（管理科学与工程专业论文）本地电话网成本工程学模型研究.pdf

北京| | | | f u 人学坝i + 生论史 本地电话网成本工程学模型研究1 摘要 电信网络成本的测算无论对于电信政策的制订还是电信业务开展情况的评估 都具有重要的意义，因为电信成本的测算不仅是事前管制( 基于成本定价) 的基础， 也是事后利用管制手段进行监控的重要依据。但是由于我国长期的垄断体制使电信 成本核算的基础相当薄弱，导致电信资费，互联互通乃至未来非捆绑网络元素价格 的管制缺乏相应的依据，为未来不同利益主体之间的争议留下隐患。基于这种情况， 我们急需找到一种适合我国国情的成本测算方法。通过对法国经济学家盖思米 ( f a r i d g a s m i ) 、美国经济学家肯尼特( m a r k k e n n e t ) 拉丰( j e a n j a c q u e s l a f f o n t ) 所提出的l e c o m 模型的研究，发现这种从下而上的工程学方法更加适合我国电信 产业的成本测算。本文就是从我国实际国情出发，建立了一套基于计算机仿真的本 地电话网工程学成本测算方法，这套方法既可以作为电信管制经济学研究的基础， 又可以单独完成某些问题的研究。在这套方法中仿真的方法和解析的方法得到了有 机的统一，其中以仿真方法为主来进行复杂电信网络的精确计算，同时解析的方法 又在很大程度，h 降低了程序的计算量，提高了方法的有效性。在本文的最后利用程 序的仿真结果，研究了城市用户集中度对本地电话网成本的影响，认为城市中总人 口不变的情况下，用户分布越集中本地电话网的成本越低。 本论文共分四章，第一章介绍了国内外在电信成本领域的研究现状，说明了电 信成本研究的重大意义。通过对现有方法的不足之处的理解，提出了自下而上的工 程学方法。第二章主要对本地电话网进行研究，从建立计算机仿真模型的角度对其 进行网元划分，并且对网元成本进行说明，最后确定了本文所采用的网元成本参数。 第三章是本文的重点，其中主要包括了l e c o m 技术特性研究、程序整体框架的建 立、成本函数的编制和局址优化。第四章介绍了程序的使用方法，另外通过对具体 实例的研究来说明成本工程学模型的应用。 【关键词】本地电话网电信网络成本工程学模型计算机仿真 本论文得到教育部重点项目信息经济学与产业管制( 0 3 0 3 6 ) 、国家自然科学基金项目电信管制 经济学基础：融络成本工程学模型研究( 编号：7 0 4 7 3 0 0 6 ) 资助。 北京邮i u 人学颤l 生论史 a s t u d yo fl o c a ln e t w o r kc o s tb ye n g i n e e r i n gm o d e l a b s t r a c t e v a l u a t i o no ft e l e c o mn e t w o r ki sag r o u n d w o r ko fr e g u l a t i o ni na d v a n c ea n da i m p o r t a n tb a s et or e g u l a t ea f t e rt h ee v e n t ，s oi ti sv e r yi m p o r t a n tt on o to n l yc o n s t i t u t i o n o fp o l i c yo ft e l e c o l nb u ta l s oe s t i m a t eo fd e v e l o p m e n to ft e l e c o mp r o d u c t b u tb e c a u s e o ft h el o n g t e r mm o n o p o l i z a t i o ni nt e l e c o m ，t h ew o r kh a s n tb e e n d o n ev e r yw e l l ，a n d t h e r ei sal a c ko fb a s e sf o rt e l e c o mt a r i f f s i n t e r c o n n e c t i o n sa n du n b a n d e dn e t w o r k e l e m e n ts a l e s ，w h i c hh a sm a d eah i d d e nt r o u b l ef o rt h ea r g u m e n tb e t w e e nd i f f e r e n t b o d y i nt h i ss i t u a t i o n ，i t su r g e n tt of i n dan e wm e t h o do fe v a l u a t i o n o ft e l e c o m n e t w o r kt of i tourc o u n t r y t h r o u g ht h er e s e a r c hi nl e c o mm o d e lp u tf o r w a r db y g a l l oe c o n o m i s tf a r i dg a s m ia n dj