(57)【要約】通信ネットワークにおいて、ネットワークコンポーネントあるいはエレメントの適切な組み合わせを選択して配置するための方法およびコンピュータプログラム製品を実現する。ネットワークのノード間で通信サービスを提供することで生じるキャッシュフローの正味現在価値を最大化するように、ネットワークコンポーネントの選択がなされる。前記方法は、ネットワーク設計および価格設定を制限する情報を受け取るステップと、その制限情報を用いて、通信ネットワークの各リンクについてのネットワークコンポーネントの組み合わせを選択するステップとを含む。本発明によれば、複数の連続した期間のそれぞれについて、ネットワークコンポーネントの選択が行われ、ネットワーク展開の効率的な企画が可能となる。前記選択は、ネットワークコンポーネントが長期間の需要を満たし、かつ、通信サービスの提供から生じるキャッシュフローの正味現在価値を最大化するように、なされる。
2004528625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークのノード間における通信サービスの提供から生じるキャッシュフローの正味現在価値（ＮＰＶ）を最大化する方法であって、
複数の連続した期間におけるネットワークコンポーネントと製品価格との適切な組合わせを選択することにより最大化が達成され、
前記方法は、
（ａ）製品需要、製品価格、ネットワークトポロジー、利用可能技術、コスト、および、ネットワークの初期状態に関する制限情報を受けとるステップと、
（ｂ）期間Ｔ毎に製品販売の結果として得られる収益をモデル化する数式を、期間Ｔ毎の価格および各製品ｐの関数として生成するステップと、
（ｃ）期間Ｔ毎の各リンクに対するトラフィック容量を決定するステップと、
（ｄ）通信サービスを提供するコストをモデル化する数式を、期間Ｔ毎の各製品ｐの需要と、技術、サークル、および期間Ｔのそれぞれについての、購入され、使用され、および回収された、リングおよび波長の数との関数として生成するステップと、
（ｅ）ＮＰＶをモデル化する数式を、収益とコストの目的関数として生成するステップと、
（ｆ）前記目的関数を最適化するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
（ｇ）各リンクに対するネットワークコンポーネントを、前記通信ネットワーク、前記コンポーネント配置の時間および場所、製品価格、および価格変動のタイミングにおいて決定するために最適化を用いるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
製品の需要に関する前記制限情報が、
（ａ）一つの期間から次の期間へのいずれの需要増加にも制限が設けられており、ある期間から次の期間にかけて減少しない需要と、
（ｂ）初期期間における各リンクおよび各製品に対する需要の所定のレベルと、
（ｃ）各リンクに対するネットワーク全体の需要の固定比率とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
製品価格に関する前記制限情報が、
（ａ）ある期間から次の期間にかけて減少しない各製品の価格と、
（ｂ）各製品の価格に関する一定の価格弾力性と、
（ｃ）長期にわたる任意の製品の弾力性に対するベル形曲線と、
（ｄ）初期期間における各製品の所定価格とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ネットワークトポロジーに関する前記制限情報が、
（ａ）接続性を要するノードの固定された集合と、
（ｂ）前記接続性を供給するリンクの固定された集合とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
利用可能技術に関する前記制限情報が、
（ａ）ファイバに対するデータレートと波長の最大数との可能な組み合わせの所定の集合と、
（ｂ）ファイバ世代の所定の集合とを含み、
いずれの技術も所定の集合の要素であり、いずれのファイバもファイバ世代の一つに属する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
コストに関する前記制限情報が、
（ａ）期間Ｔ毎の各ネットワークコンポーネントの一般市場価格と、
（ｂ）所定の固定コストの圧縮比率とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ネットワークの初期状態に関する前記制限情報が、
（ａ）初期期間に購入された波長の数と、
（ｂ）前記初期期間に購入されたリングの数と、
（ｃ）前記初期期間に購入されたファイバ量とを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
収益の数式が、
αおよびβを倍率、βpTをシェア増加パラメータ、Ｐを価格、Ｑを需要とした場合、
【数１】
2004528625.tif 000030
である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記ステップ（ｃ）が、期間Ｔに各リンクへ決定された容量を供給するために必要なネットワークコンポーネントを決定するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
コストの数式が、ｒを平均インフレ率とした場合ｄTは現在価値要因であり、
【数２】
2004528625.tif 000031
である、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
Ｋｐ＝ＤＡＣＳ、ルータ、トランスポンダ、マルチプレクサのコストの和、
ε＝コスト圧縮要素、
δT＝年間の割引率、
α＝装置コスト要素、
ωrλcT＝１サイクルのリングコスト、
φrλcT＝１サイクルの波長コスト、
ψjgcT＝１サイクルのファイバコスト、とすると、
【数３】
2004528625.tif 000032
が成り立つ、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
