Техніко-економічне порівняння пакетних технологій

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІНФОРМАЦІЙНО - КОМУНІКАЦІЙНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни

Менеджмент підприємств зв'язку

на тему

ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ПОРІВНЯННЯ ПАКЕТНИХ ТЕХНОЛОГІЙ

Студента V курсу

групи ІМДС-51

Спеціальність: ІМЗ

Кучерини Сергія

Київ 2012р.

1. Завдання на курсову роботу

У курсовій роботі необхідно здійснити вибір найкращої пакетної технології, провести розрахунок техніко-економічних показників вибраних пакетних технологій. Ґрунтуючись на вивченні довідкового матеріалу і вихідних даних, потрібно визначити:

1. Ефект від створення пакетної мережі;

2. Капітальні витрати на створення мережі;

3. Експлуатаційні витрати;

4. Приріст прибутку;

5. Строк окупності.

Вихідні дані для розрахунку:

1. Розрахунковий період - 9 років.

2. Загальний трафік у мережі складається з двох компонентів: трафіка мови і трафіка даних.

3. Підсумовування трафіків даних і мови здійснюється в абонентській установці.

1. На початку розрахункового періоду частка трафіку даних в усередненому трафіку одного користувача дорівнює частці трафіку мови, а до кінця розрахункового періоду вона поступово збільшується до 75%.

4. На початку розрахункового періоду кількість абонентів мережі складає 13 млн., а до кінця періоду зростає до Nаб.

5. Завантаження однієї абонентської лінії телефонною розмовою складає в середньому 0,02 Ерланга в годину, у годину пік - у 5 разів більше.

6. Трафік даних в основному визначається трафіком користувача Інтернет.

7. Число користувачів Інтернет змінюється від 1 млн (початок розрахункового періоду) до Nі млн (кінець розрахункового періоду).

8. Абонентська лінія є цифровою, і швидкість передачі в момент її зайнятості складає 64 кбит/с.

9. Частка навантаження Дн, що замикається в зоні дії вузла, дорівнює:

Концентратор 0%

Районний вузол 50%

Граничний вузол 90%

Магістральний вузол 75%

11.Ефективність використання каналу або тракту при використанні пакетної технології збільшиться в 4 рази.

12. Вартість оренди одного каналу (тракту) визначається, виходячи з тарифів Укртелекома (див. Додаток 2).

13. Середня довжина тракту між вузлами приймається наступно:

Між магістральними вузлами 600 км

Між магістральним і граничним вузлами 150 км

Між граничним і районним вузлами 10 км

Між районним вузлом і концентратором 2 км

14. Число абонентів мережі до кінця розрахункового періоду Nаб = 23 млн.

15. Число користувачів Інтернет до кінця розрахункового періоду Nі = 5,4 млн.

16. Коефіцієнт ефективності:

· для АТМ при передачі мови Кеф = 0,87; при передачі даних Кеф = 0,87;

· Для ІР при передачі мови Кеф = 0,54; для передачі даних Кеф = 0,99

17. Вихідна схема для порівняння технологій приведена



Малюнок 1. Модель мережі електрозв'язку

2. РОЗРАХУНОК ЕКОНОМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК

2.1 Розрахунок ефекту від створення пакетної мережі

Позитивний ефект від створення і впровадження пакетної мережі визначається підвищенням ефективності використання каналів і трактів первинної мережі. При збільшенні ефективності зменшується кількість необхідних каналів і трактів, які приходиться орендувати у власника первинної мережі. Тому позитивний ефект визначиться в такий спосіб:

Еф = А - А/Ксж (1)

де: А - витрати на оренду трактів і каналів до впровадження мережі з пакетною комутацією;

Ксж - показує підвищення ефективності використання каналів (трактів) при використанні пакетної мережі. Для передачі даних так само, як і для передачі мови Ксж орієнтовно можна прийняти рівним 4.