e a n j a c q u e sl a f f o n t ，i ti sf o u n dt h a tt h ee n g i n e e r i n g m e t h o df r o l nd o w n s i d et ou p s i d ei sm o r es u i t a b l ef o ro u r s a c c o r d i n gt oo u rs i t u a t i o n s t h i sp a p e rh a sb u i l du pae n g i n e e r i n gm e t h o db a s e do nt h ec o m p u t e rs i m u l a t i o nf o r e v a l u a t i o no ft e l e c o mn e t w o r k ，w h i c hcanb eu s e dn o to n l ya st h eb a s e sf o rt e l e c o m r e g u l a t i o nb u ta l s ot oc o m p l e t es o m er e s e a r c hi n d e p e n d e n t l y i nt h em e t h o d ，t h e r ei sa c o m b i n a t i o no fs i m u l a t i o na n da n a l y t i c s s i m u l a t i o ni st h em a i nm e t h o dt oe v a l u a t et h e c o m p l i c a t e dn e t w o r k ，a n da n a l y t i c sr e d u c e sv e r ym u c hc a l c u l a t i o na n dm a k et h e m e t h o dm o r ee f f i c i e n t i nt h ee n do ft h i sp a p e r , t h e r ei sar e s e a r c hi nt h ea f r e c to ft h e c o n c e n n ? a t i o no ft e l e c o mu s e rt ot h ec o s to ft e l e c o mn e t w o r k i ft h et o t a ln u m b e ri s s t e a d y , i ti sf o u n dt h a tt h eu s e ri sm o r ec o n c e n t r a t i v et h ec o s ti sl e s s t h i sp a p e rc o n t a i n sf o u rc h a p t e r s t h ef i r s tc h a p t e ri n t r o d u c e st h es t a t u so ft h e r e s e a r c hi nt h ee v a l u a t i o no ft e l e c o mn e t w o r ka n de x p l a i n st h ei m p o r t a n tm e a n i n go f t h er e s e a r c h t h r o u g ht h ec o m p r e h e n s i o no ft h es h o r t c o m i n go ft h ee x i s t i n gm e t h o d s ，a n e we n g i n e e r i n gm e t h o di sb e e np u tf o r w a r d s t h es e c o n dc h a p t e rw o r k so nt h e s t r u c t u r eo fl o c a lt e l e c o mn e t w o r ka n dd i v i d e si tt os o m ee l e m e n t sf o rt h ec o m p u t e r s i m u l a t i o n a l s oi nt h ec h a p t e r ，c o n c e p t i p no ft h ec o s to ft e l e c o mn e t w o r ki sb e e n e x p l a i n e da n dp a r a m e t e r so ft h ec o s tu s e di nt h ep a p e ra r eg i v e n t h et h i r dc h a p t e ri s t h em o s ti m p o r t a n tc h a p t e r t h i sc h a p t e ri n c l u d e st h er e s e a r c hi nt h et e c h n o l o g i c a l c h a