделенной
для ее работы полосы частот
Первая группа исходных данных приведена в таблице 1:
Таблица 1
Обозначение
Параметр
Значение
при
расчете
F
- полоса частот, выделенная для
передачи сигналов БС сети СПС в данной
зоне обслуживания;
- полоса частот, занимаемая одним
частотным каналом системы СПС (для
систем NMT, AMPS-D и GSM Fk=25, 30 и
200 кГц соответственно);
- количество секторов обслуживания в
одной соте (М=1 при =3600; М=3 при
=1200 и М=6 при =600, где - ширина
диаграмм направленности антенн БС);
- количество абонентов, которые
одновременно могут использовать один
частотный канал (для систем NMT, АМРSD и GSM n=1, 3, и 8 соответственно);
2-25 МГц
FК
М
n
0,2 МГц
1…6
8
N

Р
0
РТ

продолжение Таблицы 1
- количество абонентов, которое должно
10000обслуживаться в сотовой сети СПС в
150000
данном городе;
- активность одного абонента в час
0,025 Эрл
наибольшей нагрузки
- допустимое значение вероятности
0,1
блокировки вызова в сети СПС;
- необходимое защитное отношение для
9 дБ
приемников сети СПС (для систем NMT,
AMPS-D и GSM 0=18, 18 и 9 дБ
соответственно);
- процент времени, в течение которого
10 %
допускается, чтобы отношение
сигнал/помеха на входе приемника в сети
СПС было меньше защитного (0);
- параметр, определяющий диапазон
6 дБ
случайных флуктуаций уровня
принимаемого сигнала в месте приема
(для систем СПС  =410 дБ).
Эти параметры используются для определения следующих
основных параметров сети подвижной связи:
N- размерность кластера;
С- количество БС, которые необходимо установить на
территории города;
nc - телефонных каналов, обслуживаемых одной БС.
Процедура определения основных параметров сотовой сети
СПС состоит в следующем [3]:
1. Определяется общее число частотных каналов, выделяемых для
развертывания сотовой сети СПС в данном городе:
nk=int(F/Fk) .
Здесь обозначено: int(x) - целая часть числа x.
2. Определяется необходимая размерность кластера при заданных
0 и РТ. При этом используется соотношение:

ð(N )  100

(10lg(1/ b e )   0 )

t2
e 2

dt
2
Данная формула связывает процент времени p(N), в течение
которого отношение сигнал/помеха на входе приемника МС ниже
защитного 0. Величины e и  зависят от параметров q= 3N , , а
также М. Величина р(N) убывает с увеличение N. При заданных 0,
 и М=1; 3 и 6 выполняется расчет значений р(N) для нескольких
значений N (т.е. q). То значение N, при котором выполняется
условие p(N)Pт, принимается за размерность кластера сети СПС.
Параметры be и , входящие в формулу для р(N),
определяются с помощью следующих выражений:
2=2+е2





b2 


i


  2 2
 i 1
1
2

ln
1

e

1


e

,
2
2




 
 


b  
 i 

 i 1  

 

 2

b e    b i  exp 
2  2
e .


2


 i 1 


Здесь =(0,1 ln(10)), а значения  и bi зависят от М и могут быть


найдены с помощью формул:
еслиМ  1, то l  6 и


1   2  (q  1) 4 ;  3   4  q 4 ;  5   6  (q  1) 4 ;

еслиМ  3, то l  2 и


4
4
1  (q  0,7) ;
2  q ;


еслиМ  6, то l  1 и

4

1  (q  1)


3. Определяется количество частотных (ns) и телефонных (nс)
каналов, которое используется для обслуживания абонентов в
одном секторе одной соты:
ns=int(nk/MN)
nс=nsn.
4. Определяется допустимая телефонная нагрузка в одном секторе
одной соты (Эрланг):
 