Далі приводяться міркування стосовно визначення цих величин.

Витрати на оренду каналів і трактів до впровадження мережі з пакетною комутацією можуть бути визначені, якщо буде визначена структура мережі з комутацією каналів. Природно, що ця структура буде відрізнятися від мережі з пакетною комутацією, тому що необхідна пропускна здатність каналів і трактів при одному і тому ж вихідному завантаженні буде вище (орієнтовно в Ксж раз). Що ж стосується топології мережі, то її можна вважати незмінною, принаймні, стосовно до порівняльних розрахунків даної роботи. Таким чином, модель мережі залишається незмінною і для випадку використання комутації каналів.

Це дозволяє визначити витрати на оренду каналів і трактів до впровадження мережі з пакетною комутацією А по тій же моделі.

Для визначення необхідної пропускної здатності (а, отже, і орендованих трактів) проведемо розрахунок трафіку на всіх рівнях мережі. При цьому будемо виходити з наступних міркувань, що випливають з вихідних даних:

· на початку розрахункового періоду кількість абонентів у мережі Naб складає близько 13 млн., а до кінця розрахункового періоду вона зростає до Nаб = 27 млн. Для спрощення розрахунків думаємо, що динаміка росту кількості абонентів описується лінійним законом;

· завантаження однієї абонентської лінії телефонною розмовою складає в середньому 0,02 Ерланга в годину, у годину пік - у 5 разів більше;

· середній трафик мови визначаємо по формулі

Тм сер = 0,02 Naб (2)

· піковий трафік мови

Тм пік = 0,02 5 Naб (3)

· трафік даних, в основному, визначається трафіком користувачів мережі Інтернет. При цьому число користувачів мережі Інтернет Nі змінюється від 1,0 млн. (на початку періоду) до Nі = 4,4 млн. (наприкінці періоду). Для спрощення розрахунків думаємо, що динаміка росту кількості користувачів описується лінійним законом;

· на початку розрахункового періоду частка трафіка даних Тд в усередненому трафіку одного користувача дорівнює частці трафіка мови Тм, до кінця розрахункового періоду вона лінійно зростає до 75%. П.п. - початок періоду; к.п. - кінець періоду.

Звідси: (Тд/Тм)п..п. = 50/50 = 1 … (Тд / Тм)к..п. = 75 / (100 - 75) = 3.

· середній трафік даних

Тд сер = (Тд / Тм) 0,02 Nі (4)

· піковий трафік даних

Тд пік = (Тд / Тм) 5 0,02 Nі (5)

· загальний трафік у мережі Тз складається з двох складових трафіку мови Тм і трафіку даних

Тз = Тм + Тд (6)

· підсумовування трафіка мови і даних відбувається в абонентській установці.

Результати розрахунків зведені в табл. 1

Таблиця 1. Зміна трафику по роках (Ерланг)

Роки	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Nаб, люд.	13	14,25	15,5	16,75	18	19,25	20,5	21,75	23
Тм сер, Ерл	0,26	0,285	0,31	0,335	0,36	0,385	0,41	0,435	0,46
Тм пік, Ерл	1,3	1,425	1,55	1,675	1,8	1,925	2,05	2,175	2,3
Nі, люд.	1	1,55	2,1	2,65	3,2	3,75	4,3	4,85	5,4
Тд/Тм, ед	1	1,25	1,5	1,75	2	2,25	2,5	2,75	3
Тд сер, Ерл	0,02	0,0387	0,063	0,0927	0,128	0,1687	0,215	0,2667	0,324
Тд пік, Ерл	0,1	0,194	0,315	0,464	0,64	0,843	1,075	1,334	1,62
Тз сер, Ерл	0,28	0,324	0,373	0,428	0,488	0,554	0,625	0,702	0,784
Тзпік, Ерл	1,4	1,618	1,865	2,139	2,44	2,768	3,125	3,509	3,92