r a c t e r so fl e c o mm o d e l ，f r a m e w o r ko fc o m p u t e rs i m u l a t i o np r o g r a m ，af o u n d a t i o n o fc o s tp r o c e d u r ea n do p t i m i z a t i o no ft h el o c a t i o no ft e l e c o m m u n i c a t i o no f f i c e s 码e f o u r t hc h a p t e ri n t r o d u c e st h eu s eo ft h ep r o g r a ma n da p p l i c a t i o nt h r o u g hae x a m p l e k e yw o r d s ：l o c a lt e l e c o mn e t w o r kc o s t ，e n g i n e e r i n gm o d e l ，c o m p u t e rs i m u l a t i o n 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谫十中所罗列的内容以外，论文中不包含 其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：习鋈壮目期：2 1 熏三扯 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定：即：研 究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学 校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段 保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文 注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 一 本人签名：葺复题日期：垒! 堑：兰：z 导师签名：日期： 北京| | l jj 也人学倾： ：生论文 第1 页共4 9 页 第一章国内外电信成本研究综述 1 , 1 毫倍成本研究有很大的现实意义 电信成本的测算无论对于电信政策的制订还是电信业务开展情况的评估都具 有重要的意义，因为电信成本的测算不仅是事前管制( 基于成本定价) 的基础， 也是事后利用管制手段进行监控的重要依据。电信成本对电信资费、互联互通以及 非帮定网络元素等问题都有极其重大的意义。 1 1 1 电信资费 电信资费是衡量一个通信企业甚至是一个国家通信行业整体发展水平和竞争 力的主要指标，而电信成本则是制定电信资费的最重要的考虑因素之一。在现行的 三种主要电信资费定价策略当中，电信成本都是基础性的指标：i ) 价格= 完全分摊 成本+ 利润 2 ) 价格= 短期增量成本+ 利润；3 ) 价格= 长期增量成本+ 利润：4 ) 价 格毒增量成本( 变动成本) + 机会成本+ 利润。 i 、通信企业的资费定价以电信成本为基础 对于通信企业来说，电信成本的测算是日常资费策略的根本依据。在电信市场 竞争日益激烈的今天，每一家电信企业都为消费者提供了十几种甚至几十种的电信 业务，从而整合了若干个业务的资费套餐政策就成了通信企业有力的竞争武器。从 而比较准确的电信戳奉能够绘企业的发展提供比较有力的指导，另外，电信成本的 测算还能够让企业在经营过程当中更好的完成对固定资产投资的弥补。 值得注意的是，上面提到的所有的电信成本都是针对业务而言的，也就是说只 有测算得到每项业务的成本才能够很好地对电信业务资费进行指导定价。但是所有 业务都利用一个网络内提供，所以业务之间必然存在着成本的交叉，使得业务成本 的测算变得十分复杂。所以如何才能够得到每项业务的成本就成为成本测算的关 键，而这一点恰恰是传统测算方法所不能够实现的。 2 、通信资费管制需要电信成本 目前，我国的通信产业已经形成了激烈的竞争，主管部门的通信管制正在成为 产业健康成长的保障，而资费管制又是其中一个非常重要的环节；我国通信产业的 固定资产投资基本是由国家来完成，所以如何通过有效的资费管制实现国有资产的 保值增值也是非常重要的问题。然而，由于历史原因政府主管部门并不能够获得足 够的成本数据，企业与政府之间的信息不对称成为电信资费管制的重要障碍。所以， 本地电话网工程学模型研究 銎! 墨苎竺壑些墨竺垫查兰堡! ：竺丝墨 是否能够找到一套行之有效的电信成本测算方法来消除不对称信息的影响就成为 资费管制的关键。 另外，在已经引入竞争的情况下，政策电信资费的管制缺乏灵活性，难以满足 对运营商的激励要求。而灵活的管制就要求对电信成本的随时掌握，包括对技术的 前赡性预测，这也为电信成本测算提出了新的挑战。 1 1 2 互联互通 目前，互联互通管制机构对互联费管制的普遍做法是：要求传统运营商对竞争 运营商( 如美国) 提供以成本为基础的互联价格，具体的成本法又包括全部分摊成本 法、有效要素价格组成法、长期增量成本法等。