1/ n ñ
n
1

1

p

n
/
2


c
a
c

A  

n   / 2  2n c ln p a n c /

 ñ




,


2   / 2,
ï ðè p a 
2 / n ñ
ï ðè p a 
2 / n ñ
5. Определяется количество абонентов, которое обслуживается
одной БС при заданном значении вероятности блокировки:
NBS=Mint (A/);
6. Определяется количество БС в сотовой сети:
С=int(N/NBS)+1 .
2.2 Определение капитальных затрат
на создание сети СПС
Ко второй группе относятся исходные данные, приведенные в
таблице 2 [4], [5]:
Таблица 2
ОбознаПараметр
Значение при
чение
расчете
Kh
среднечасовая ставка
3 (US$/час)
монтажника
KБС
стоимость типового
230 000 US$
оборудования одноканальной
БС
KЕ
удельные затраты на один
11 000 US$
приемопередающий комплект.
условно-постоянные
Для
А1
составляющие затрат на
цифр.РРЛ
А2
соединитель-ные линии, не
351 US$/кан;
зависящие от длины
176 US$/кан;
соединительной линии.
составляющие затрат на
Для
В1
соединительные линии,
цифр.РРЛ
В2
зависящие от длины.
23 US$/кан
км;
12 US$/кан км
Капитальные вложения имеют
определяются следующим образом:
пять
составляющих
и
К=K1+K2+K3+K4+K5
В этой формуле обозначено:
K1 - затраты на строительно-монтажные работы;
K2 - затраты на оборудование базовых станций (БС);
K3 - затраты на создание центра коммутации (ЦК);
K4 - расходы на закупку программного обеспечения и
технических средств для организации системы расчетов;
K5 - затраты на создание линий связи между БС и ЦК.
Затраты
на
строительно-монтажные
работы
(K1)
определяются на основе статистических данных о трудоемкости
отдельных
этапов
работ
на
основе
рекомендованных
Международным союзом электросвязи (МСЭ). Эти затраты
пропорциональны С -количеству БС в сети СПС и могут быть
определены по формуле [5] :
 4900+1040C, 1С5
K1= Kh 3900+1640С, 5С15
 3900+1740С, 15С
Капитальные затраты на оборудования БС определяем по
формуле:
K2=С KБС+(М ns)  KЕ
Здесь (Мns)-число частотных каналов в одной соте.
Затраты (K3) на создание центра (ЦК) коммутации сети
СПС определяются данными таблицы 3 исходя из числа
абонентов сети [5].
Аналоговые ЦК проще и дешевле цифровых, которые
позволяют предоставлять абонентам большее число услуг, в
частности, производить расчеты времени занятия канала как
для входящих, так и для исходящих вызовов. В данной статье
расчеты выполнены для случая, когда в сети СПС применяются
аналоговые ЦК, как это сейчас практикуется в России
Таблица 3
Необходимое
число ТФ
каналов в сети
Na 500
Na  2 000
Na  10 000
Na  50000
Затраты на центр коммутации
K3 (US$)
аналоговый
300 000
500 000
1 300 000
3 000 000
цифровой
3 500 000
3 600 000
4 000 000
5 000 000
Затраты (K4) на закупку программного обеспечения и
технических средств для системы расчетов определяются [5]
данными таблицы 4.
Таблица 4
Тип системы
Затраты K4
(US$)
Простейшая система на
130 000
5000 абонентов
Простейшая система
240 000
расчетов на 10 000 абонентов
Система с
750 000
дополнительными
возможностями до 10 000