【数４】
2004528625.tif 000033
が成り立つ、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
ａrλcT＝１サイクルのベンダＯ＆Ｍ（維持管理）リング経費、
ｂrλcT＝１サイクルのベンダＯ＆Ｍ（維持管理）波経費、とすると、
【数５】
2004528625.tif 000034
が成り立つ、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
ζ＝ユニット毎の長距離輸送ＡＤＭメンテナンスコスト、
ｎcity＝タイプＡＤＭの市の数、
Ｃmetro＝地下鉄設備のメンテナンスコスト、とすると、
【数６】
2004528625.tif 000035
が成り立つ、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
ｃILA＝ＩＬＡのメンテナンスコスト、
ｆring＝１リングのファイバ、
ξc＝サイクル距離、
Ｍ3RT＝ＲＲＲターミナルのメンテナンスコスト、
Ｃops＝営業コストの増分、
ｎ’term＝ターミナルの総数、とすると、
【数７】
2004528625.tif 000036
が成り立つ、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
Ｃprov＝供給コスト、
Ｃcust＝ＣＩＭおよびオーダ入力のための新しいＤＳ３と等価なコスト、
ｎCustMainCost＝顧客維持コストの合計、とすると、
【数８】
2004528625.tif 000037
が成り立つ、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
ＣRevPerc＝収益経費(revenue expenses)の倍率パーセンテージ(scaled percentage）とすると、
【数９】
2004528625.tif 000038
が成り立つ、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
φpT＝ＤＳ３毎のローカルアクセスコストとすると、
【数１０】
2004528625.tif 000039
が成り立つ、請求項１１に記載の方法。
【請求項２０】
ＣRetire＝回収コスト要素、
ωrλcT*＝利用可能な期間における１サイクルのリングコスト
φrλcT*＝利用可能な期間における１サイクルの波コスト
ｓ＝倍率要素、
ｑT＝供給コスト要素、
Ｍ＝定数、とすると、
【数１１】
2004528625.tif 000040
が成り立つ、請求項１１に記載の方法。
【請求項２１】
前記目的関数が、
【数１２】
2004528625.tif 000041
である、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記ステップ（ｆ）が、
（i）増加しない価格制限を除去するステップと、
（ii）初期最適化を実行するステップと、
（iii）その結果のプランを評価するステップとを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ステップ（ｆ）が、
(iv)ある製品について価格上昇が観察されたときに、上昇を削減するために、価格が上昇した時点で価格を調整するステップと、
(v)ステップ(iv)の調整をさらなる制限として用いて、その後の最適化を実行するステップとをさらに含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
ネットワークのノード間における通信サービスの提供から生じるキャッシュフローの正味現在価値（ＮＰＶ）を最大化するために、複数の連続した期間におけるネットワークコンポーネントと製品価格との適切な組合わせを選択するコンピュータにおいてアプリケーションプログラムを実行させるための、コンピュータで読みとり可能なプログラムコード手段を格納したコンピュータで読みとり可能な媒体を有するコンピュータ利用可能なコンピュータプログラム製品であって、
前記のコンピュータで読みとり可能なプログラムコード手段が、
（ａ）製品需要、製品価格、ネットワークトポロジー、利用可能技術、コスト、および、ネットワークの初期状態に関する制限情報を受けとるための第１のコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段と、
（ｂ）期間Ｔ毎に製品販売の結果として得られる収益をモデル化する数式を、期間Ｔ毎の価格および各製品ｐの関数として生成するための第２のコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段と、
（ｃ）期間Ｔ毎の各リンクに対するトラフィック容量を決定するための第３のコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段と、
（ｄ）通信サービスを提供するコストをモデル化する数式を、期間Ｔ毎の各製品ｐの需要と、技術、サークル、および期間Ｔのそれぞれについての、購入され、使用され、および回収された、リングおよび波長の数との関数として生成するための第４のコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段と、
（ｅ）ＮＰＶをモデル化する数式を、収益とコストの目的関数として生成するための第５のコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段と、
（ｆ）前記目的関数を最適化するための第６のコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段とを含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項２５】
