Сущность инвестиционного проекта, его структура и этапы

Для расчета точки безубыточности аналитическим методом необходимо определить затраты и доходы.

ТС=АС+VС; (4)

VC=AVC*Q (5)

Подставляя выражение (4) в формулу (5), получим

TC=FC+AVC*Q (6)

Доходы от реализации продукции (работ, услуг) определяются

TR=Q*P (7)

Рисунок 1. Графический метод определения точки безубыточности

Точка безубыточности - это объем продаж, при котором TRTC.

Приравнивая выражения, получим:

Q*P=FC+AVC*Q, (8)

(9)

Для того, чтобы определить точку безубыточности в денежном выражении необходимо умножить полученную величину Q0 на цену единицы продукции.

При проведении анализа инвестиционного проекта объемы спроса на продукцию сопоставляются с объемом безубыточности. Если ожидаемый спрос значительно превышает объем безубыточности, то проект считается экономически эффективным. Ограничения, которые должны соблюдаться при расчете точки безубыточности:

а) объем производства равен объему продаж;

б) постоянные затраты одинаковы для любого объема;

в) переменные издержки изменяются пропорционально объему производства;

г) цена не изменяется в течение периода, для которого определяется точка безубыточности;

д) цена единицы продукции и стоимость единицы ресурсов остаются постоянными;

е) в случае расчета точки безубыточности для нескольких наименований продукции соотношение между объемами производимой продукции должно оставаться неизменным.

Для подтверждения работоспособности проектируемого производства (на данном шаге расчета) необходимо, чтобы значение точки безубыточности было меньше значений номинальных объемов производства и продаж (на этом шаге). Чем дальше от них значение точки безубыточности (в процентном отношении), тем устойчивее проект.

Обычно проект считается устойчивым, если в расчетах по проекту в целом значение точки безубыточности не превышает 60-70% от номинального объема производства после освоения проектных мощностей. Удовлетворительные значения точки безубыточности на каждом шаге не гарантируют эффективность проекта (положительность NPV), т.к. при определении точки безубыточности в величине издержек обычно не включаются выплаты на компенсацию инвестиционных затрат, процентов по кредитам и т.д. В то же время высокие значения точки безубыточности на отдельных шагах не могут рассматриваться как признак нереализуемости проекта (например, на этапе освоения вводимых мощностей или в период капитального ремонта дорогостоящего высокопроизводительного оборудования они могут превышать 100%).

Кроме того, данный метод не дает возможности провести комплексный анализ риска по всем взаимосвязанным параметрам, т.к. каждый показатель предельного уровня характеризует степень устойчивости в зависимости лишь от конкретного параметра проекта (объем производства и т.д.).

Динамические методы

В экономической деятельности хозяйственных субъектов постоянно возникает проблема соизмерения денежных средств, выплачиваемых или получаемых в различные моменты времени. Например, коммерческие организации, располагая свободными денежными средствами, имеют альтернативные возможности их использования либо путем их инвестирования в производство с целью расширения объемов продаж и получения дополнительной прибыли, либо вкладывая эти средства на депозитный счет в банк и получая доход в форме банковского процента, либо приобретая ценные бумаги, приносящие доход. Во многом аналогичные возможности имеются и у домашних хозяйств (населения).

Располагая рядом альтернативных возможностей в использовании денежных средств, потенциальный инвестор, естественно, решает вопрос о выборе наилучшей из имеющихся альтернатив, причем той, которая принесет в будущем наибольший доход. Однако во многих случаях ситуация является более сложной. Для решения этой проблемы требуется некий масштаб или шкала измерения, посредством которых можно соизмерить денежные потоки во времени.

В экономических измерениях сопоставление разновременных денежных потоков выполняется путем дисконтирования - процедуры приведения разновременных денежных поступлений и выплат к единому моменту времени. Дисконтирование состоит в вычислении текущего аналога денежных средств, выплачиваемых и / или получаемых в различные моменты времени в будущем.

Динамические методы инвестиционных расчетов используются для обоснования инвестиционных проектов в том случае, когда речь идет о долгосрочных проектах, которые характеризуются меняющимися во времени доходами и расходами. В основе применения динамических расчетов лежат определенные предпосылки, выполнение которых обеспечивает реализацию расчетов с получением достаточно достоверных результатов

Динамические показатели экономической эффективности инвестиционных проектов основаны на операции дисконтирования денежных потоков. Дисконтирование - это процедура приведения разновременных денежных потоков поступлений и выплат к единому моменту времени. К данной группе относятся:

а) чистая текущая стоимость (NPV);

б) индекс доходности (PI);

в) внутренняя норма доходности (IRR);

г) динамический срок окупаемости (DPBP).

Чистая текущая стоимость (NPV)

Чистая текущая стоимость рассчитывается как разность дисконтированных денежных потоков поступлений и выплат, производимых в процессе реализации проекта. В зарубежной экономической литературе соответствующий показатель носит название Net Present Value (NPV).

Расчет этого показателя осуществляется по формуле

, (10)

где NPV (Net Present Value) - чистая текущая стоимость;

(Cash Input Flow) - поступления денежных средств на t-ом шаге расчета, образующие входной денежный поток;

(Cash Output Flow) - выплаты денежных средств t-ом шаге расчета, образующие выходной денежный поток;

R - норма дисконта;

Т - горизонт расчета.

Если инвестиции в проект производятся единовременно, то формула может быть представлена следующим образом

, (11)

где - чистый денежный поток на t-ом шаге расчета (разность входного (СIFt) и выходного (COFt) денежных потоков);

- единовременные инвестиции в проект.

Положительное значение NPV свидетельствует о целесообразности принятия решения о финансировании проекта, а при сравнении альтернативных проектов предпочтение отдается проекту с большей величиной этого показателя.