абонентов
Система с
1 400 000
дополнительными
возможностями до 100 000
абонентов
В данной статье расчеты выполнены для случая, когда в
сети СПС применяется простейшая система расчетов на 10
000 абонентов, которая при необходимости наращивается с
увеличением количества абонентов.
Для определения затрат на создание линий связи между
БС и центром коммутации найдем количество линий связи (Nцк),
необходимых для подключения одной БС к ЦК. Учтем, что в
сетях СПС могут применяться линии связи 1-го или 2-го типа с
пропускной способностью 60 либо 30 ТФ каналов (со скоростью
передачи 2 либо 4 МГбит/сек). Количество необходимых линий
связи с пропускной способностью 30 телефонных каналов
составляет, очевидно
N2= int((М nс)/30)+1 .
Для снижения капитальных затрат для подключения БС к
ЦК целесообразно по возможности применять линии связи 1-го
типа. Число таких линий составляет
N1 = int(N30/2) .
Если N30 -четное число, то данного количества линии связи
1-го типа достаточно для соединения БС и ЦК. Если же это
число нечетное, то необходима еще одна линия связи с
пропускной способностью 30 ТФ каналов. Таким образом, для
соединения БС и ЦК необходимо N1 линии связи 1-го типа и N2
линии связи 2-го типа (отметим, что N2 =0 либо 1 в зависимости
от того, четно либо нечетно число N2 и Nцк=2 N1+N2).
Удельные затраты на один ТФ канал при использовании
линии 1-го или 2-го типа длиной Li определяются по формулам
[6]:
T1i=A1+B1  Li,
T2i=A2 +B2  Li ,
Коэффициенты A1, B1, A2 и B2 для кабельных, оптических и
радиорелейных линий связи могут быть определены на основе
статистических данных, представленных в [4,5].
Затраты на создание линий связи между i-ой БС и ЦК
составляют:
К5i=60  N1  T1i+30  N2  T2i=А+В  Li ,
где А=60  N1  A1+30  N2  A2 , В=60  N1  В1+30  N2  В2.
Полная величина затрат на создание линий связи для
подключения к ЦК всех БС может быть определена по
следующей формуле:
C
К5=  K 5i =СА+В Lm .
1
В
этой
формуле
C
Lm=  L i /С
-средняя
длина
всех
1
соединительных линий между БС и ЦК. Длина этих линий может
изменяться от 5 до 25 км. Если площадь города, в котором
развернута сеть СПС, может быть аппроксимирована кругом и
БС по территории города расположены равномерно, то
Lm=2253-53 /325216,6 км.
2.3 Оценка дисконтированной нормы прибыли
сотовой сети связи
В табл. 5 приведена группа параметров, основанных на
статистических данных:
Таблица 5
Обоз
Параметр
Значение
напри расчете
чение
N0
начальное количество абонентов
300
сети СПС
абонентов
Т1
тариф за минуту аренды канала
0,05 US$/мин
сети общего пользования
Х
коэффициент, характеризующий
0,7
долю разговоров, приходящуяся
на сеть общего пользования
Кчнн коэффициент концентрации
0,18
нагрузки, характеризующий долю
среднесуточной нагрузки,
поступающей в ЧНН(равен
отношению времени разговора в
ЧНН к среднесуточному времени
разговора);
активность абонента в ЧНН
0,025