我国尚缺乏运营商们所能共同接受 的互联互通会计核算的管制框架，运营商计算的互联成本得不到其他运营商的承 认，因此，在信息产业部确定互联成本的方法和制定互联会计核算管制框架之前， 依据成本确定互联费是不可行的。 目前我国互联互通费是政府制定的，这种做法本身就不是十分科学，原因有二。 其一，为互联提供通信服务的网络资源有别于运营商其他业务的网络资源，成本法 强调与互联服务相关的成本才能计入互联成本中，禁止业务间进行交叉补贴，因此， 根据业务资费得出的互联费是不科学的；其二，我国的通信业务资费制定是政府行 为，不是企业行为，政府对资费的管制比较严格，企业的资费缺乏经济理论和成本 核算工作的支撑。 为了完善我国的互联互通结算费用，就一定要加快进行电信成本的测算工作， 使得今后的结算费用真正建立在电信成本的基础上，通过科学的互联互通费用促进 我国电信业的健康持续发展。 1 1 3 非绑定网络元素价格 在未来的电信经营过程当中，非绑定网络元素是一个非常重要的角色，原因有 二：其一，非绑定网络元素可以被电信企业以出租或出售的方式来进行经营，而这 种经营方式就要求获知非绑定的网络元素的成本来对其进行合理定价；其二，在我 国通信产业充分引入竞争的今天，新进入者通过非绑定网络元素的方式来进行电信 业务的服务是种可取的方式，既丰富了电信业务，鼓励了竞争，又避免了网络的 重复建设和浪费。 然而，现有的电信成本的测算都是基于业务的历史经营数据，不能够对基础网 络元素进行很好的分割测算，所以要完成对非帮定网络元素的成本测算必须要改变 原有的电信成本测算方法。 1 1 4 战略成本的应用 随着人们对电信成本认识的深入，电信成本逐渐被提到企业战略的高度，并提 出了战略成本管理( s t r a t e g i cc o s tm a n a g e m e n t ，s c m ) 的概念：将成本因素同企 ! ! 墨业! ! 查堂竺! ：竺丝兰 蔓! 墨苎! ! 墨 业的竞争地位联系起来，寻求企业竞争力的提高与成本持续降低的最佳路径。s c m 的目的不仅在于降低成本，更重要的是为了建立和保持企业的长期竞争优势。也就 是说，企业必须不断探求( 或不损坏) 其竞争地位的成本降低途径。 ；成本领先战略即总成本战略又称低成本战略，是指企业在提供相同的产品或服 务时，其成本或费用明显低于行业平均水平或主要竞争对手的竞争战略。成本领先 主要是指企业与竞争对手比较具有的相对优势。 在我国电信竞争格局己初步形成和入世的背景下，生存和发展的需要要求电信 运营商必须制定一系列正确有效的经营战略，其中实施成本领先战略则是国内电信 企业的必然选择。一方面，就目前电信业的竞争来看，在价格方面的竞争尤为突出， 而价格的竞争归根到底是成本的竞争。我国电信企业面对国际电信市场的激烈竞争， 其惟一出路是突出效益、全力实施成本领先战略。另一方面，随着现代财务管理的 发展，成本领先战略已成为上市公司的首选企业管理战略。在市场经济中，作为现代 企业，尤其是上市公司，企业管理的核心是财务管理，而财务管理的核心是成本核算。 在激烈的竞争环境下，作为自负盈亏的社会经济组织，一个企业要生存和发展，必须 注重成本管理，获得比较利润，才能在竞争中立于不败之地。 1 2 电信成本研究现状 经过了长期的发展，电信成本研究形成了几张比较常用的测算方法： 1 1 2 1 完全分摊成本法 完全分摊成本法( f u l l yd i s t r i b u t e dc o s t ，f d c ) 是历史最久也是应用最为普遍 的一种方法，在美国已经有了几十年的应用历史。f d c 的核心思想是将公共成本 分配给不同的业务。构成每种业务的完全分摊成本。f d c 一个明显的特征是公共 成本的分摊，它与经济有效性准则无关。依据公共成本分配的方式不同，f d c 有 多种变化。实际中最常用的分摊标准主要有三种，即： l 、相关产量法( r e l a t i v e o u t p u t m e t h o d ，r o m ) 不同业务公共成本的分摊基于该业务在企业总业务量中占的份额或比例； 2 、粗收入法( g r o s sr e v e n u em e t h o d ，g r m ) 不同业务公共成本的分摊基于该业务收入占企业总收入的份额或比例； 3 、归属成本法( a t t r i b u t a b l ec o s tm e t h o d ，a c m ) 不同业务公共成本的分摊基于该业务的可直接记入成本( 即归属成本) 在企 业总的可直接分摊成本中所占的份额或比例。 根据我国的财务制度，电信企业财务成本费用项目主要包括：折旧费、职工工 资及福利费、维修费、低值易耗品、业务费、管理费以及财务费。f d c 就是在这 个基础上结合各类业务的实际流程，归集、分摊各项业务的成本。 本地电话网工程学模型研究 第4 页共4 9 贞北京埘j 也人学埘卜生论文 1 2 2 作业成本法 作业成本法( a c t i v i t y b a s e dc o s t i n g ，a b c ) 对于电信企业来说还是一种比较新 的方法，在很多方面都比完全分担成本法有了很大的改进。其基本思想早在2 0 世 纪3 0 年代末就形成了，是由美国会计学家科勒为解决水力发电行业问接费用分配问 题提出的，当时由于各种条件还不成熟，而难以真正实施起来。