Преимуществом показателя NPV является наглядность, т.к. он дает оценку эффективности инвестиционного проекта непосредственно в денежных единицах. Кроме того, этот показатель обладает свойством аддитивности, что позволяет его использовать при формировании инвестиционного портфеля.

Недостатком является сильная зависимость от значения ставки дисконтирования. Необоснованное увеличение ставки дисконтирования приводит к снижению NPV проекта, вплоть до отрицательных значений. При этом может быть отвергнут хороший проект.

Индекс доходности (PI)

Индекс доходности (PI - Profitability Index) определяется как отношение дисконтированных денежных потоков поступлений и выплат, производимых в процессе реализации проекта за весь инвестиционный период

. (12)

Если инвестиции единовременные, то формула имеет вид

. (13)

Если PI >1, проект считается экономически эффективным и может быть рекомендован к реализации, если PI? 0. то проект отклоняется. В отличие от NPV, индекс доходности - это относительный показатель, чем выше отдача каждого рубля, вложенного в проект, тем больше значение этого показателя. При равных значениях NPV индекс доходности дает основание выбрать проект, имеющий наибольшее его значение.

Внутренняя норма доходности (IRR) Метод внутренней нормы доходности предполагает определение ставки дисконтирования (R), при которой величина входного и выходного дисконтированных денежных потоков равны. Внутренняя норма доходности обычно обозначается аббревиатурой IRR (от англ. Internal Rate of Return) и определяется из следующего выражения

. (14)

Для расчета IRR используется метод линейной интерполяции, базирующийся на теореме Больцано-Коши. Если непрерывная функция NPV(R) на промежутке [R1; R2] является монотонной и принимает на концах этого промежутка разные знаки, то в некоторой внутренней точке этого промежутка функция NPV(R) примет значение равное нулю, и эта точка (корень функции) единственная на этом промежутке (рисунок 2).

Рисунок 2. Графическая иллюстрация расчета внутренней нормы доходности

Приближенное значение корня функции вычисляется по формуле

. (15)

Для оценки проекта по критерию IRR сравнивают внут. реннюю норму доходности инвестиционного проекта с требуемой инвестором нормой прибыли, которую называют ставкой отсечения или пороговой ставкой. Ставка отсечения определяется инвестором исходя из целей, которые он ставит перед собой. Например, в качестве ставки отсечения может быть принята средняя норма прибыли для проектов той же степени риска, что и анализируемый проект или более высокая ставка.

Если IRR ниже, чем пороговая ставка, то проект отвергается, в противном случае - принимается. При сравнении нескольких альтернативных проектов лучшим является проект с наибольшим значением IRR. К недостаткам критерия IRR следует отнести то, что он применим только к регулярным инвестиционным проектам.

Под регулярным инвестиционным проектом понимается проект, последовательность денежных потоков которого характеризуются не более одной сменой знака. Это означает, что знаки денежных потоков образуют последовательность типа «- - - + + +» или «+ + + - - -». Если инвестиционный проект не является регулярным, то применение критерия внутренней нормы доходности затруднено.

Динамический срок окупаемости (DPBP) Динамический срок окупаемости (DPBP - discounted payback period) - период времени (t), который понадобится для возврата инвестированного капитала.

. (16)

Опорные специальные методы оценки эффективности можно разделить на две группы: методы, основанные на определении конечной стоимости инвестиционного проекта, то есть приве. денной не на начало, а на конец планового периода, что позволяет рассматривать отдельно ставки процента на привлеченный и вложенный капитал. Таким образом, они основаны на принципиально ином подходе, чем традиционные методы; методы, представляющие собой модификацию традиционных схем расчетов.

Как правильно выбрать ставку дисконта.

С проблемой корректного определения величины коэффициента дисконтирования (или, как иногда его называют, ставки дисконта, альтернативных издержек или требуемой нормы доходности) сталкивается любой финансовый аналитик при вычислении текущей стоимости будущих денежных потоков. Эту операцию необходимо осуществлять при оценке инвестиционных проектов, стоимости действующего бизнеса, некоторых видов финансовых активов, а также при проведении ряда финансовых операций. При этом корректность определения коэффициента дисконтирования - отнюдь не умозрительная категория, поскольку от ее выбора зависит конечная величина текущей стоимости денежного потока, которая, в свою очередь, в большинстве из упомянутых выше случаев является ценой осуществляемой сделки. В чем же состоят главные трудности выбора адекватной ставки дисконта?

Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним сначала классическое определение ставки дисконта: ставка дисконта - это ежегодная ставка доходности, которая могла бы быть получена в настоящий момент от аналогичных инвестиций. Обращаем внимание читателей на словосочетание «аналогичные инвестиции». Как известно, инвестиции всегда характеризуются не только определенной доходностью, но и соответствующим этой доходности уровнем риска. Стало быть, ставка дисконта - это мера не только доходности, но и риска (R).

Каковы же опорные подходы к определению ставки дисконтирования?

Первый подход основан на модели оценки доходности активов (capital asset pricing model - CAPM), теоретической модели, разработанной для объяснения динамики курсов ценных бумаг и обеспечения механизма, посредством которого инвесторы могли бы оценивать влияние инвестиций в предполагаемые ценные бумаги на риск и доходность их портфеля.

Отметим, что данная модель выведена ее автором - У. Шарпом при целом ряде допущений, основными из которых являются предположение о наличии эффективного рынка капитала и совершенной конкуренции инвесторов.

Таким образом, согласно этой модели требуемая норма доходности равна доходности альтернативных безрисковых вложений для инвестиций с нулевым уровнем риска (b=0), среднерыночной норме прибыли, если риск вложений равен среднерыночному (b=1), а также может быть больше или меньше R_m (при соответствующих значения b).

Второй подход.