P1
среднее значение
200 US $
единовременного платежа при
подключении к сети.
P2
среднее значение ежемесячной
50 US$/мес
абонентской платы
P3
среднее значение тарифа за
0,35 US$/мин
разговоры
n
срок действия лицензии
10 лет
ставка государственного налога
0,38

на прибыль
Еn
норма дисконта, равная среднему
0,1
годовому банковскому проценту
При определении доходов и ежегодных затрат оператора
следует принять во внимание, что количество абонентов в сети
СПС с течением времени непрерывно изменяется по
определенному закону Nа(t), который можно определить на
основе статистических данных о развитии сетей СПС. Для
сетей СПС, развивающихся на территории России, этот закон
может быть выражен следующим образом :
Nа(t)=max{N0ехр(kt), где (k-1) t k ; N .
В таблице 6 представлены данные о изменении числа
абонентов в сетях федерального стандарта GSM. В этой же
таблице приведены рассчитанные на ее основе значения k .
годы
1994 1995
1996
k
0
1
2
3
3
Nаk=Nа(k) 210 1310 53103
k
0
1,87
1,48
Таблица 6
1997 19982005
3
411
3
13210 Nа11=2106
0,92
0,34
Текущие годовые расходы (Зk) имеют три составляющие:
Зk= З1k+ З2k+ З3k.
В этой формуле обозначено:
* З1k- ежегодные расходы на эксплуатацию, амортизацию,
обслуживание оборудования, административные расходы,
зарплату, выплату дивидентов по акциям или процента по
займам, плату за коммунальные услуги, ренту земли. На
основании [5] приближенно можно принять:
З1k=805Nak;
* З2k- ежегодные расходы на содержание системы расчетов,
которые могут быть приняты [5] равными З2 =30 000 US$;
* З3k - ежегодные расходы на аренду каналов сети общего
пользования за год (12 месяцев).
З3k= 12NakYмXT1 .
Значение Yм, месячной нагрузки на одного абонента, равной
количеству минут в месяц, в течение которых абонент занимает
канал связи, определяется по формуле
Yм=30,4/Кчнн .
Доходы от эксплуатации сети СПС изменяются с изменением
числа абонентов, пользующихся услугами сети СПС. Эти доходы за
k лет эксплуатации сети СПС определяются формулой:
Dk= D1k+ D2k+ D3k ,
которая имеет следующие составляющие:
D1k - доходы от единовременных платежей при
подключении к сети СПС за k лет ее эксплуатации, которые
включают в себя непосредственно плату за подключение,
залог, подключение городского номера, использование линии
МГТС, продажную наценку на абонентский комплект, составят:
D1k= NаkP1.
Отметим, что доходы D1k
поступают оператору от
абонентов сети СПС единовременно.
D2k - доходы, поступающие от ежемесячной абонентной
платы;
D3k - доходы от ежемесячной оплаты разговоров.
Используя
приведенную
выше
зависимость
Nа(t),
определяем доходы D2k и D3k:
k
k
D2k =12Р2  N à(t)dt =12Р2{N0+  Nаk[ 1-ехр(-k)]/ k} ,
1
0
k
D3k=12Р3 Yм {N0+  Nаk[ 1-ехр(-k)]/ k} .
1
Для оценки экономической эффективности работы сети СПС
определим для нее ID - дисконтированный индекс доходности. Этот
индекс определяется как отношение суммы дисконтированной
чистой прибыли проекта к общим капитальным затратам.
Теория микроэкономики указывает на то, что на финансовых
рынках одна и та же денежная сумма имеет разную ценность в
будущем и настоящем [7]. Чистую прибыль, разнесенную по разным
периодам времени, необходимо привести к единой сегодняшней
временной оценке, так как величина капиталовложений имеет
сегодняшнюю оценку. Настоящая стоимость будущих денег
определяется с помощью индекса дисконтирования (1+En), где
значение En принимается равным среднему годовому банковскому
проценту.
Отсюда:
ID 