进入2 0 世纪8 0 年代 以后，全球性竞争的目趋激烈暴露出传统管理会计的局限性，计算机技术的发展和应 用、信息处理技术的发展又为成本数据处理奠定了坚实的技术基础，因而a b c 得到 了r 乏的应用和发展。a b c 最初应用在制造业，进入2 0 世纪9 0 年代，被越来越多的 银行、电信、电力、医院等服务行业所接受，而且从服务行业间接成本占较大比例 的成本构成特点看，服务业似乎更适合应用作业成本法。 a b c 计算成本的基本原理是将资源成本通过资源成本动因追溯至0 作业，再将作 业成本通过作业成本动因追溯到产品、服务和用户等成本对象。如图1 1 所示： 资源成 本动因 作业成 本动困 直接材料 直接人工 图1 1 a b c 基本原理图 1 ) a b c 或作业中心作为成本对象，而传统成本体系则是以成本中心作为成本 对象，所以a b c 可提供作业成本数据，而传统成本体系不能提供。 2 ) a b c 使用资源动因和作业动因追溯成本，丽传统成本计算方法主要采用分 摊的方法。成本分配主要有三种方法：直接追溯、动因追溯和分摊，分摊方法最不准 确。作业成本法强调直接追溯和动因追溯，因此大大提高了成本分摊的准确性。 3 ) a b c 不仅可用来计算已发生的成本，还可以用于进行前瞻性的预算，传统的 成本体系则不能做到。 1 2 3 模块成本测算方法 模块成本测算方法是基于网络元素成本的研究来测算电信业务成本的一种方 法。其基本思路是，从电信网物理结构出发，设置成本模块项目，提出模块成本的 测算方法( 根据模块容量计算单位模块成本) ，然后根据各项业务在网上路由，对 北京邮电大学硕l ：生论文第5 巫共4 9 页 模块成本进行组合，测算出各项业务的成本。 采用模块成本测算方法测算业务成本，必须深入调查了解现有网络构成，结合 各类业务网络流程，设定基本网络模块，选取基本业务种类，根据直接成本直接记 入，共同成本共同分摊原则将某种业务所占用的独立模块成本直接记入，共同模块 成本分摊记入。然后进行成本组合归集，建立基本业务成本定价模型。 1 ) 网元成本是以电信网络生产流程为基础，并以网络设施运营作为主要成本 核算单位，符合电信行业投资大、运营成本高这一特点。 2 1 由于成本着眼点放在网络运营设备上，而这部分的成本资料完全可以从各 项建设工程项目结算中得到，因此在财务成本尚不健全的情况下，网元成本核算的应 用空间伸缩性较大，符合我国现阶段成本核算的体制。 3 1 网元成本核算方法通用性强。网元成本是基于整个电信网络并考虑到业务 生产流程而定义的，而大部分通信流程都必须经过交换、传输、终端和支撑系统等 四大环节，因此，对于现有电信专业，网元成本核算方法适用性强。 4 ) 网元核算将成本的分摊工作减少到最低限度。传统的成本方法为了取得产 品的完全成本，将企业的间接成本、公共成本或共同成本在各种产品之间加以分摊， 但在制定各种资费或出租价格时，采用这种分摊方法所得到的根本不同于各专业的 网元成本，对企业经营决策和制定网元资费的指导意义不大。而网元成本核算方法 在最初进行网元划分时，就已按专业划分出各成本单元以便进行单独核算，为公共成 本分摊提供了较为公平、合理的依据。 5 ) 网元成本核算方法利于实现电信网专业成本核算制度，也便于与国际接轨。 基于“网元”的成本核算方法与国际上电信业务成本核算的流行趋势是一致的。如 国际上制定网间互联费时所采用的定价方法，是将整个网络分解为独立网元后分别 定价。国际电联建议：在国际电信结算价改革中，要求按成本制定结算价，通过成本的 测算，分别核算出各专业的网络元素成本。 1 2 4 原有方法优劣势分析 上述三种电信成本测算方法各有不同侧熏点和优势：完全分摊成本法是最为成 熟的成本测算方法，侧重于对业务成本豹测算：作业成本法的重点在于对电信运营 过程中的作业流程进行分析，不仅能够提供业务成本，也能够提供作业成本；模块 成本测算方法加强了对电信网络物理结构的成本研究，以物理结构为基础完成电信 成本的测算。 应该强调的是，不同的成本测算方法的用途不尽相同，不应该片面强调某种方 法的优越性，重点是分析现有的应用条件，选取最为适宜的方法来进行电信成本的 测算工作。 针对我国目前的实际情况，前两种种方法都有着天然的缺陷：成本测算方法对 本不齐全的历史数据有非常大的依赖性。由于我国电信产业长期的垄断体制，对电 信成本的测算需求并没有得到足够的重视，电信成本测算的基础相当薄弱，另外我 本地电话网工程学模型研究 北京”毡人学硼 二生论文 陶通信行、在经历了几次大的变革之后，可供参考的历史数据非常有限，大大的影 响了附两种电信成本测算方法的可行性。 模块成本测算方法虽然对历史成本数据的要求不是很严格，可是它没有对电信 网络进行最优化的测算过程，在电信技术日益革新的今天，这种基于过去的成本测 算方法不能够满足管制政策和企业运营中要求的技术替代预测。 1 3 成本代理模型及本文的内容界定 1 3 1 成本代理模型 在上文分析的基础上，本课题主要是针对我国电信产业现状，对成本代理模型 方法进行部分的研究和探索，希望能够找到最为符合我国国情的电信成本测算方 法。 