Связан с вычислением текущей стоимости так называемого бездолгового денежного потока (debt free cash flow), часто используемого инвесторами, анализирующими величину генерируемого компанией денежно. го потока, который может быть использован для финансирования новых проектов, в том числе покупку или слияние компаний, финансируемых с помощью заемных средств. Для его вычисления применяют величину стоимости капитала, используемого компанией для финансирования своей деятельности. Поскольку в таком финансировании участвуют как собственные, так и заемные средства, то в качестве величины <общей> стоимости капитала выступает средневзвешанная стоимость капитала (weighted avera-ge cost of capital - WACC).

Понятно, что доходность нового инвестиционного проекта должна быть выше, чем величина WACC (иначе нет смысла его реализовывать, поскольку он понизит общую стоимость компании), поэтому логично использовать WACC в качестве ставки дисконта.

При третьем подходе к определению величины альтернативных издержек используют так называемый метод кумулятивного построения. Согласно этому подходу к величине безрисковой ставки дохода добавляются премии за различные виды риска, связанные с конкретным инвестированием (страновой риск, риски, связанные с размером компании, с зависимостью от ключевой фигуры, с товарной / географической диверсификацией, с диверсификацией клиентуры, с финансовой структурой, с ретроспективной прогнозируемостью и так далее). Обычно конкретная величина премии за каждый из видов риска (за исключением странового) определяется экспертным путем в вероятном интервале от 0 до 5%.

Начнем с определения величины ставки дисконта методом CAPM. Предположим, оценивается эффективность реализуемого российской компанией инвестиционного проекта. Тогда для определения величины ставки дисконта необходимо знать по меньшей мере три величины: доходность безрисковых вложений, коэффициент b для избранной отрасли инвестирования и величину среднерыночной доходности.

Как правило, в качестве первой из указанных величин используют доходность государственных ценных бумаг с аналогичным исследуемому проекту горизонтом инвестирования. Очевидно, что после событий 17 августа 1998 г. вряд ли какой-либо инвестор согласится с тем, что вложения в российские государственные ценные бумаги можно рассматривать как безрисковые.

Что касается величины коэффициентов b, то их значения определяются на основе анализа ретроспективных данных и определяются соответствующими статистическими службами компаний, специализирующихся на рынке информационно-аналитических услуг (например, Value Line). Однако вряд ли сейчас в России можно говорить о наличии репрезентативных баз данных, позволяющих корректно определить отраслевые риски. Но, даже имея значения коэффициента b, корректно их применять можно лишь в том случае, если, например, оцениваемый инвестиционный проект не выходит из русла традиционной деятельности компании. То есть производственная компания, приняв решения о создании собственной дистрибьюторской сети, реализует обусловленный этим решением инвестиционный проект, то значения b надо искать среди данных о компаниях, занимающихся оптовой торговлей продукции определенного вида.

В отношении рыночной премии за риск (R_m-R_f), отметим, что ее величина определяется как среднегодовой избыточный доход (превышение над ставкой дохода по государственным облигациям со сроком погашения 10 лет) за период наблюдения 5-10 лет и составляет примерно 6-7% (США, Канада, Япония) и 3-5% (страны Западной Европы). Для России, как уже отмечалось выше, не понятно, какие активы можно рассматривать как безрисковые, а фантастический взлет фондового рынка в первой половине 1997 г.сменился столь же глубоким падением, продолжающимся вот уже более года. Поэтому говорить об определении разумных параметров среднегодового избыточного дохода в России сейчас просто невозможно.

Каким же образом можно применять в наших условиях модель CAPM для определения величины ставки дисконта? В качестве альтернативного варианта можно было бы определить требуемую норму доходности для западной компании-аналога, после чего скорректировать это значение на величину странового риска, однако и здесь нет однозначности - различные рейтинговые агентства по-разному оценивают риск инвестиций в Россию.

Далее попробуем представить себе, что один и тот же вид инвестиций хотят осуществить в России местный инвестор (точнее, тот, который еще не успел перевести свои капиталы в западные барки и оффшорные компании) и иностранный инвестор, и оценим с их позиции эффективность предстоящих вложений. Инвесторы должны применять различные нормы доходности, так как очевидно, что для них при прочих равных условиях безрисковая ставка доходности будет различна. Само различие безрисковой ставки для разных инвесторов уже ставит под сомнение корректность применения модели CAPM для определения требуемой нормы доходности, так как именно одинаковость безрисковой ставки для всех инвесторов является одним из десяти условий, приводимых ее автором при описании уже упоминавшегося нами использованного при ее выводе предположения об эффективности рынка капитала и совершенности конкуренции инвесторов.

При использовании WACC в качестве ставки дисконта возникают следующие две главные проблемы:

- WACC отражает текущую стоимость совокупности источников, используемых для финансирования обычных для данной компании капиталовложений, и при выходе за рамки обычной для организации деятельности инвестиции подвергаются совершенно иным рискам, чем «нормальные», в связи с чем WACC не может использоваться в качестве требуемой нормы доходности, так как не учитывает различие в рисках разных инвестиций; если масштаб инвестиций настолько велик, что существенно меняет структуру финансовых источников компании, то WACC также не может использоваться в качестве ставки дисконта.

Но даже если речь идет об обычных капиталовложениях, то и в этом случае инвестиции могут предполагать различную степень риска. Так, капиталовложения, связанные с заменой оборудования, как правило, менее рискованны, чем инвестиции, сделанные с целью освоения новых видов продукции. При оценке экономической эффективности в этом случае можно рассматривать средневзвешенную стоимость капитала компании как минимально допустимое значение величины альтернативных издержек, увеличивая требуемую норму доходности в зависимости от характера капиталовложений. Таким образом, фактически в данном случае при определении ставки дисконта используются экспертные оценки, что вносит в этот процесс элемент субъективизма.

Целиком основан на применении экспертных оценок используемый для определения величины коэффициента дисконтирования метод кумулятивного построения, а это означает, что к нему в полной мере относится сделанное выше замечание по поводу субъективности получаемого значения ставки дисконта (оценка факторов риска индивидуальна и различается у разных инвесторов).