1 n
 1  D k  D k 1  З k
K k0


1
1  En k
Здесь n- время действия лицензии, выданной оператору.
На основании полученных результатов можно определить
величину
дисконтированной нормы прибыли оператора,
получаемой от эксплуатации сотовой сети связи.
En= n I D .
Величина дисконта проекта показывает среднегодовой
эффект от вложения в проект 1 $.
3. Анализ зависимостей капитальных затрат и
дисконтированной нормы прибыли сотовой сети связи
от полосы частот, выделенной для ее работы
Рассмотрим несколько примеров разработанной методики
для стандарта GSM. Зададимся исходными данными,
представленными выше. На графиках 1,2 и 3 представлены
результаты расчетов.
Следует отметить, что параметры сети в данной работе
определены при следующих предположениях:
* абоненты расположены в зоне обслуживания равномерно;
* капитальные
вложения
сделаны
в
создание
сети
единовременно в начале работы сети;
* приняты усредненные значения тарифов.
Эти предположения упрощают расчеты и позволяют
проиллюстрировать основные закономерности экономических
показателей работы СПС. Расчеты для конкретных сотовых сетей
связи могут быть выполнены на основе разработанной методики
без этих предположений на основе анализа маркетинговых планов,
предоставляемых
на
конкурсный
отбор
потенциальными
операторами, участвующими в конкурсе на получение лицензии на
создание и эксплуатацию сотовых сетей связи стандарта GSM-900.
K 106 $
90
Na = 75000 aб.
75
60
М=1
Na = 40000 aб.
45
30
15
М=6
0
0
5
10
15
20
25
F , МГц
25
F , МГц
Рис. 1
K 106 $.
400
350
Na = 300000 aб.
300
М=1
250
Na = 150000 aб.
200
150
100
50
М=6
0
0
5
10
15
20
Рис. 2
На рис. 1 и 2 представлены зависимости капитальных затрат от
ширины полосы частот для сотовой сети крупного города емкостью
40, 75, 150 и 300 тысяч абонентов. Предполагается, что в сети
используются ненаправленные или 6-ти секторные антенны.
Результаты расчетов показывают, что основной составляющей в
расходах являются затраты на коммутационное оборудование и
базовые станции. При большом количестве абонентов другие
затратные статьи составляют от 2 до 5 %. При меньшем количестве
абонентов и широкой полосе частот большая доля затрат начинает
приходиться на центр коммутации, что объясняет снижение в этом
случае зависимости величины капитальных затрат от ширины
полосы.
Из рис.1 и 2 видно, что при сравнительно небольшой
полосе частот (до 10 МГц ) использование секторных антенн
позволяет довольно значительно ( в 23 раза) снизить
требуемое величину капитальных затрат. При более
широкой полосе секторность не столь сильно влияет на
величину капитальных затрат.
Рис.3 показывает зависимости роста доходов оператора (чистой
прибыли, остающейся после покрытие всех расходов, связанных с
эксплуатацией сети и уплаты всех налогов) от времени действия
лицензии. Из приведенных графиков видно, что с увеличением
времени
действия
лицензии
доходы
операторов
существенно
возрастают.
Таким
образом,
органам
государственного регулирования
целесообразно время
действия
лицензии
устанавливать
достаточно
продолжительным.
Для
России
этот
срок
должен
составлять 1015 лет. Из рис.3 также видно,что получаемые
оператором доходы примерно пропорциональны числу
абонентов. Следует учитывать, что данные зависимости получены
для одинакового закона роста и одинакового начального количества
абонентов. На ход кривых, приведенных на рис.3, секторность
применяемых в сети сотовой связи антенн влияния не оказывает.
Рисунок 4 иллюстрирует зависимость от полосы частот
дисконтированной нормы прибыли оператора сети подвижной связи
для различного количества абонентов. Эти данные приведены для