За даними таблиці 1 визначаємо середню по роках величину сумарного (загального) пікового навантаження Тз пік.сер

Тз пік.сер = У Тз пік /9=2,1 (7)

По цій же величині знаходимо середнє пікове навантаження на одну абонентську лінію з урахуванням перспективи росту трафіка Інтернет

Таб пік.сер = Тз пік сер /Nаб.сер=2,41/18=0,116 (8)

Nаб.сер = (У Nаб)/ 9=162/9=18 (9)

2.2 Розрахунок економічних характеристик мережі з комутацією каналів

Для визначення економічних характеристик мережі проводимо наступні розрахунки:

1. Визначаємо середнє пікове навантаження на виході концентратора

Тср.пік.конц. = 200 Таб пік.сер. = 200 0,116 = 23,3 (Ерл) (10)

2. Визначаємо середнє пікове навантаження на виході районного вузла

Тср.пік.рв = Тср.пік.конц. 100 (1 - Дн)=23,3 100 (1-0,5)=1165 (Ерл)(11)

3. Визначаємо середнє пікове навантаження на виході граничного вузла

Тср.пік.грв = Тср.пік.рв 40 (1 - Дн)=1165 40 (1-0,9)=4660 (Ерл) (12)

4. Визначаємо середнє пікове навантаження на виході магістрального вузла

Тср.пік.мв = Тср.пік.грв 5 (1 - Дн)=4660 5 (1-0,75)=5825 (Ерл) (13)

5. Визначаємо величину необхідної пропускної здатності на виході вузла

V = Тср.пік. 0,064 мбіт/с (14)

· концентратора

Vконц = Тср.пік. 0,064 мбіт/с=23,3 0,064=1,4912 (мбіт/с)

· районного вузла

Vрв = Тср.пік. 0,064 мбіт/с=1165 0,064=74,56 (мбіт/с)

· граничного вузла

Vгрв= Тср.пік. 0,064 мбіт/с=466 0,064=298,24 (мбіт/с)

· магистрального вузла

Vмв = Тср.пік. 0,064 мбіт/с=5825 0,064=372,8 (мбіт/с)

6. Визначаємо тип каналів (трактів) і їхню кількість у кожному напрямку, шляхом розподілу сумарної швидкості на число виходів і порівняння із сіткою швидкостей передачі, пропонованих Укртелекомом.

Vконц = 1491,2 мбіт/с

Найближчим номінальним трактом є тракт 1536 кбит/с. Звідси вибирається

Nтр. =1491/1536 1

Vрв = 74,56 мбіт/с

Найближчим номінальним трактом є тракт 34 мбит/с. Звідси кількість 34 мбітних трактів на кожному виході повинно бути Nтр.

Nтр. = 74,56/34 2,19

Вибирається Nтр. = 3

Vгв = 298,24 мбіт/с

Найближчим номінальним трактом є тракт 34 мбит/с. Звідси кількість 34 мбітних трактів на кожному виході повинно бути Nтр.

Nтр. = 298,24/34 10,089

Вибирається Nтр. = 9

Vмв = 372,8 мбіт/с . Кількість виходів 4.

Найближчим номінальним трактом є тракт 34 мбит/с. Звідси кількість 34 мбітних трактів на кожному виході повинно бути Nтр.

Vмв = 372,8/4=93,2мбіт/с

Nтр. = 93,2/34 2,7

Вибирається Nтр. = 3 4=12

7. Визначаємо вартість оренди одного тракту з урахуванням довжини ділянки між вузлами і тарифів Укртелекома.

А1,536конц. = (2 / 100) 365 24 12,30 = 2154,96 (грн.),

де 2/100 - кількість 100-кілометрових ділянок;

- 365 - днів у році;

- 24 - години у добі;

- 12,30 грн. - тариф.