Получается, что, какой бы метод не использовался, определить величину коэффициента дисконтирования, всегда может возникнуть (и возникает) ситуация, при которой этот самый коэффициент различен для разных инвесторов. Шла речь о том, что от величины коэффициента дисконтирования зависит конечная величина текущей стоимости денежных потоков, которая фактически и является ценой осуществляемой сделки. Отсюда следует и критерий приемлемости величины требуемой нормы доходности - она должна удовлетворять обе стороны, участвующие в сделке, то есть финансовый аналитик, проводя соответствующие расчеты, всегда должен четко представлять себе, какими критериями будет руководствоваться его визави, оценивая сделку со своей стороны.

Это влечет за собой необходимость аргументированного обоснования метода, применяемого для определения ставки дисконта и значений используемых параметров, учета подходов, которыми может руководствоваться партнер по сделке при определении ее цены, а также проведения альтернативных расчетов ставки дисконта при попытке провести сделку с партнерами, для которых эта величина может иметь различное значение.

Выбор корректного значения коэффициента дисконтирования должен, безусловно, базироваться на основных теоретических подходах к его определению. Дополнительные усилия, затраченные на проработку указанных нюансов, обеспечивает выполнившему их аналитику более сильные позиции во время переговоров о цене сделки с будущим инвестором.

Инвестирование представляет собой один из наиболее важных аспектов деятельности любой динамично развивающейся коммерческой организации.

Для планирования и осуществления инвестиционной деятельности особую важность имеет предварительный анализ, который проводится на стадии разработки инвестиционных проектов и способствует принятию разумных и обоснованных управленческих решений.

Главным направлением предварительного анализа является определение показателей возможной экономической эффективности инвестиций, т.е.отдачи от капитальных вложений, которые предусматриваются проектом. Как правило, в расчетах принимается во внимание временной аспект стоимости денег.

При анализе инвестиционных проектов исходят из определенных допущений. Во-первых, с каждым инвестиционным проектом принято связывать денежный поток. Чаще всего анализ ведется по годам. Предполагается, что все вложения осуществляются в конце года, предшествующего первому году реализации проекта, хотя в принципе они могут осуществляться в течение ряда последующих лет. Приток (отток) денежных средств относится к концу очередного года.

Показатели, используемые при анализе эффективности инвестиций, можно подразделить на основанные на дисконтированных оценках и основанные на учетных оценках.

Показатель чистого приведенного дохода характеризует современную величину эффекта от будущей реализации инвестиционного проекта.

В отличие от показателя NPV индекс рентабельности является относительным показателем. Он характеризует уровень доходов на единицу затрат, то есть эффективность вложений.

При оценке эффективности капитальных вложений следует обязательно учитывать влияние инфляции. Это достигается путем корректировки элементов денежного потока или коэффициента дисконтирования на индекс инфляции. Точно такой же принцип положен в основу методики учета риска.

Если срок окупаемости превышает инвестиционный период, то проект считается экономически неэффективным. Расчет дисконтированного срока окупаемости производится из следующего выражения

, (17)

где - момент времени, в котором чистая текущая стоимость имеет отрицательное значение (0);

- момент времени, в котором чистая текущая стоимость имеет положительное значение (0).

Для определения динамического срока окупаемости в MS Excel необходимо определить 2 момента времени:

а) - момент времени, когда NPV?0;

б) - момент времени, когда NPV ?0.

Динамические показатели являются основой существующих официальных рекомендательных документов по оценке эффективности инвестиционных проектов. В целом они позволяют устранить недостатки, присущие статическим методам, однако имеют свои упущения, среди которых особо следует отметить следующие:

а) сложность выбора значения нормы дисконта, отсутствие надежных методов расчета этой величины;

б) основой оценки эффективности инвестиционных проектов являются прогнозы, которые, в силу неопределенности, неизбежно сопутствующей инвестиционной деятельности, часто неточны;

в) не учитывается предполагаемая выгода фактора неопределенности. Неопределенность рассматривается как негативный фактор. Чем выше неопределенность, тем выше ставка дисконтирования, тем меньше стоимость проекта, следовательно, его эффективность. В тоже время руководство компании может извлечь выгоду из её существования в результате принятия гибких решений. Следовательно, неопределенность является фактором возможного роста;

г) предполагается, что решение о реализации проекта принимается в начальный момент времени, а после этого денежные потоки предопределены;

д) не учитывается возможность руководства вносить изменения в стратегические планы при получении новой информации о рыночной конъюнктуре.

Рассмотренные недостатки существующего методического инструментария оценки экономической эффективности инвестиционных проектов обуславливают необходимость его совершенствования.

На этапе расчета инвестиций составляется полная картина планируемого проекта. В этих целях проводятся инвестиционные расчеты, которые охватывают длительные периоды и служат для определения рентабельности капитальных вложений.

Для оценки экономической эффективности проектов могут быть использованы различные критерии, позволяющие судить об экономической привлекательности проектов, о финансовых преимуществах одних проектов над другими.

2. Организационно-экономическая характеристика и основные показатели проекта

2.1 Краткая характеристика ПАО «Ростелеком»

ПАО «Ростелеком» (www.rostelecom.ru) - одна из крупнейших в России и Европе телекоммуникационных компаний национального масштаба, присутствующая во всех сегментах рынка услуг связи и охватывающая миллионы домохозяйств в России.

Компания занимает лидирующее положение на российском рынке услуг ШПД и платного телевидения: количество абонентов услуг ШПД превышает 12,0 млн, а платного ТВ «Ростелекома» - более 9,0 млн пользователей, из которых свыше 3,9 миллионов смотрит уникальный федеральный продукт «Интерактивное ТВ».

«Ростелеком» является безусловным лидером рынка телекоммуникационных услуг для российских органов государственной власти и корпоративных пользователей всех уровней.