случаев, когда М=1 и М=6.
Основным и весьма важным выводом из полученных
результатов
является
то,
что
оператор
имеет
возможности повышать свою прибыль не только за счет
повышения эффективности производства и снижения
издержек, но и за счет использования более широкой полосы
частот.
Кроме того, из рис.4 видно, что применение в сотовой
сети секторных антенн существенно повышает норму
прибыли оператора. Это является следствием уменьшения
при использовании в сотовой сети секторных антенн
необходимого
количества
баэовых
станций
и,
следовательно, снижение капитальных затрат на ее
создание.
Одним из выводов, который вытекает из выполненного
анализа, состоит в том, что основным принципом при
определении составляющей платы за использование РЧС
Tэфф должно быть создание таких условий для оператора,
чтобы он старался эффективно использовать не только
инвестиции, но и выделенную ему полосу частот.
k
D pr  (1  )(D k 
 E k ) 106 $
1
1200
Na
300000 аб.
1000
800
150000 аб.
600
75000 аб.
40000 аб.
400
200
0
0
5
10
15
К , год
Рис. 3
Е15
1,32
1,3
1,28
1,26
Na = 75000 aб.
1,24
М=6
1,22
Na = 150000 aб.
1,2
1,18
Na = 300000 aб.
М=1
1,16
1,14
1,12
0
5
10
15
20
25
Рис. 4
Таблица 7
F , МГц
F, МГц
5
10
5
0,972 / 1,017
1,013 / 1,040
10
1,122 / 1,174
1,169 / 1,201
15
1,214 / 1,267
1,259 / 1,293
20
1,252 / 1,308
1,306 / 1,340
n , годы
Данные
таблицы
7
иллюстрирует
зависимость
дисконтированной нормы прибыли оператора сети подвижной связи
емкостью 150000 абонентов от срока действия лицензии. Эти
данные приведены для случаев, когда М=1 и М=6. Приведенные
данные показывают, что с увеличеним срока действия лицензии
норма прибыли оператора растет. Из данных таблицы 7 следует,
что наиболее целесообразно установить срок действия лицензии
равным 10 годам с возможностью его продления еще на пять лет.
Меньший срок действия лицензии не позволит операторам извлечь
достаточную прибыль из своей деятельности и лишит их
заинтерисованности в инвестиции средств в создание сотовой сети
связи. Больший срок действия лицензии может затруднить переход
в стране на более эффективные технологии радиосвязи, которые
могут появиться через 10ч15 лет.
4. Принципы определения платы за использование
РЧС
Согласно основным положениям микроэкономики [6 введение
платы за использование РЧС должно:
* обеспечить погашение прямых и косвенных расходов
Государственной системы управления РЧС (ГСУ РЧС) на
управление использованием РЧС;
* создать оператору сети СПС экономические стимулы для
повышения эффективности использования РЧС.
Ежегодную плату за использование РЧС можно представить
следующей формулой:
ТРЧС= Тадмn +Тэффn,
где Тадмk - составляющая тарифа, определяемая на основе
погашения расходов ГСУ РЧС. Методика оценки затрат по
предоставлению услуг и выполнению работ уже подробно изучена
[8,9,10] и ее анализ не является темой данной статьи;
Тэффn - составляющая тарифа в n -ый год действия лицензии,
величина
которой
основана
на
оценке
эффективности
использования оператором присвоенной ему полосы частот.
Рассмотрим методику определения составляющей Тэффn для
подвижных систем связи. Эти системы в последнее время получили
наибольшее развитие и спрос на услуги подвижной связи
стремительно обуславливает рост потребностей в использовании
РЧС для данных систем. Кроме того, они обладают высокой
рентабельностью.
Анализ международного опыта регулирования сетей связи
показывает, что в большинстве развитых стран мира государство
регулирует значение нормы прибыли [11]. Для сотовых сетей
подвижной связи устанавливаемая государственным органом
величина дисконтируемой нормы прибыли для оператора (Er)