А34рв = (10 / 100) 365 24 214 = 187464 (грн.),

А34гв = (150 / 100) 365 24 214 = 2811960 (грн.),

А34мв = (600 / 100) 365 24 107 = 5623920 (грн.),

8. Визначаємо сумарну величину орендної плати за рік з урахуванням кількості трактів кожного типу.

9. Визначаємо загальну величину орендної плати за рік і за розрахунковий період.

Всі отримані величини зводяться в табл. 2.

Таблиця 2. Економічні характеристики мережі

Тип вузла	Вихідне навантаження Тпік, Ерл	Сумарна швидкістьМбіт/з	Число каналів, од.	Тип каналу (тракту), Мбіт/з	Плата за 100 км/год., грв.	Середня довжина каналу (тракту)км	Вартість оренди одного каналу (тракту), гривень	Загальна вартість оренди, гривень
Магістральний вузол	5825	372,8	3*4	34	107	600	5623920	89982720
Граничний вузол	4660	298,24	9	34	214	150	2811960	30931560
Районний вузол	1165	74,56	3	34	214	10	187464	562392
Концентратор	23,3	1,4912	1	1536	12,3	2	2154,96	2154,96
Разом за рік	121478826,96
За розрахунковий період (9 років)	1093309442,64

Дані таблиці 2 дозволяють визначити ефект від створення пакетної мережі

Еф = А - А / Ксж (15)

А = 1093309442,64

Еф = 1093309442,64- 1093309442,64/4 = 819982081,98 (грн)

Загальні капітальні витрати на всій мережі визначаються в такий спосіб:

К = Nмаг Кмаг + Nrp Кгр + Np Кр (16)

де N і К, відповідно, кількість і вартість мережного устаткування (табл. 3).

Таблиця 3 Вартісні характеристики вузлів

№ пп	Устаткування	Кількість, од.	Тип обладнання вартість (грн.)
			ATM	IP
1	Магістральний комутатор (маршрутизатор)	5	461 110	204 100
2	Граничний комутатор (маршрутизатор)	25	185 500	75 000
3	Районний комутатор (маршрутизатор)	1 000	180 200	67 000
4	Концентратор	100 000

Примітка: ціни є приблизними

Отже,

Для АТМ

К = 5 461110 +25 185500 + 1000 180200 = 187143050

Для ІР

К = 5 204100 +25 75000 + 1000 67000 = 69895500

2.3 Розрахунок приросту прибутку

трафік пакетний мережа абонентський

У загальному випадку приріст прибутку визначається по формулі:

П = Еф - К - Е (17)

де: Еф - ефект від створення пакетної мережі;

К - приріст капітальних витрат (вартість устаткування пакетної мережі);

Е - приріст експлуатаційних витрат (витрати на обслуговування введеного устаткування).

Розрахунок зробимо в тимчасовому проміжку 9 років.

Визначимо приріст експлуатаційних витрат.

Е = Зпл + Ел + Сл (18)

де Зпл - приріст витрат на заробітну плату,

Ел - приріст витрат на оплату електроенергії;

Сл - витрати на передачу службової інформації (заголовки пакетів).

Приріст витрат на заробітну плату орієнтовно визначимо, задавши кількістю обслуговуючого персоналу на вузлах, що вводяться знову в дію, і величиною місячних окладів:

· магістральний комутатор (маршрутизатор) - 1 інженер з окладом 500 грн.;

· граничний комутатор (маршрутизатор) - 1 інженер з окладом 500 грн.;

· районний комутатор (маршрутизатор) - 1 інженер з окладом 400 грн.

Звідси,

Зпл = Зп.маг. Nмаг. 2 9 + Зп.гр Nгр 12 9 + Зп.рн Nрн 12 9

Зпл = 500 5 12 9 + 500 25 12 9 + 400 1000 12 9 = 44820000

Приріст витрат на оплату електроенергії розрахуємо, виходячи з припущення, що всі мережні вузли працюють цілодобово і споживають однакову кількість енергії - 1 квт у годину.