成本代理模型是近年来开始流行的一一种电信成本测算方法，该方法在国外被普 遍应用于电信成本的测算研究中，但是我国在这一领域的研究还非常之少。成本代 理模型是以工程模型为基础，通过网络优化测算电信业务，因此在概念上符合经济 成本原则，并具有公难、公开和透明的特点。同时，这种方法在定程度上避免了 对历史成本数据的依赖，正在成为研究电信问题的一种重要的实证方法。 1 、数据需求符合我国现状 成本代理模型与会计方法相比，要求的数据量更多，但是由于其对数据聚集的 要求低，所以更具有灵活性和可操作性；而只有在良好的会计系统存在的情况下， 既有会计的方法实施所需要的时间才可能较少。 2 、满足网络优化状态 成本代理模型在内置网络优化方面具有优越性，这样的优化状态能够在管制机 制设置时充分了解到电信运营企业的网络建设优化努力；而原有的成本测算方法都 是在“现有”的网络建设数据上进行分析，对网络优化状态的了解无能为力。 3 、体现技术前瞻性 成本代理模型是从“下”往“上”的建模分析工具，所以可以完整地进行“网 络重建”的工作，自然就能够把新技术列为考虑的范畴当中，从而完成对新技术的 评估和应用时机预测；而原有成本测算体系都是基于“过去”的分析测算，所以都 不具有对前瞻性技术的预测功能。 用 1 3 2 内容界定 由于电信成本涉及面非常广，所以电信成本代理模型在许多的研究范围都有应 大致可以分为网络研究、网络仿真程序的建立和模型应用三个部分。 北京邮f 也人学硕卜生论文 模型随甩： j _ 6 4 络兀豢划分 | 州络建设口r 行性氍圩究； 电信资费； 及其 + j 仿真程序的建立i 一 _ -甄连互通； 参数确定 非绑定网络7 b 素定价： 图1 2 论文内容界定示意图 其中，网络研究和仿真程序建立两项工作是电信成本代理模型研究的基础，由 于我国在成本代理模型方面的研究还不是很多，所以这基础一直没能够得以建 立。面对我国电信产业的飞速发展，电信成本代理模型的应用非常迫切，所以基于 成本代理模型的仿真程序就成为眼前急待解决的问题，本文以这一目标为出发点， 在基于成本代理模型的仿真程序上做出一定的探索，并且初步完成程序主体的编制 工作。 第二章网络元素划分和参数确定 通信网是指由电信端点、节( 结) 点和传输链路相互有机地连接起来，以实现 在两个或更多的规定电信端点之间提供连接或非连接传输的通信体系。我国电话网 最初由c l 、c 2 、c 3 、c 4 四级长途交换中心和c 5 端局构成。随着通信技术的发展 和电话规模的扩大，现在的网络结构正在逐步取消c 4 、c 5 级，形成三级汇接网结 构。c 3 本地网当中就包括市内电话网。 我国的通信网由长途网和本地网两部分组成。而本地电话网是指在同一个长途 编号区( 一般是四位) 范围内，由若干个端局或若干个端局和汇接局、局问中继线、 长市中继线( 或长农中继线) 、用户线路和电话终端设备组成的电话网。其中本地 网又有五种类型：特大城市本地电话网、大城市本地电话网、中等城市本地电话网、 小城市本地电话网和县本地电话网。 本文主要讨论的就是城市电话网： 本地电话网工程学模型研究 第8 贝共4 9 页北京邮电大学硕士生论文 k 市中继 r k i f , 局 磊霎袭一蜮线一市需分 医- | 、 、 ，t ，7 用户线 汇接局 用户电 。 = 话机 一 。一一j 图2 1 本地电话网 在建立自下而上模型时，理解固定网的网络拓扑结构是非常重要的第一步，根 据从几家运营的信息，我们得到固网网络拓扑图如下： 2 1 网元划分 2 1 1 网元的概念 图2 2 本地电话网拓扑图 电信网是电信企业向社会用户提供各种业务的物理载体，电信企业发生的各项 费用都是为了电信网络的建设、运营和维护；电信网的主要构成因素是终端设备、 ! ! 塞塑! 垫尘兰型! ：生堡墨墨! 墨苎! ! 壅 传输设备、交换设备以及支撑系统等硬件和相应的软件设施，我们把这些构成电信 网络所必需的基本元素称为网元。 2 1 2 网元设置的基本原则 网元的设置是进行网元成本核算必须首先解决的问题。设嚣网元项目既要考虑 电信网的物理结构和组网要求，又要兼顾网元之间的专业界限和业务生产流程。从 理论上讲，网元成本设置应遵循以下原则： 相对独立原则：对整个电信网进行划分时，不是完全按照电信网所包含的物理 实体简单划分，而是以专业为基础设立网元。对于其中可合并的部分应归并为一个 单元，对于多个专业共享的设施，按专业分类尽量加以分解，无法分解的将其划分为 公共单元。也就是指网元要在电信网络中具有一定的完整功能，这个功能体系不宜 过粗，也不宜过细。过粗的划分不能对网络进行精细的研究，而过细的研究会使整 个研究变得没有一般性，不具备持续发展。各成本单元之间既相互联系，又保持相 对独立性，在物理实体上不存在重叠部分。 成本可测原则：网元成本项目设置后，最终是用来归集成本费用，为成本核算提 供依据。因此设罱的网元成本项目应便于归集成本数据和量化，同时应根据网络结 构特征确定网元单元。由于网元成本的量化要求，它对某些设施在进行定性分析和 归并时，提出了科学的界定和严格区分。这部分的原则要求在现实当中，网络建设 时存在相对应的资产卡，通过资产卡可以准确地确定其资金消耗。 预见性原则：建立网元成本并不是用来仅仅满足一般成本管理，而是力图从电 信网程序化核算中获得更多的信息价值。