составляет от 1,25 до 1,35 [11,12].
Используя результаты, представленные в таблице 7,
определим
нормативную
ширину
полосы
частот
(Fн),
необходимую для получения нормы дисконта проекта 1,25 для
заданного количества абонентов.
В результате получим данные F(Na), приведенные в таблице
8. Из приведенных данных, в частности следует, что при
большом числе абонентов в сети СПС и заданном значении
Er=1.25, применение секторных антенн почти в два раза
повышает эффективность использования РЧС.
При анализе маркетингового плана оператора сравнение
требуемой (Fт) и нормативной полосы (Fн) позволяет определить
значение составляющей тарифа за использование РЧС.
В том случае, если для прогнозируемого числа
абонентов Fт  Fн, то Тэффk =0. В этом случае оператор
использует спектр эффективно и дополнительная плата
за спектр приведет только к увеличению тарифов за
услуги, предоставляемые оператором.
В случае, если Fт > Fн , составляющая тарифа должна
равняться сверхприбыли, которую оператор получает за
счет
экономии
капитальных
вложений
за
счет
использования более широкой полосы частот, то есть
составляющая платы за право использования РЧС за nлет, основанная на оценке экономической эффективности
деятельности
формуле:
оператора
будет
определяться
по
n
Тэффn = max{ 0; (En -1,25)(1-)(Dn-  Зk ) }.
1
Здесь En - дисконтированная норма прибыли, получаемая
оператором сотовой сети связи за n лет. Эта прибыль
определяется, если выделенная полоса частот (Fт), превышает
Fн.
Результаты, приведенные в таблице 8 позволяют также найти
необходимую полосу частот в том случае, когда в одной зоне
обслуживания работает несколько операторов, обслуживающих
одинаковое количество абонентов.
Таблица 8
Na
75000
150000
300000
Fн,
М=1
6.8
8.4
12.2
МГц
М=6
2.6
4.0
5.4
Данные этой таблицы показывают, что в том случае, если для
создания сети выделена полоса частот меньше 15 МГц, то выдача
лицензий двум или более операторам приводит к неэффективности
ее использования.
Так, например, если один оператор будет обслуживать 150 000
абонентов, для дисконтированной нормы прибыли 1,25 то ему
потребуется при М=1 полоса частот, равная 8.4 Мгц, и при М=6 -4
МГц. Если в той же зоне обслуживания будут действовать две
сотовых сети, обслуживающие по 75 000 абонентов, то каждой из
них будет необходимо выделить полосу частот, равную 6.8 Мгц при
М=1 и 2.6 Мгц при М=6.
Таким образом, в сумме для обоих сетей требуется
соответственно при М=1 и М=6 на 5,2 и на 1.6 Мгц большая
полоса частот, чем для одной сотовой сети.
5. Определение размера платы за использование РЧС
Применим полученные результаты для определения размера
платы за использование РЧС. Используем для этого формулу,
приведенную в предыдущем разделе, а также зависимости
доходов операторов и их дисконтированной нормы прибыли от
срока действия лицензии, приведенные на рис.3 и рис.4. Примем,
что срок действия лицензии составляет 15 лет, а норма прибыли
оператора устанавливается государственным органом равной Er
=1.25. Стартовый взнос определим для случая, когда в сетях
применяются секторные антенны, обеспечивающие высокую
эффективность использования РЧС (М=6). Рассмотрим случаи,
когда операторам выделяется полоса частот, равная 5 или 10
МГц.
В таблице 9 указаны значения платы за использование РЧС
для трех сетей сотовой связи различной емкости (Na). В строках
2,4 и 5 этой таблицы первые цифры относятся к случаю, когда
для создания сотовой сети выделена полоса частот, равная 5
МГц, а вторые –когда эта полоса равна 10 МГц.
Таблица 9
1
Na
75000
150000
300000
0.04/0.06
0.02/0.04
0/0.025
2
(En -Er)
5
15
3
420
700
1040