Основные факты о «Ростелекоме»:

Компания - признанный технологический лидер в инновационных решениях в области электронного правительства, облачных вычислений, здравоохранения, образования, безопасности, жилищно-коммунальных услуг.

Лидер на рынках фиксированной связи, ШПД и IPTV в России

Лидер по разработке облачных решений на российском рынке. Разрабатываемые и внедряемые «Ростелекомом» решения охватывают в том числе такие сферы, как медицина, образование, мобильные платежи, электронное правительство

Таблица 5. Ключевые показатели за 2013-2015 г.

2013	2014	2015	2015 к 2014, %
Выручка, млн руб.	290 736	298 937	297 355	-0,5
OIBDA, млн руб.	104 148	102 467	100 839	-2
% от выручки	35,8	34,3	33,9	-
Операционная прибыль, млн руб.	45 234	39 994	38 586	-4
% от выручки	15,6	13,4	13	-
Чистая прибыль, млн руб.	26 686	13 182	14 391	9
% от выручки	9,2	4,4	4,8	-
Капитальные вложения, млн. руб.	52 894	53 810	62 726	17
% от выручки	18,2	18	21,1	-
Чистый долг, млн руб.	207 884	171 135	173 670	1
Чистый долг / OIBDA, %	2	1,7	1,7	-
FCF, млн руб.	18 847	27 313	21 961	-20

Предоставление услуг, основанных на IP-протоколе, оператором связи для транзита трафика и доступа к.сети Интер.нет является одним из приоритетных направлений деятельности ПАО «Ростелеком». Услуга присоединения и пропуска Интернет-трафика предоставляется на базе собственной магистральной MPLS-сети ПАО «Ростелеком».

Параметры услуги:

- скорость доступа к сети: до 10 Гбит/с;

- присоединение к MPLS-сети ПАО «Ростелеком» возможно по интерфейсам: G.703/G.704, FE/GE/10GE;

- пропускная способность собственной магистральной MPLS-сети ПАО «Ростелеком» 2 Тбит/с.

Преимущества «Ростелеком»:

- широчайшая география;

- доступ к мировым ресурсам Интернет осуществляется через собственную магистральную сеть передачи данных;

- протяженность собственной магистральной сети - более 40 тыс. км;

- более 350 узлов доступа на территории России;

- точки присутствия в Стокгольме, Лондоне, Гонконге, Франкфурте и Амстердаме;

- прямая связанность с площадками обмена трафика в России и за рубежом (IX);

- межсетевое соединение с MPLS-сетями международных операторов, в том числе операторов СНГ.

Высокое качество обеспечивается за счет использования собственных магистральных ресурсов и постоянного наличия свободной магистральной емкости на MPLS-сети. Доступность сети на уровне 99,7% гарантируется подписанием Соглашения об уровне обслуживания (SLA).

Сертификат соответствия Услуги требованиям Системы добровольной сертификации услуг связи, средств связи и систем менеджмента качества организации связи «Связь-качество».

Надежность и доступность сети.

Кольцевое резервирование магистральной сети.

Использование технологии оптимизации транспортных потоков (Traffic Engineering).

Круглосуточный мониторинг параметров предоставления Услуги, обеспечивающий оперативное устранение отклонений от установленных параметров.

Использование для построения сети оборудования Cisco и Juniper.

2.2 Описание технологии GPON и сути проекта

PON (пассивные оптические сети) - это семейство быстро развивающихся, перспективных технологий широкополосного мультисервисного доступа по оптическому волокну. Суть технологии PON вытекает из ее названия и состоит в том, что ее распределительная сеть строится без использования активных компонентов: разветвление оптического сигнала в одноволоконной оптической линии связи осуществляется с помощью пассивных разветвителей оптической мощности-сплиттеров.

Определение основных терминов:

- Центральный узел OLT (optical line terminal) - устройство, устанавливаемое в центральном офисе, оно принимает данные со стороны магистральных сетей через интерфейсы SNI (service node interfaces) и формирует нисходящий поток к абонентским узлам (прямой поток) по дереву PON.

- Абонентский узел ONT (optical network terminal) имеет, с одной стороны, абонентские интерфейсы, а с другой, - интерфейс для подключения к дереву PON - передача ведется на длине волны 1310 нм, а прием - на длине волны 1550 нм. ONT принимает данные от OLT, конвертирует их и передает абонентам через абонентские интерфейсы UNI (user network interfaces);

- Оптический разветвитель - это пассивный оптический многополюсник, распределяющий поток оптического излучения в одном направлении и объединяющий несколько потоков в обратном направлении. В общем случае у разветвителя может быть М входных и N выходных портов. В сетях PON наиболее часто используют разветвители 1хN с одним входным портом. Расветвители 2хN могут использоваться в системе с резервированием по волокну. Основная идея архитектуры PON - использование всего одного приемопередающего модуля в центральном узле OLT для передачи информации множеству абонентских устройств ONT и приема информации от них.

Структурно любая пассивная оптическая сеть состоит из трех главных элементов - станционного терминала OLT, пассивных оптических сплиттеров и абонентского терминала ONT. Терминала OLT обеспечивает взаимодействие сети PON с внешними сетями, сплиттеры осуществляют разветвление оптического сигнала на участке тракта PON, а ONT имеет необходимые интерфейсы взаимодействия с абонентской стороны. На основе архитектуры PON возможны решения с использованием логической топологии «point-to-multipoint». К одному порту центрального узла можно подключить целый волоконно-оптический сегмент древовидной архитектуры, охватывающий десятки абонентов. При этом пассивные оптические разветвителями (сплиттеры) устанавливаются в промежуточных узлах дерева и не требуют питания и обслуживания.

В современном мире, при постоянном росте объемов передаваемого трафика (мультимедиа, голос, телевидение, в том числе и высокого разрешения) и тенденции к увеличению требований потребителей к скорости доставки информации, требуемые скорости, при массовом охвате населения, в большей степени, чем другие, способна обеспечить технология PON. Быстро развиваясь, она становится одним из основных каналов доставки пользователю услуг широкополосного доступа.

