CC BY
38
Выбор оптических волокон для ВОЛС по экономическому критерию
Ключевые слова: волоконно-оптические Предлагаете для выбора отпи^того типа од^одотьк волокон до ВОЛС
линии связи, оптические волокна, большой протяженности использовать обобщенный параметр ЫРУ—экономический показатель
оптические кабели. чистой текущей стоимости. Определен эффект от выбора оптических волокон на сети связи.
Сиднев С.А.,
доцент кафедры ОПАБУ МТУСИ Зубилевич А.Л.,
доцент кафедры Линий связи МТУСИ
Современный этап развития общества характеризуется высокими темпами роста объема передаваемой информации. Поэтому вновь строящиеся линии и сети связи должны создаваться с учетом последующей адаптации к быстрому и порой малопредсказуемому наращиванию пропускной способности.
Срок эксплуатации оптических кабелей (ОК) составляет 25 лет, тогда как систем передачи (СП), работающим по этим кабелям, в несколько раз меньше. Следовательно ОК будут работать с аппаратурой СП, которая на момент прокладки кабеля и монтажа линии связи еще не разработана.
Оптические волокна (ОВ) являются главным элементом (направляющей средой) оптических кабелей, а следовательно и всей сети в целом. Поэтому при проектировании волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) решать вопросы конкурентоспособности и гибкости сети следует начинать с выбора ОВ.
В настоящее время на Российском рынке ОВ можно выделить две основные категории одномодовых световодов [1]:
1. Стандартные одномодовые ОВ, изготовленные по рекомендации в.652, представлены наиболее широко и присутствуют в производственных программах почти всех известных производителей;
2. Одномодовые ОВ с ненулевой смещенной дисперсией, изготовленные по рекомендациям С.655 и С.656, производятся ограниченным кругом производителей.
Основополагающее преимущество волокон второй группы состоит в снижении хроматической дисперсии на длине волны 1550 нм по сравнению с ОВ первой категории.
Наличие волоконных компенсаторов на линии позволяет в значительной степени снизить хроматическую дисперсию для обоих типов ОВ. Однако для первой категории ОВ требуется в несколько раз более длинное компенсирующее волокно в модуле ДСМ, чем в соответствующем модуле компенсации для световодов категорий в.655 и С.656. Из-за этой разницы в первом случае требуется дополнительное усиление полезного сигнала, что в свою очередь требует дополнительных капитальных вложений. Кроме этого, с применением оптических волокон второй группы можно также существенно снизить уровень поляризационно-модовой дисперсии (РМЭ) в системе [1].
Таким образом, появляется выбор из двух возможных вариантов использования рассмотренных типов одномодовых оптических волокон:
1) Использовать оптические кабели с более дешевыми оптическими волокнами по рекомендации G.652 и тем самым снизить первоначальные капитальные затраты, а при переходе на следующий, более высокий уровень СП, установить более дорогую систему компенсации хроматической дисперсии;
2) Использовать оптические кабели с волокнами по рекомендациям G.655 или G.656 и при смене СП сэкономить на компенсации хроматической дисперсии.
Выбор предлагается осуществить с помощью интегрального экономического показателя чистой текущей стоимости NPV (Net Present Value) [2]. При этом показатель NPV не следует путать с параметром NVP (Nominal Velocity of Propagation) - скорость распространения сигнала по витым парам. Нормируется в структурированных кабельных системах относительно скорости света в вакууме и указывается в процентах или относительных единицах.
Для простоты дальнейшего изложения предположим, что на момент ввода в строй СП нового поколения, во втором случае, системы компенсации хроматической дисперсии не потребуется.
Определим NPV за п лет при условии, что в j-м году осуществляется переход на новую, более высокоскоростную систему передачи, требующую применения системы компенсации хроматической дисперсии для ОВ по рекомендации G.652.
В этом случае значение показателя NPV для двух возможных вариантов выбора ОВ можно представить следующим образом.
Для первого варианта:
^-~(Di-3i-Ai\ I - Hi)+Ai ^(Di-Ji-Ai -V/f; X1 -Hii)+Ai+\Ai
N*Vt 7 ■f" /
tT О +d)‘ fa (I +d)‘
_ V____^______| ^aw
(1+jy (l+rfy (1+t/)"
где Di - доходы предприятия в /-ый год; Э/ - эксплуатационные расходы (без амортизационных отчислений) в /-ый год; Ai - амортизационные отчисления за /-ый год для первого варианта; VAi - приращение амортизационных отчислений после внедрения новой СП в /-ый год для первого варианта; Нп - ставка налога на прибыль (в относительных единицах); d - норма дисконта; К0 ■ капитальные затраты на
строительство ВОЛС по первому варианту; Kj - капитальные затраты на внедрение новой системы передачи в j-м году; К - капитальные затраты на компенсацию хроматической дисперсии ОВ категории G.652; К(кт- остаточные капитальные затраты для первого варианта.