因此设置的网元成本项目应带有一定的预 见性。由于电信技术进步快，当预见某些新设备或新的组网方式出现时，只需对部分 网络单元进行重新叠加或删除，而不必全部推翻或重新划分。 2 1 3 本地屯话嗣网元划分 在l e c o m 模型中提出，本地交换网路由四个主要部件构成：配线设施、主干 设施、交换机和局间中继设旌，下面图4 1 给出了一个典型的本地交换网的结构。 本地电话网工程学模型研究 第1 0 页共4 9 贞 北京邮1 毡大学碗二1 生论文 n i d ：网路接口器件 图2 3 一个典型的本地交换网路结构 参照上图，从用户住宅或办公地点的电话机向交换机的回溯过程如下：用户或 公司自己的线路在网路接口器件n i d ( n e t w o r ki n t e r f a c ed e v i c e ) 处连接到用户线 ( d r o pl i n e ) ，接着用户线又连接到分线器( d r o pt e r m i n a l ) ，在这里用户线与配线 ( d i s t r i b u t i o n b a c k b o n e ) 分开排列并跳接。配线电缆沿着街道在服务区内成格状分 布，并终接在服务区接口s a i ( s e r v i n ga r e ai n t e r f a c e ) 。上溯到s a i 的所有部件的 集合就称为配线设施( d i s t r i b u t i o np l a n t ) 。 在s a i 处，配线电缆和主干电缆连接。但是s a i 会采取不同的形式。对于接 近中心局的服务区，特别是居民区，s a i 多半会是简单的主干，配线接口f d i ( f e e d e r d i s t r i b u t i o n i n t e r f a c e ) ，f d l 在中国称为交接箱，在这里主干电缆的任意一 对线和配线电缆的任意一对线分科排列并跳接。对于其他服务区可能采用远程终端 r t ( r e m o t et e r m i n a l ) 方式，其工作方式设计为数字技术，或者采用某种t l 形式 ( 数字信号在铜缆上传播) ，或者采用光纤。 在s a i 和交换机之间负载电信业务量的光纤或铜缆设施称为主干设旌( f e e d e r p l a n t ) 。在交换机中，入局业务量被连接到相应的目的地信道，如果有些业务量要 被连接到其他线路中心的交换机，就要通过局间中继线( i n t e r o f f i c et r u n k s ) 被转接 到相应的交换机。这些连接线路中心的中继线统称为局问设施。 我们可以把主干电缆和配线电缆统称为用户线路，我国目前的用户线路主要还 是以传输语音信号为主，而且用户线普遍较短，一般平均长度在1 5 2 0 k i n 范围内， 但是农村线路由于地理的原因就会比较长一些。 可见，在成本代理模型当中，本地网络被划分为配线设施、主干设施、交换设 施和中继设施四个部分。 北京f 电人学颂i ：生论文 2 2 网元成本概念 2 2 1 网元成本 成本是反映产品生产过程中所消耗的物化劳动和活劳动，是网络资源价值的货 币表现。在电信基础网物理结构的基础上，根据电信业务的生产流程及组网要求，对 提供各种业务所需的设施进行对等配置所确定的相对独立的最小成本单元，称为网 元成本。 网元成本的分类：根据电信网的网络结构和网元含义，网元成本可对应划分为 交换机成本、传输设各成本、用户线成本、主干光缆或电缆成本、中继光缆或电缆 成本、配套电源及空调成本、管道成本和生产用房成本等。 本文中的电信成本主要考虑交换成本、中继成本、主干电缆成本、传输设备和 配线成本，这些成本构成了成本代理模型中优化成本的主体：其他成本如配套电源、 空调成本和房屋成本都可以按照一般惯例以固定比例地形式进行大致估算： 1 、配线设施 在成本代理模型中，用户被假设在矩形的服务区内均匀分布。每个服务区的用 户数、服务区的大小都有模型使用者自己设定。配线设施假设为在铜缆上负载模拟 信号。 本文中，配线设施的成本主要考虑铜电缆成本。但是，现今的“最后一公里” 问题是电信行业的热点问题，相关的新技术如光纤接入等层出不穷。为了保证研究 的可延续性，本文及程序也考虑了另外的接入方法，只要在配线成本文件中加入新 技术的相关信息就可以很方便地将新技术列入到待考虑地范围内，完成模型对技术 的更新。 2 、主干设施 在成本代理模型中，主干技术从不同容量和成本的技术方案中选择。主干路由 采用“松树( p i n e t r e c ) ”结构设计，该设计的主导思想是主要由一条骨干线构成主 干设施，所有的服务区共享该骨干线，每个服务区都通过唯一的分支连接到该骨干 线上。 本文的主干设施主要是计算主干电路的成本。同时，与配线设施一样，主干设 施的技术方案也可以通过对技术方案文件的修改方便地得到更新。 3 、交换机 交换机成本的设计思路如下：由l e c o m 的使用者提供交换机的线数、忙时使 用量，这些信息被用来计算交换机部件的规模，并在给定的某些成本信息输入后评 估它的成本。最后，通过电源设备的经营比例对成本进行加成，完成对电源设备成 本的计算。 