Технология TurboGEPON является одной из разновидностей технологии пассивных оптических сетей PON, которая обеспечивает скорость передачи 2,5 Гбит/с и позволяет строить сети доступа для многоквартирных домов, бизнес-центров, крупных предприятий, поселков и сельских учреждений, обладая при этом рядом преимуществ:

- оператор предоставляет по одному кабелю такие услуги как: высокоскоростной доступ в Интернет, телефонию, IP-телевидение (в том числе HD);

- скорость доступа к услугам до 1 Гбит/с по одному волокну с использованием механизма DBA (динамическое распределение полосы);

- отсутствие обслуживаемых узлов с активным оборудованием - между станционным и абонентским оборудованием располагаются только пассивные разветвители;

- эффективное использование ресурса волоконно-оптического кабеля (до 64 абонентов на 1 волокно).



Рисунок 3. Обобщенная структура построения городской сети PON

Рисунок 4. Обобщенная структура построения сети PON в поселке



Рисунок 5. Предоставление услуг абоненту

Виды технологий PON.

В семействе PON существует несколько разновидностей. Отличающихся, в первую очередь, базовым протоколом передачи.

Таблица 6. Разновидности PON

Название	Стандарт (Рекомендация)
APON (ATM PON)	Рекомендации ITU-T G.983.x
BPON (Broadband PON)	Рекомендации ITU-T G.983.x
EPON (Ethernet PON)	Стандарты IEEE 802.3ah/IEEE 802.3 av
GPON (Gigabit PON)	Рекомендации ITU-T G.984.x

Первой в середине 90-х годов была разработана технология APON, которая базировалась на передаче информации в ячейке структуры ATM со служебными данными. В этом случае обеспечивалась скорость передачи прямого и обратного потоков по 155 Мбит/с (симметричный режим) или 622 Мбит/с в прямом потоке и 155 Мбит/с в обратном потоке (ассиметричный режим).

Во избежание наложения данных, поступающих от разных абонентов, OLT направляло на каждый ONU служебные сообщения с разрешением на отправку данных. В настоящее время APON в своем первоначальном виде практически не используется. Дальнейшее совершенствование этой технологии привело к созданию нового стандарта - BPON. Здесь скорость прямого и обратного потоков доведена до 622 Мбит/с в симметричном режиме или 1244 Мбит/с и 622 Мбит/с в ассиметричном режиме.

Предусмотрена возможность передачи трех основных типов информации (голос, видео, данные), причем для потока видеоинформации выделена длина волны 1550 нм. BPON позволяет организовывать динамическое распределение полосы между отдельными абонентами. После разработки более скоростной технологии GPON, применение BPON практически утратило смысл чисто экономически.

Успешное использование технологии Ethernet в локальных сетях и построение на них основе оптических сетей доступа предопределило разработку в 2000 году нового стандарта EPON. Такие сети, в основном, рассчитаны на передачу данных со скоростью прямого и обратного потоков 1 Гбит/с на основе IP-протокола для 16 (или 32) абонентов. Исходя из скорости передачи, в статьях и литературных источниках часто фигурирует название GEPON (Gigabit Ethernet PON), которое также относится к стандарту IEEE 802.3ah. Дальность передачи в таких системах достигает 20 км.

Для прямого потока используется длина волны 1490 нм, 1550 нм резервируется для видео приложений. Обратный поток передается на 1310 нм. Во избежание конфликтов между сигналами обратного потока применяется специальный протокол управления множеством узлов (Multi-Point Control Protocol, MPCP). В GEPON поддерживается операция обмена информацией между пользователями (bridging).

Для больших операторов, строящих большие разветвленные сети с системами резервирования, наиболее удачной считается технология GPON, которая наследует линейку APON-BPON, но с более высокой скоростью передачи -1244 Мбит/с и 2488 Мбит/с (в ассиметричном режиме) и 1244 Мбит/с (в симметричном режиме).

За основу был принят базовый протокол SDH (а точнее протокол GFP). Возможно подключение до 32 (или 64) абонентов на расстоянии 20 км (с возможностью расширения до 60 км). GPON поддерживает как трафик ATM, так и IP, речь и видео (инкапсулированные в кадры GEM-GPON Encapsulated Method), а также SDH. Сеть работает в синхронном режиме с постоянной длительностью кадра. Линейный код NRZ со скремблированием обеспечивают высокую эффективность полосы пропускания.

Единственным серьезным недостатком GPON является высокая стоимость оборудования.

Таблица 7. Сравнительные характеристики трех видов PON

Характеристики	BPON	EPON(GEPON)	GPON
Скорость передачи, прямой / обратный поток, Мбит/с	622/155 622/622	1000/1000	1244/1244 2488/1244 2488/2488
Базовый протокол	ATM	Ethernet	SDH(GFP)
Линейный код	NRZ	8B10B	NRZ
Максимальное число абонентов	32	32 (64)	32 (64)
Максимальный радиус сети, км	20	10 (20)	20
Длина волны, прямой / обратный поток (видео), нм	1490/1310 (1550)	1490/1310 (1550)	1490/1310 (1550)

Как видно из таблицы 7, отдельные разновидности PON имеют свои преимущества и недостатки:

- BPON, основанная на платформе ATM, уже не обеспечивает высокую скорость передачи и практически не имеет перспектив;

- GPON более удачна для сетей большой протяженности и емкости. Базовая платформа SDH обеспечивает хорошую защиту информации в сети, широкую полосу пропускания и другие преимущества. Однако более сложное и дорогостоящее оборудование окупается только при высокой степени загрузки;

- в GEPON, в отличие от GPON, отсутствуют специфические функции поддержки TDM, синхронизации и защитных переключений, что делает эту технологию самой экономичной из всего семейства. К тому же, предполагается дальнейшее развитие этого ряда - 10 GEPON (по аналогии с 10 Gb Ethernet).

