一种千兆网络升级方案的确定方法与流程

1.本发明涉及一种网络升级领域，尤其涉及一种千兆网络升级方案的确定方法。


背景技术：

2.由于10gpon设备造价高，且千兆用户规模逐步增长，为保证投资效益，部分运营商根据千兆业务触发将gpon口升级为10gpon口，该方法保障投资效益，但网络建设难度大，且难以保证业务开通的及时性，部分运营商采用分场景、分优先级进行适当超前升级，但目前主要是一些定性的策略，还没有定量的方案，该方法难以有效的指导项目实施，且无法有效的保障投资效益。
3.目前没有关于定量计算gpon升级为10gpon口的方案。


技术实现要素：

4.本发明主要解决现有技术没有定量的gpon口升级方案问题；提供一种千兆网络升级方案的确定方法，对现网承载家庭带宽用户数大于等于某一个阈值的gpon口进行集中升级为10gpon口，模拟随着10gpon口承载千兆用户逐步增加，在全生命周期内可为企业带来的直接效益。
5.本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种千兆网络升级方案的确定方法，包括以下步骤：s1：建立gpon升级阈值和10gpon口建设规模的关系，建立gpon升级阈值与千兆用户发展规模的关系；s2：计算10gpon口建设投资、千兆收入、千兆成本；s3：计算千兆投资效益的关键经济指标，确定最优千兆升级方案。
6.对现网承载家庭带宽用户数大于等于某一个阈值的gpon口进行集中升级为10gpon口，模拟该过程中随着10gpon口承载千兆用户逐步增加，在全生命周期内可为企业带来的直接效益。模拟结果表明不同的gpon升级阈值对应不同的直接效益，因此可以求解一个最佳的升级阈值，使得全生命周期内获得最佳的投资效益。
7.作为优选，建立gpon升级阈值和10gpon口建设规模的关系的过程包括：对于特定区域，根据运营商pon网管系统导出每个gpon口承载家庭带宽用户数，对数据样本进行简单的筛选，获得承载用户数大于等于gpon升级阈值x的gpon口规，用m(x)表示。
8.由于单个gpon口承载家宽用户小于等于64户，因此共可获得64组数据(x，m(x))，x∈[1，64]，为了方便后续投资效益相关指标的计算，需要将此64组离散的数据进行函数拟合，使其变为连续函数，通过对某运营商多个城市相关数据进行拟合，发现一般情况下m(x)是x一次或二次函数，那么当gpon升级阈值为x，所需建设的10gpon口规模为m(x)。
[0009]
作为优选，建立gpon升级阈值与千兆用户发展规模的关系的过程包括：建立gpon升级阈值与10gpon口承载的宽带用户数之间的关系；根据运营商pon网管系统导出每个gpon口承载家庭带宽用户数信息，获得当gpon
升级阈值为x，gpon口升级为10gpon口后，承载在10gpon口上的宽带用户数n
x
(x)的值；建立gpon升级阈值和千兆宽带用户数发展的关系；千兆用户数随gpon升级阈值x和时间t(单位为年)的函数关系可表示为：n(x，t)＝n
x
(x)pa(t)其中pa(t)为10gpon口上普通用户发展为千兆用户的比例随时间的变化情况。
[0010]
该关系式可以和运营商市场部讨论后取定，将gpon口割接到10gpon口后，初始阶段10gpon口上的宽带用户均为普通宽带用户，然后随着时间的推移，普通用户逐步发展为千兆用户。
[0011]
作为优选，所述的千兆宽带用户包括普通光猫千兆用户和千兆光猫千兆用户；兆光猫千兆用户数随gpon升级阈值x和时间t的函数关系可表示为：其中，为千兆光猫千兆用户占总千兆用户的比例随时间的变化函数；普通光猫千兆用户数随gpon升级阈值和时间t的函数关系可表示为：其中，表示为普通光猫千兆用户占总千兆用户的比例随时间的变化函数。
[0012]