本地电话网工程学模型研究 第1 2 负共4 9 贝北京1 l j i j i 乜人学颂十生论盘 4 、局间设施 局间设施的成本主要是计算服务区内每对中心局之间所需的中继线数。对每台 交换机，该计算的关键参数是局问忙时业务量，它是该局忙时总业务量的一部分。 而该局的忙时总业务量等于忙时每线业务量( 由l e c o m 的使用者设置) 乘以该交 换机服务的用户线数量。给定交换机( 原交换机) 的局间忙时业务总量根据下面公 式按一定比例分配到各个交换局之间，然后再确定中继线的条数。 2 2 2 网元容量和核算单位 网元容量概念是针对网元成本核算的要求专门提出的，它是将嗣元综合造价予 以量化的标准，是网络单元的综合度量。网元容量的核算单位，是由引起网元成本变 化的最直接因素所确定的。不同的网元具有不同的网元容量单位，如交换单元以交 换机的门数作为容量单位，传输单元以对公里或芯线作为容量单位。由于引起网元 成本变化的因素很多，这无疑增加了确定网元容量和网元容量单位的难度。网元成 本核算的目的是为电信企业开展网络经营提供服务，同时也是为制定电信业务资费 和网间结算提供服务。因此，成本核算单位的确定要与相对应的费率结构相适应，这 样4 能根据成本确定资费的各个构成部分的费用大小。 2 3 网元成本参数 根据上一节所讨论的划分原则，结合实际应用中的使用习惯，网络元素可以划 分为： 1 、数字本地交换机( d i g i t a ll o c a le x c h a n g e l 每一个数字本地交换机既可以直接与用户相连，也可以连接和控制几个远端交 换模块。数字本地交换机控制所有本节点用户间的呼叫，同时也参与输送与其他端 局之问的来去话呼叫。在农村地区，每一个端局对应一个本地数字交换机。 2 、汇接交换机( d i g i t a lt a n d e me x c h a n g e ) 一般来说，用户聚居区域离交换中心很远，而且该聚居区域人口密度比较大， 电话用户很多，根据我们的理解，数字交换机是在中等规模或大本地电话网中设的 第二级交换，但在小本地网中不存在数字汇接交换机( 这也是我们建议的设立规 则) 。 3 、长途交换机( d c ) 目前我国电话网采用的是三级交换网络，其中一级交换中心d c l 和二级交换 中心d c 2 均属于长途交换机。负责所有本地网之间的呼叫转接。 4 、远端交换模块( r e m o t es w i t c hu n i t ) 远端交换模块，又称远端用户接入单元( r e m o t ea c c e s si n t e r f a c eu n i t ) ，是指数 字交换机控制下的简单交换机，每个远端交换模块只属于一个数字交换机。例如， ! ! 塞! ! ! ! ! ：! 叁兰堡生竺笙塞堕! ! 墨茎! ! 墨 在英国，每个与数字交换机连接的远端交换模块，平均连接4 个用户。远端交换模 块可以直接连接两个用户的呼叫，或者将用户线路连接到本地数字交换机。远端交 换模块通常设在农村或者小城镇，在人口密集的城市里目前也很常见，相当一部分 远端交换模块与控制它的数字交换机放在同一个楼内。 s 、用户交换机 主要用户集团用户等内部通信需求较高的用户，城市中大的企业一般通信量较 大，尤其是在内部话务较多的时候对用户交换机需求会比较大。 6 、主配线架( m a i nd i s t r i b u t ef r a m e ) 主配线架是指终结用户线路的机架，经过主配线架后，这些线路与远端交换模 块连接，或者在有些情况下，直接连到数字本地交换机。在网络工程中常用的配线 架有双绞线配线架和光纤配线架。主配线架和交换机的容量数相对应。 以上部分为交换机系统所包含的网络元素，考虑到本文所采用方法的需要，将 交换机的成本进一步分解为下列参数： 西：交换机购买成本( 元线) ； d ：交换机安装及施工费用( 元线) ： 厶：交换机线数( 交换机呼叫处理能力) ； 廊：交换机实装率( ) ； j p m ：主配线架的购买价格( 元线) ； c m ；主配线架的安装成本( 元线) ； p ，：远端交换模块的购买价格( 元线) ； c r ：远端交换模块的安装成本( 元线) ； 三r ：远端交换模块线数( 交换机呼叫处理能力) ： ：远端交换模块的实装率( ) ： 因此， 交换机成本= 购买成本+ 安装成本= ( o + p s ) * l s ； 主配线架成本= 购买成本+ 安装成本= ( p 掰+ c m ) * i s ； 第i 个远端交换模块成本= 购买成本+ 安装成本= c 阶+ c ，) l r l i l ； 其中，l i 1 为第i 个远端模块的容量，由该模块所覆盖的用户数决定，有 l s = l d i ； i 7 、网络终接点( n e t w o r kt e r m i n a lp o i n t ) 网络终接点是指用户线路在用户所属房屋场所的终接点，常见的有分线盒。我 们假定，网络终接点的数量等于用户接入线路的数量。 8 、接入设备 本部分包括从终端用户到交换机或远端模块的所有线路设备的总和，也就是一 般意义上的用户线。在目前的农村接入网中，传递的信号都是在连接每个用户的一 对铜线上用模拟信号实现。用户线包括主干电缆和配线设施，其中主干电缆为网络 本地电话列工程学模型研究 ! ! ! ! 墨苎竺墨! !