Тариф на оплату електроенергії приймаємо рівним 0,12 грн/квт година.

Тоді:

Ел = (Nмаг + Nгр + Nрн) 24 365 12 0,12 9

Ел = (5 + 25 + 1000) 24 365 12 0,12 9 = 116935488

Витрати на передачу службової інформації Сл цілком залежать від особливостей технології пакетної передачі і визначаються коефіцієнтом інформаційної ефективності [3].

Коефіцієнт інформаційної ефективності визначається відношенням інформаційної (корисної) частини пакету до загальної довжини пакету. Тому з урахуванням зниження орендної плати в Ксж раз витрати на передачу службової інформації будуть рівні:

Сл = А/4 (1-Кеф) / Кеф (19)

Для змішаного трафіку мова/дані коефіцієнт інформативної ефективності ІР-мережі дуже сильно залежить від частки даних і збільшується з її збільшенням, в той час коефіцієнт інформаційної ефективності АТМ-технології залишається постійним.

Уточнимо частку даних в загальному трафіку, скориставшись табл.2. Вона буде рівна частковому від поділу середнього трафіку даних (четвертий рядок таблиці) на середню величину загального трафіку (сьомий рядок таблиці). Результати представлені в таблиці 4.

Табл.4. Зміни частки даних в загальному трафику протягом часу

Роки	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Тд ср/ Тз ср	0,07	0,11	0,16	0,21	0,26	0,3	0,34	0,38	0,41

По даним таблиці визначимо усереднену величину частки даних:

9

Рд = У Тд ср / Тз ср : 9=2,24/9=0,25

1

Визначимо усереднений коефіцієнт інформаційної ефективності для ІР-мережі

ІР

КЕфСер = (1 - Рд) . Кеф + Рд . Ке д

Де КЕ р - коефіцієнт ефективності ІР-технології для мови, КЕ м = 0,54

КЕ д - коефіцієнт ефективності для даних, КЕ д = 0,99

КЕфСер = (1 - 0,25)*0,54 + 0,25*0,99=0,6525

Для технології АТМ коефіцієнт інформаційної ефективності не залежить від типу трафіку і рівний:

АТМ

КЕ ф Сер = 0,87

Отримані дані дозволяють визначити витрати на передачу службової інформації за розрахунковий період для технології АТМ і ІР, користуючись формулою (19).

Для ІР

Сл = 1093309442,64/4 (1-0,6525) / 0,6525 = 14556546,097 (грн)

Для АТМ

Сл = 1093309442,64/4 (1-0,87) / 0,87 = 40842019,41 (грн)

Визначимо приріст експлуатаційних витрат (ф. 18) та приріст прибутку (ф. 17):

Е = Зпл + Ел + Сл, П = Еф - К - Е

Для ІР

Е = 44820000+116935488+14556546,097 =176312034,097 (грн)

П = 819982081,98 - 69895500 - 176312034,097 = 573774547,883 (грн)

Для АТМ

Е =44820000+116935488 +40842019,41 = 202597507,41 (грн)

П = 819982081,98 -187143050- 202597507,41 = 430241524,57 (грн)

2.4 Розрахунок строку окупності

Строк окупності визначається як частка від розподілу приросту капітальних витрат до приросту прибутку:

ок = К/ П, рік (20)

Для ІР

ок = 69895500/573774547,883 = 0,1218

Для АТМ

ок = 187143050/430241524,57 = 0,43497

Результати розрахунків економічних характеристик зводяться в табл. 5.

Таблиця 5. Економічні характеристики мережі

№	Характеристика	ATM	IP
1	Загальні капітальні витрати на всій мережі	187143050	69895500
2	Приріст експлуатаційних витрат	202597507,41	176312034,097
3	Витрати на передачу службової інформації	40842019,41	14556546,097
4	Строк окупності	0,43497	0,1218
5	Приріст прибутку	430241524,57	573774547,883

Размещено на Allbest.ru

...