На данной стадии проектирования сетей связи рекомендуется не останавливать свой выбор на какой либо одной из технологий PON, так как каждая имеет свои плюсы и минусы, но на сегодняшний день предпочтительней выглядит технология GPON из-за лучшей проработанности реальных систем и возможности получения больших скоростей в ближайшем будущем (до 10 Гбит/с).

Требования к проектированию сети на базе PON:

Оператор находится в постоянном поиске ответов на такие вопросы:

- какую технологию избрать для строительства или модернизации сети так, чтобы она максимально полно удовлетворяла существующим потребностям и была перспективной в будущем;

- какое оборудование применять на сети;

- что из вышеперечисленного даст наибольший экономический эффект.

В соответствии со спецификой работы ПАО «Ростелеком» и с учетом развитости его сети, комплексов предоставляемых услуг, дальнейшая стратегии развития выбрана в пользу технологии пассивных оптических сетей, в частности, GPON. Строительство такой сети - это очень трудоемкий и, соответственно, дорогостоящий процесс. Основные затраты при развертывании сети приходятся на строительные работы, а стоимость самого оптоволоконного кабеля составляет относительно небольшую часть. Это означает, что в случае необходимости проведения строительных работ количество прокладываемого оптоволоконного кабеля уже не имеет большого значения. Более того, хотя жизненный цикл сети и ее электронных компонентов составляет несколько лет. Оптоволоконный кабель и оптическая распределительная сеть имеют более длительный срок службы (по крайней мере, 30 лет). Такая долговечность и большие затраты на построение предполагают высокие требования к правильному проектированию оптоволоконных линий. После того как прокладка кабеля завершена, внесение изменений потребует больших затрат.

PON - это семейство быстро развивающихся, наиболее перспективных технологий широкополосного мультисервисного множественного доступа по оптическому волокну. Суть технологии пассивных оптических сетей, вытекающая из ее названия, состоит в том, что ее распределительная сеть строится без каких либо активных компонентов: разветвление оптического сигнала осуществляется с помощью пассивных делителей оптической мощности - сплиттеров. Следствием этого преимущества является снижение стоимости системы доступа, уменьшение объема необходимого сетевого управления, высокая дальность передачи и отсутствие необходимости в последующей модернизации распределительной сети.

Главными преимуществами новой технологии стали существенная экономия оптического волокна при эффективном использовании его ресурсов, снижение в два-три раза стоимости кабельной инфраструктуры, повышение надежности вследствие применения пассивных промежуточных узлов и терминальности узлов пользователей (выход из строя такого узла не влияет на работу остальных), возможность предоставления различных услуг и простота наращивания числа абонентов. При относительно низкой стоимости электроники соответствующее решение часто оказывается предпочтительным для малого и среднего бизнеса.

В то же время технология PON упрощает включение / выключение абонента, позволяет поэтапно развивать сеть, наращивая ее в различных направлениях по мере необходимости. К порту центрального узла можно подключить целый сегмент с десятками абонентов, а применение кабелей с малым числом волокон удешевляет строительство сети.

Очевидно, что в ходе развития и внедрения концепций FTTx в сетях доступа технологии DSL будут на протяжении какого-то периода сосуществовать с ними. Однако все эксперты сходятся во мнении, что со временем технологии доступа FTTH и FTTB все-таки полностью заменят DSL. И тогда в телекоммуникационных сетях действительно наступит эра triple-play: пользователи смогут получать из одной абонентской розетки мультимедийные услуги передачи видео, данных и голоса.

Итак, PON существует более 20 лет. Технологии с такими качествами, как экономичность, гибкость и масштабируемость, пророчили блестящее будущее. Она хорошо подходит для осуществления передачи голоса, видео и данных (согласно популярной сегодня концепции «тройной игры» - triple-play) и позволяет инвестировать средства в развитие сетей доступа «по мере роста». Однако до сих пор лишь немногие компании выпускают готовые продукты для реализации PON, а число ее инсталляций в мире относительно невелико. Причины не только в кризисе телекоммуникационной отрасли, хотя и он сыграл свою негативную роль. Пока PON остается недешевой технологией: она недостаточна дешева, чтобы стать массовой, а спрос на столь высокую пропускную способность не так велик, чтобы стимулировать ее повсеместное внедрение.

В современных условиях к системам предъявляются требования высокой экономичности и быстрой окупаемости. Сети PON примерно вдвое дешевле сетей SDH при аналогичной пропускной способности, количестве клиентов и предоставляемых сервисах. Очевидно, с ростом числа внедрений цены на оборудование PON будут снижаться. Между тем проектировщикам оптических сетей гораздо более привычной кажется технология SDH. На то, чтобы преодолеть инертность мышления, научиться правильно рассчитывать и планировать древовидную структуру сети PON и выполнять ее диагностику, потребуется определенное время.

На пути распространения PON стоят проблемы административного регулирования, а у операторов имеются иные способы получения прибыли. Не требующие прокладки дополнительных волоконно-оптических линий. Часто они заинтересованы в получении максимальной отдачи от существующей «медной» инфраструктуры, а потому не спешат вкладывать средства в развитие оптических сетей. Строительные и финансовые условия делают их развертывание в городах с развитой инфраструктурой достаточно дорогим решением, поэтому с экономической точки зрения предпочтительнее прокладывать их в места новой застройки.

Оптимальное решение «для последней мили» зависит от количества пользователей и требуемой скорости доступа. При низкой плотности абонентов и доступе со скоростью до 1,5-2 Мбит/с вполне достаточно медных линий. Если же такой пропускной способности мало, в этом случае можно использовать прямое оптическое соединение «точка-точка». При средней плотности абонентов и скоростях 2-1000 Мбит/с подойдет кольцевая схема. Как показывает практика, системы PON будут выгодны при высокой плотности абонентов, которым необходима скорость доступа до 100 Мбит/с и мультисервистность.