Dpr  (1   ) D15   Ek 


1
4
5
млн.$
Тэфф15
Тэфф15/15
16.2/25.2
1.08/1.68
14/31.5
0.93/2.1
0/26
0/1.73
В строках 4 и 5 таблицы 9 указаны, соответствено, размеры
общей платы за использование РЧС за время действия лицензии,
выданной оператору ( 15 лет) и размеры ежегодной платы.
Из таблицы 10 следуют несколько важных выводов:
 С увеличением выделяемой полосы частот растет
величина платы за использование РЧС.
 Этот рост не пропорционален выделяемой полосе
частот. Размер платы существенно зависит от
емкости сотовой сети связи, для которой
выделяется эта полоса и может быть определен на
основе развитой в данном разделе методики.
 Чем больше емкость сотовой сети связи, тем более
важным становиться выделение для нее большей
полосы частот (например, сравнение величин
стартовых взносов для сетей с числом абонентов в
150000 и 300000 показывает, что при выделении
полосы частот в 5 МГц оператору, создающему
сеть с большим числом абонентов вообще не
следует платить за использование РЧС, а при
выделении полосы частот в 10 МГц его плата
должна быть ниже, чем у оператора, создающего
сеть меньшей емкости).
Важно отметить, что из того, что может оказаться,
что оператор, берущийся за создание сотовой сети связи
большой емкости, не должен платить за использование
РЧС, не означает, что создание таких сетей государству
невыгодно. Создавая сотовые сети связи большой
емкости оператор создает в стране много новых рабочих
мест и платит государству большие налоги, которые
могут существенно превосходить величину стартового
взноса.
9.6 Заключение
В данной статье разработана методика оценки величины платы
за использование РЧС.
Из полученных результатов вытекают также следующие общие
выводы о применении экономических методов к системе управления
использованием РЧС:
1. Государство
выделяет оператору запрашиваемый им
частотный ресурс и, исходя из законодательно установленных
норм индекса доходности, назначает плату за его
использование, определенную на основе предложенной
методики. Плата должна взиматься ежегодно в течении срока
действия лицензии.
2. Средства, собранные с операторов за использование РЧС,
должны целевым назначением идти на совершенствование и
модернизацию отечественной системы управления РЧС и
проведение работ по высвобождению полос частот для
развития в стране новых перспективных радиотехнологий, что
в свою очередь, также будет стимулировать более
эффективное использование РЧС.
3. Проведенный анализ показывает, что для обеспечения
развития двух конкурентных сетей сотовой подвижной связи в
одном регионе необходимо выделить полосу частот не менее
2х15 МГц. Если же число операторов составляет 3, то
необходимая полоса частот не менее 2х20 МГц.
Политика стимулирования конкуренции за счет выдачи
лицензий большому количеству операторов одного стандарта
в одной зоне обслуживания не может обеспечить достижения
одной из основных государственных целей в области
развития связи, а именно создание возможности широким
слоям населения пользоваться услугами подвижной связи,
потому что при малой полосе частот операторы не имеют
возможности снижать тарифы, так как в этом случае их
предприятия будут убыточны.
4. С точки зрения экономической эффективности использования
РЧС представляется спорным решение о развитие в России
нескольких стандартов подвижной связи, предоставляющих
практически один и тот же спектр услуг, особенно в
настоящее время при маленьком количестве абонентов, когда
эффективное использование выделенной полосы частот даже
для одного стандарта может удовлетворить текущий спрос.
Литература
1. Ноздрин В.В., Экономические методы управления
использованием радиочастотного спектра, “Электросвязь”, №7,
1994.
2. European Radicommunication Office. Report on the introduction of the
economic criteria in spectrum management and the principles of fees
and charging in the CEPT. Doc RR(97)135 (rev1). October 1997.
3. Быховский М.А., Частотное планирование сотовых сетей
подвижной связи, “Электросвязь”, № 8, 1993.
4. Neil J. Boucher, Cellular Radio Telephone Systems, ITU Cellular
Radio applications Workshop, Jakarta, November, 1992.
5. Neil J. Boucher, Cellular Radio Handbook: a Reference for Cellular
System Operation, Third Edition, January 1995.
6. Иодко Е.К., Организация, планирование и АСУ предприятиями
связи, “Радио и связь”, Москва, 1985.
7. David N. Hyman. Modern Microeconomics. Analysis and Applications.
Irwin, Homewood, II 60430, Boston, MA 02116, 1992.Иодко Е.К.,
Организация, планирование и АСУ предприятиями связи, “Радио
и связь”, Москва, 1985.
8. Тарифы на услуги связи в части использования радиочастотного
ресурса
владельцами
радиоэлектронных
средств
(централизованного и децентрализованного назначения) и
высокочастотных устройств для хозрасчетных организаций и
населения, Москва, ГУГСН, 1996 г.
9. Постановление Правительства РФ от 5.08.1992 г. N 552.
10. Типовые методические рекомендации по планированию, учету и
калькуляции работ и услуг в управлениях Госсвязьнадзора РФ,
ЛОНИИС, СП-б., 1996 г.
11. Чувилин Е.Д., Дмитриева В.Г. "Государственное регулирование и
контроль цен в капиталистических странах"/Под ред. В.К.
Сенчагова.- М.: Финансы и статистика, 1991.
12. Report of The Annenberg Washington Program. A Primer on
Competition, Regulation and Development for East and Central
Europen Regulators. By Senior Fellow Mark D.Director. Washington,
D.C. 1993.