两种千兆用相对普通宽带用户带来的arpu(本文指每用户每月平均收入)值提升不同，开通的维护成本也不同，因此此处需加以区分。
[0013]
作为优选，所述的步骤s2包括：s21：计算10gpon口建设投资im(x)：im(x)＝c
10g
m(x)其中，c
10g
为单个10gpon口综合造价；s22：计算千兆业务增值收入；千兆业务增值收入包括普通光猫千兆用户带来的千兆增值收入和千兆光猫千兆用户带来的增值收入；千兆光猫千兆用户带来的增值收入又包括arpu增加值和一次性的调试费用；s23：计算千兆用户发展成本；c(x，t)＝ns(x，t)
·
(a1+a2)+m(x)
·
(a3+a4)其中，a1为每个千兆光猫千兆用户装机费用；a2为单个千兆光猫价格；a3为单gpon口割接至10g pon口综合维护成本；a4为gpon口拆除再利旧产生的负成本。
[0014]
作为优选，普通光猫千兆用户带来的千兆增值收入表示为：其中，ah为每个普通光猫千兆用户每月增值收入；
12ahdt表示为单位时间dt年内每个普通光猫千兆增值收入；千兆光猫千兆用户带来的增值收入表示为：其中，as为每个千兆光猫千兆用户每月增值收入；12asdt表示为单位时间dt年内每个千兆光猫千兆用户增值收入；e
t
为用户更换千兆光猫时收取的一次性调测费；10gpon网络运营期时间t内累计带来的千兆增值收入可表示为：i(x，t)＝ih(x，t)+is(x，t)。
[0015]
由于千兆用户规模是随时间t变化的一个值，为了计算10gpon网络运营期δt内累计产生的千兆增值收入，可等效通过对每个单位时间dt内产生的千兆增值收入求和实现，当我们把单位时间dt划分的足够小时，就可用积分的形势表示。
[0016]
作为优选，所述的步骤s3包括以下步骤：s31：计算全生命周期内直接投资效益；e
va
(x，t)＝i(x，t)-im(x)-c(x，t)s32：计算投资回收期；投资回收期t
p
满足以下方程：e
va
(x，t
p
)＝0s33：计算投资回报率；s34：gpon升级阈值的取定。
[0017]
作为优选，所述的gpon升级阈值的取定过程为：通过步骤s31的公式计算的全生命周期直接投资效益e
va
(x，8)，通过导数法或画图法求解极值和最大值，初步判断最优的gpon升级阈值x
′
max
；通过步骤s32中的方程画出投资回收期t
p
随gpon升级阈值x变化而变化的图像，反向验证x
′
max
是否合理；通过步骤s33中的公式计算判断rf(x
′
max
)是否为行业内比较优异的投资回报率。
[0018]
本发明的有益效果是：1.基于现网gpon口承载的家宽用户数这个特征维度作为是否升级10gpon的阈值，给出具有明确判据的千兆升级方案；2.通过建立投资效益模型分析最优升级方案，方案投资效益有保障；3.模型确定的升级方案提升建维效率，可实施性强；4.模型通用性高，输入其他维度升级方案，亦可测算相应维度最佳投资效益阈值。
附图说明
[0019]
图1是本发明的千兆网络升级方案的确定方法流程图。
[0020]
图2是本发明实施例的gpon口升级阈值与gpon口升级比例关系图。
[0021]
图3是本发明实施例的gpon口升级阈值与升级用户占比例关系图。
[0022]
图4是本发明实施例的全生命周期直接投资效益与x函数关系图。
具体实施方式
[0023]
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0024]
实施例：本实施例的一种千兆网络升级方案的确定方法，如图1所示，包括以下步骤：s1：建立gpon升级阈值和10gpon口建设规模的关系，建立gpon升级阈值与千兆用户发展规模的关系。
[0025]
s11：建立gpon升级阈值与10gpon口建设规模的关系。
[0026]