В условиях России технологию PON удобно применять в районах массовой жилой застройки в варианте «оптическое волокно до здания», причем маловолоконный кабель сопоставим по диаметру с кабелем для городских радиотрансляционных сетей и может прокладываться также воздушным путем между домами и через канализацию (что обойдется дороже). Строительство маловолоконных оптических сетей доступа (4,8 и 16 волокон в кабеле) позволят значительно сэкономить на стоимости кабеля, а также уменьшить расходы на прокладку и обслуживание кабельной системы.

Достоинства PON проявляются особенно явно, если пользователю нужно предоставить мультисервисные услуги - это решение позволяет рационально использовать оптическое волокно.

Значительная часть первоначальных затрат на внедрение PON приходится на центральный терминал OLT, а чтобы развертывание сети было экономически оправдано, количество обслуживаемых абонентов должно составлять не менее 70% от максимального их числа. В противном случае затраты увеличиваются.

Выбор производителя оборудования.

Крупные производители сетевого оборудования стремятся предлагать совместимые решения в соответствии со всеми имеющимися отраслевыми стандартами и поддерживать все типы широкополостных технологий. Как следствие, PON поддерживается в продуктах Alcatel, Cisco, Lucent, Marconi, Nortel, Huawei и ряда других поставшиков. В отечественных проектах PON наиболее широко представлена продукция Terawave и OlenCom Electronics. Решения последней для BPON/GPON предназначены для оказания мультисервисных услуг - как на базе протокола IP, так на основе TDM.

Специалисты, занимающиеся проектной работой, должны четко представлять особенности технологии. Чтобы максимально выгодно использовать ее преимущества. При выборе оборудования требуется четкое понимание полного набора услуг, который планируется предоставлять абонентам, и требований к оборудованию, которые из этого вытекают.

До начала закупок нелишним будет проведение тестовых испытаний с эмуляцией услуг, что позволит ценить соответствие оборудования выдвигаемым требованиям. Особое внимание стоит уделить вопросам безопасности и качественной передачи трафика реального времени (VoIP и IPTV).

Еще на этапе выбора решения компания оператор должна четко представлять набор требований к оборудованию и системе управления, выполнение которых позволит максимально эффективно интегрировать новое решение в существующий телекоммуникационный комплекс, оперативно работать с абонентами. Эти требования должны учитывать потребности оператора в SLA соглашениях с заказчиками, если таковые планируется подписывать при сдаче услуг клиентам. Также детально еще на этапе проектирования должны быть проработаны вопросы последующей эксплуатации сети и устранения аварий путем минимизации количества цветных интерфейсов и их оптимального размещения в оборудовании узлов.

В связи с большим спросом на услуги широкополосного доступа, операторы фиксированной связи стремятся разнообразить ассортимент дополнительных услуг (VAS) широкополосной сети, чтобы увеличить средний доход с одного пользователя (ARPU), а также стремятся уменьшить свои расходы. С ростом популярности широкополосных услуг, таких как VoD (видео по запросу), игры в режиме «online» и IPTV, FTTx становится основным направлением фиксированных сетей доступа, служа отличным решением доступа для «последней мили». Технология хPON, характеризующаяся сверхбольшой пропускной способностью и низкой стоимостью. Является оптимальным решением для FTTH.

Компания Huawei, располагая богатыми знаниями и опытом. Ведет самостоятельные разработки в области технологий FTTx и xPON.

В 2005 году Huawei стала выпускать оборудование PON для широкополосного доступа, которое было успешно применено в Шанхае и Пекине. Позднее. Компания Huawei продолжила свои разработки и выпустила первую в мире терабитную систему с интегрированными GPON интерфейсами (SmartAX MA568T), предоставляющую собой широкополосную платформу для построения оптических сетей доступа с различными вариантами применения, такими как FTTC, FTTB, FTTH.

Huawei предоставляет операторам связи оборудование OLT и ONT, а также комплексное решение построения оптического доступа, отвечающее требованиям реализации различных сценариев.

Компания Huawei производит разнообразное оборудование для оптических сетей доступа и гарантирует легкое внедрение полностью законченных проектов как на территории Китая, так и по всему миру. Имея огромный накопленный опыт в области проектирования, строительства и технического обслуживания оптического оборудования, компания Huawei способна предлагать комплексные решения любой сложности:

- превосходные возможности для интеграции продукции: компания Huawei сама осуществляет подбор необходимого оборудования, снижая риски, связанные с внедрением нового продукта, а также необходимую помощь в пусконаладке для быстрого развертывания услуг;

- мощные возможности планирования сетей: компания Huawei предоставляет покупателям услуги анализа осуществимости проекта, консультации по проектированию, равно как и само пларирование и проектирование;

- возможность реализации проекта «под ключ»: реализацией проектов за пределами Китая занимается дочерняя компания Aginitrust, имеющая бгатый опыт в области внедрения проектов;

- техническая поддержка и обслуживание: компания Huawei имеет службы технической поддержки по всему миру, предоставляя гарантированное техническое обслуживание в любое время, где бы вы ни находились.

В настоящее время Huawei ведет несколько проектов по внедрению технологий FTTx. В частности, в июле 2008 г. компания начала строительство сети Интернет доступа нового поколения на оборудовании Huawei DPON (решение FTTB+FTTH). Технология DPON позволяет ввести оптико-волоконный кабель непосредственно в квартиру абонента и предоставить ему полосу пропускания до 2,5 Гбит/с, что в сто раз выше возможностей ADSL2+ доступа. Реализация технологии DPON обеспечивает предоставление по одному волокну услуги Triple-Play: Internet, VoIP, IPTV и, кроме того, CATV; а высокая скорость передачи дает возможность просмотра нескольких каналов HDTV одновременно.

Характеристика оборудования основных производителей PON представлена в таблице 8.

...