Для второго варианта:
Npv Зі-АГ )(1 -1 In) + A і +
1 = 1
+ I
i-j+i
0 + d)‘
^ (Di - Зі -АҐ- \Ai‘)(I -Hn)+ АҐ + \Ai’
(I + d)‘
~(,K„ + VK0)—d
Kj
(1 +(!)' (!+</)"
АҐ - амортизационные отчисления за ;'-ый год для второго варианта; УАҐ - приращение амортизационных отчислений после внедрения новой СП в /-ый год для второго варианта; /Г* - остаточные капитальные затраты для второго вариан-
та; УК„ - дополнительные капитальные затраты за счет применения более дорогих оптических волокон.
Для выбора наиболее предпочтительного варианта определим значение V А'РУ = №РУ. — А’РУ, ■ После соответствующих преобразований получаем расчетное выражение:
V NPV = VK,. -
К.,
к-к\
0 (I + d)> (1 + ^)"
-L Ніі(аі-Аі’) " Нп(Ai +VAi — АҐ-VAi')
-У ------------------— У ----------^-------------------------- (3)
tr (! + </)’ (1 + d)'
Значение VK(I можно представить следующим образом: \K0=(m-\)-VCmL, где L - длина ВОЛС; С - стоимость одного километра оптического волокна по рекомендации G.652; Ш •С - стоимость одного километра оптического волокна по рекомендациям G.655 или G.656 (т> 1); V - количество ОВ в оптическом кабеле.
Выражения (1) и (2) поясняются соответственно рис. 1, 2. Здесь качественно представлены основные притоки и оттоки денежных средств за п лет существования проекта, включая остаточные капитальные затраты.
Значения CF и CF (cash flow - движение денежной наличности) определяют сумму чистой прибыли и амортизационных отчислений в i-й год для первого и второго вариантов проекта соответственно.
На рис. 3 приведены зависимости VNPV от стоимости километра оптического волокна по рекомендации G.652.
При положительных значениях VNPV преимущество за первым вариантом выбора ОВ, а при отрицательных значениях этого параметра превосходство по экономическому критерию имеет второй вариант.
При расчетах по выражению (3) длина ВОЛС принималась равной L = 10ОО км, при этом предполагалось, что компенсация дисперсии осуществляется через каждые 100 км, а стоимость одного компенсирующего устройства составляет Ккомп. устр. = 10 ООО у.е.
Таким образом, можно для рассматриваемого случая определить Ккомп.= 9 Ккомп.устр. 1,2, где коэффициент 1,2 учитывает затраты на транспортировку и монтаж компенсаторов. Норма амортизации во всех случаях выбрана На = 0,04, дисконт-фактор d = 0,1, j = 5 лет, n = 10 лет.
Вывод: Предложено выражение для определения экономического эффекта от выбора оптического волокна для кабелей, применяемых на волоконно-оптических линиях связи большой протяженности.
Денежные срсдст—
Рис. 1 . Основные притоки И оттоки денежных средств для первого варианта
Денежные срслстм
F.„
»■
cf:
uL
Рис. 2. Основные притоки и оттоки денежных средств для второго варианта
aNPI • тыс.у.е. 1
m*3
— m«2
— m»1,5
зо 40 50 Co.
у.е. / км
200
100
о
•100
Рис. 3. Зависимость эффекта при выборе ОВ от стоимости
волокна по рекомендации С.652
Литература
1. Андреев В.А., Бурдин В.А. Оптические волокна для оптических сетей связи // Электросвязь, 2003, №1 1. - С.50-54.
2. Уолш К. Ключевые показатели менеджмента: Как анализировать, сравнивать и контролировать данные, определяющие стоимость компании // Пер. с англ.- 2-е изд. - М.: Дело, 2001. - 360 с.
Economic choice of optical fibers for fiber-optic communication lines Sidnev S.A., Zubilevich A.L.
Generalized parameter NPV — an economic indicator of net present value is proposed to use to select the optimal type of single-mode optical fibers lor long distance fiberoptic communication lines The effect of the choice of optical fibers in the network is defined.