gpon升级阈值与10gpon口建设规模的关系的确定方法为：对于某一特定区域(区、县、市、省均可)，根据运营商pon网管系统可导出每个gpon口承载家庭带宽用户数，对数据样本进行简单的筛选，便可获得承载用户数大于等于gpon升级阈值x的gpon口规模，用m(x)表示，由于单个gpon口承载家宽用户小于等于64户，因此共可获得64组数据(x，m(x))，x∈[1，64]，为了方便后续投资效益相关指标的计算，需要将此64组离散的数据进行函数拟合，使其变为连续函数，通过对某运营商多个城市相关数据进行拟合，发现一般情况下m(x)是x一次或二次函数，那么当gpon升级阈值为x，所需建设的10gpon口规模为m(x)。
[0027]
在本实施例中，根据某省移动pon网管导出的数据，模拟出gpon升级阈值x与所需升级gpon规模的关系，如图2所示，共选取64组数据通过mathematica软件做函数拟合，尝试了1-3次函数拟合，发现二次函数拟合度最高，所需建设的10gpon口规模为m(x)可表示为：m(x)＝24.9614-0.76606x+0.00582462x2s12：建立gpon升级阈值与千兆用户发展规模的关系。
[0028]
首先建立gpon升级阈值与10gpon口承载的宽带用户数之间的关系，其次建立gpon升级阈值和千兆宽带用户数发展的关系。
[0029]
gpon升级阈值与10gpon口承载的宽带用户数之间关系的建立方法为：同样根据ppon网管系统导出每个gpon口承载家庭带宽用户数信息，可获得当gpon升级阈值为x，gpon口升级为10gpon口后，承载在10gpon口上的宽带用户数n
x
(x)的值，共可获得64组数据(x，n
x
(x))，x∈[1，64]，通过对某运营商多个地市相关数据拟合的结果，一般情况下n
x
(x)是x二次或三次函数关系。
[0030]
根据网管数据拟合x与承载在10gpon口家庭带宽用户数n
x
(x)的函数关系，共选取64组(x，n
x
(x))数据数值拟合了1-5阶函数，发现3阶函数拟合度最高，拟合结果如图3所示。
[0031]nx
(x)关于x的函数表达式为：n
x
(x)＝386.624+2.56082x-0.397316x2+0.00416444x3gpon升级阈值和千兆宽带用户数发展关系的建立方法为：将gpon口割接到10gpon口后，初始阶段10gpon口上的宽带用户均为普通宽带用户，然后随着时间的推移，普通用户逐步发展为千兆用户，因此千兆用户数随gpon升级阈值x和时间t(单位为年)的函数关系可表示为：n(x，t)＝n
x
(x)pa(t)其中pa(t)为10gpon口上普通用户发展为千兆用户的比例随时间的变化情况，该
关系式可以和运营商市场部讨论后取定。
[0032]
目前千兆宽带用户分为两类，一类为普通光猫千兆用户，另一类为千兆光猫千兆用户，两种千兆用相对普通宽带用户带来的arpu(本技术指每用户每月平均收入)值提升不同，开通的维护成本也不同，因此此处需加以区分，千兆光猫千兆用户数随gpon升级阈值x和时间t的函数关系可表示为：其中为千兆光猫千兆用户占总千兆用户的比例随时间的变化函数，一般情况下千兆发展初期千兆光猫千兆用户占比较低，随着时间的推移逐步提升，最终发展为100％。
[0033]
普通光猫千兆用户数随gpon升级阈值x和时间t的函数关系可表示为：上式中表示为普通光猫千兆用户占总千兆用户的比例随时间的变化函数。
[0034]
与某省移动市场部讨论确定千兆用户发展预期情况，在未来5年内，所有的家宽用户将100％升级为千兆用户，且千兆家宽用户为线性增长，同时未来5年内，普通光猫千兆用户将逐步升级为千兆光猫千兆用户，并在第5年达到100％，且该转变为线性变化。
[0035]
因此pa(t)可表示为：pa(t)＝vat其中，va为千兆用户占比增长速度，va＝0.2。千兆用户户数随gpon升级阈值x和时间t的变化情况可表示为：n(x，t)＝n
x
(x)pa(t)10gpon光猫千兆用户占总千兆用户比例随时间t的变化关系为：其中，vs＝0.2为千兆光猫千兆用户占比增长速度，则千兆光猫千兆用户数为：普通光猫千兆用户占比为：相应的普通光猫千兆用户数为：s2：计算10gpon口建设投资、千兆收入、千兆成本。
[0036]
s21：计算10gpon口建设投资。
[0037]
计算10g pon口建设投资方法为：10gpon口建设一次性投资可表示为：im(x)＝c
10g
m(x)
其中，c
10g
为单个10gpon口综合造价，在本实施例中为0.2516万。
[0038]
s22：计算千兆业务增值收入。
[0039]
计算千兆业务增值收入方法为：千兆业务增值收入主要有两部分，一部分为普通光猫千兆用户带来的千兆增值收入，另一部分为千兆光猫千兆用户带来的增值收入，后者又分为两部分，一是arpu增加值，二是一次性的调试费用。
[0040]
由于千兆用户规模是随时间t变化的一个值，为了计算10gpon网络运营期δt内累计产生的千兆增值收入，可等效通过对每个单位时间dt内产生的千兆增值收入求和实现，当我们把单位时间dt划分的足够小时，就可用积分的形势表示，其中第一部分普通光猫千兆用户累积带来的千兆收入增加值可以用表示为：其中ah为每个普通光猫千兆用户每月增值收入，即普通光猫千兆用户arpu减百兆用户arpu。12ahdt表示为单位时间dt年内每个普通光猫千兆增值收入。
[0041]
第二部分千兆光猫千兆用户累积带来的千兆增值收入可用表示为：其中as为每个千兆光猫千兆用户每月增值收入，即千兆光猫千兆用户arpu减普通百兆用户arpu。
[0042]
12asdt表示为单位时间dt年内每个千兆光猫千兆用户增值收入。
[0043]et
为用户更换千兆光猫时收取的一次性调测费。
[0044]
10gpon网络运营期时间t内累计带来的千兆增值收入可表示为：i(x，t)＝ih(x，t)+is(x，t)根据公式计算方法，第0-5年某省移动千兆增值收入为：t∈[0，5]；第5-8年千兆用户规模处于稳定状态，千兆增值收入为：i2(x，t)＝a
sns
(x)(12t-60)t∈(5，8]；根据某省移动千兆业务发展经验值，其中as＝0.0004万元，ah＝0.0002万元。
[0045]
s23：计算千兆用户发展成本。
[0046]
计算千兆用户发展成本方法为：千兆成本来源主要为10gpon光猫设备费用及装机费用、gpon口割接至10g pon口的维护成本、gpon口拆除利旧产生的负成本，具体计算如下：c(x，t)＝ns(x，t)
·
(a1+a2)+m(x)
·
(a3+a4)a1——每个千兆光猫千兆用户装机费用(普通光猫千兆用户直接通过系统后台升
级，无需上门装机，因此不考虑该部分成本)。
[0047]
a2——单个千兆光猫价格。
[0048]
a3——单gpon口割接至10g pon口综合维护成本。
[0049]
a4——gpon口拆除再利旧产生的负成本。
[0050]
在本实施例中，取a1＝0.0089万元，a2＝0.0249万元，a3＝0.00275万元，a4＝0.00975万元，可得千兆用户发展成为：s3：计算千兆投资效益的关键经济指标，确定最优千兆升级方案。
[0051]
s31：计算全生命周期内直接投资效益。
[0052]
全生命周期内直接投资效益计算方法为：千兆直接投资收益＝千兆业务增值收入-10g pon口建设投资-千兆成本，可表示为：e
va
(x，t)＝i(x，t)-im(x)-c(x，t)x∈[1，64]；t∈[0，8]；从2000年第2代固网开始，一般每5-8年出现一次固网技术的变革，因此本文考虑10gpon全生命周期为8年。令公式中的t＝8，则可求出全生命周期内千兆直接投资效益为e
va
(x，8)的值。
[0053]
在本实施例中，直接投资效益为：全生命周期内直接投资效益为：e
va
(x，8)＝i1(x，5)+i2(x，8)-im(x)-(-70m(x)+338n
x
(x，t))＝206n
x
(x，t)-2446m(x)上式通过软件可画出如图4所示的全生命周期直接投资效益与x函数关系图。
[0054]
通过图像获得最佳gpon升级阈值x
′
max
＝16。
[0055]
s32：计算投资回收期。
[0056]
投资回收期计算方法为：投资回收期t
p
满足以下方程：e
va
(x，t
p
)＝0在本实施例中，投资回收期表示为：投资回收期总体趋势随10gpon建设规模增加而增加，特别的对于gpon升级阈值在1到58范围内，投资回收期变化平缓在4～6年内，因此gpon升级阈值对投资回收期影响较小，取x
′
max
＝16时，回收期为5.89年。
[0057]
s33：计算投资回报率。
[0058]
投资回报率的计算方法为：投资回报率＝年均投资收益/固定投资总额
×
100％，在本实施例朱工，投资回报率与gpon升级阈值x的函数关系：s34：gpon升级阈值x
max
的取定。
[0059]
gpon升级阈值x
max
的取定方法为：首先计算的全生命周期直接投资效益e
va
(x，8)，它是关于x的高次函数，因此可以通过导数法或画图法求解极值和最大值，从而初步判断最优的gpon升级阈值x
′
max
。
[0060]
然后画出投资回收期t
p
随gpon升级阈值x变化而变化的图像，可以反向验证x
′
max
是否合理。
[0061]
最后rf(x
′
max
)是否为比较优异的投资回报率(一般而言大部分行业正常投资回报率在5％-20％)。
[0062]
在实际的项目建设过程中，最佳的gpon升级阈值x
max
取定一方面综合考虑全生命周期内直接投资效益、投资回收期、投资回报率等经济指标情况，可在x
′
max
附近取定，另外还需兼顾公司的整体投资计划，在符合整体投资安排的前提下，结合经济效益指标情况选择最佳的gpon升级阈值x
max
。
[0063]
在本实施例中，投资回报率表示为：一般而言大部分行业正常投资回报率在5％-20％，当gpon升级阈值为16户时，投资回报率为12％是比较优异的结果，因此建议取x
max
=16。
[0064]
本实施例的方案与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)给出了一种新的千兆升级方案的确定方法。
[0065]
当前各运营商千兆升级方案均为一些定性的策略，无法预判升级方案是否合理，且实施标准不明确，本方法从投资效益角度出发点，通过严格的数学过程，模拟10gpon系统在全生命周期过程中任意时刻的经济指标的变化情况，定量的给出最佳投资效益的千兆升级方案。
[0066]
(2)模型结果可靠性高。
[0067]
模型建立的的逻辑关系清晰，计算过程严谨，且通过直接投资收益所得出的最佳gpon升级阈值后，还通过投资回收期和投资回报率等经济指标验证其合理性，保证了结论可靠性高。
[0068]
(3)模型给出的千兆升级方案可实施性强。
[0069]
当前各省运营商的现网pon口规模达到十几万甚至几十万级别，如果按业务响应进行零星的割接升级，将造成大量运维力量多次上站，运维工作量巨大且效率低，通过本实施例给出的方案，实现gpon口集中割接升级为10gpon口，大幅提升运维效率。
[0070]
(4)基础数据可调。
[0071]
本方案涉及的全部基本参数，包括：gpon网管数据、市场对千兆业务发展的预期情
况、10gpon口造价、装维费用等，用户均可以基于自身情况修改参数，从而得到适合自身实际情况的千兆升级方案。
[0072]
应理解，实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。