（ｇ）各リンクに対するネットワークコンポーネントを、前記通信ネットワーク、前記コンポーネント配置の時間および場所、製品価格、および価格変動のタイミングにおいて決定するために最適化を用いるための第７のコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段をさらに含む、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２６】
製品の需要に関する前記制限情報が、
（ａ）一つの期間から次の期間へのいずれの需要増加にも制限が設けられており、ある期間から次の期間にかけて減少しない需要と、
（ｂ）初期期間における各リンクおよび各製品に対する需要の所定のレベルと、
（ｃ）各リンクに対するネットワーク全体の需要の固定比率とを含む、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２７】
製品価格に関する前記制限情報が、
（ａ）ある期間から次の期間にかけて減少しない各製品の価格と、
（ｂ）各製品の価格に関する一定の価格弾力性と、
（ｃ）長期にわたる任意の製品の弾力性に対するベル形曲線と、
（ｄ）初期期間における各製品の所定価格とを含む、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２８】
ネットワークトポロジーに関する前記制限情報が、
（ａ）接続性を要するノードの固定された集合と、
（ｂ）前記接続性を供給するリンクの固定された集合とを含む、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２９】
利用可能技術に関する前記制限情報が、
（ａ）ファイバに対するデータレートと波長の最大数との可能な組み合わせの所定の集合と、
（ｂ）ファイバ世代の所定の集合とを含み、
いずれの技術も所定の集合の要素であり、いずれのファイバもファイバ世代の一つに属する、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３０】
コストに関する前記制限情報が、
（ａ）期間Ｔ毎の各ネットワークコンポーネントの一般市場価格と、
（ｂ）所定の固定コストの圧縮比率とを含む、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３１】
前記ネットワークの初期状態に関する前記制限情報が、
（ａ）初期期間に購入された波長の数と、
（ｂ）前記初期期間に購入されたリングの数と、
（ｃ）前記初期期間に購入されたファイバ量とを含む、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３２】
収益の数式が、
αおよびβを倍率、βpTをシェア増加パラメータ、Ｐを価格、Ｑを需要とした場合、
【数１３】
2004528625.tif 000042
である、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３３】
前記第４のコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段（ｄ）が、期間Ｔに各リンクへ決定された容量を供給するために必要なネットワークコンポーネントを決定するためのコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段を含む、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３４】
コストの数式が、ｒを平均インフレ率とした場合、ｄTは現在価値要因であり、
【数１４】
2004528625.tif 000043
である、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３５】
Ｋｐ＝ＤＡＣＳ、ルータ、トランスポンダ、マルチプレクサのコストの和、
ε＝コスト圧縮要素、
δT＝年間の割引率、
α＝装置コスト要素、
ωrλcT＝１サイクルのリングコスト、
φrλcT＝１サイクルの波長コスト、
ψjgcT＝１サイクルのファイバコスト、とすると、
【数１５】
2004528625.tif 000044
が成り立つ、請求項３４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３６】
【数１６】
2004528625.tif 000045
が成り立つ、請求項３４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３７】
ａrλcT＝１サイクルのベンダＯ＆Ｍ（維持管理）リング経費、
ｂrλcT＝１サイクルのベンダＯ＆Ｍ（維持管理）波経費、とすると、
【数１７】
2004528625.tif 000046
が成り立つ、請求項３６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３８】
ζ＝ユニット毎の長距離輸送ＡＤＭメンテナンスコスト、
ｎcity＝タイプＡＤＭの市の数、
Ｃmetro＝地下鉄設備のメンテナンスコスト、とすると、
【数１８】
2004528625.tif 000047
が成り立つ、請求項３６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項３９】
ｃILA＝ＩＬＡのメンテナンスコスト、
ｆring＝１リングのファイバ、
ξc＝サイクル距離、
Ｍ3RT＝ＲＲＲターミナルのメンテナンスコスト、
Ｃops＝営業コストの増分、
ｎ’term＝ターミナルの総数、とすると、
【数１９】
2004528625.tif 000048
が成り立つ、請求項３６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４０】
Ｃprov＝供給コスト、
Ｃcust＝ＣＩＭおよびオーダ入力のための新しいＤＳ３と等価なコスト、
ｎCustMainCost＝顧客維持コストの合計、とすると、
【数２０】
2004528625.tif 000049
が成り立つ、請求項３６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４１】
ＣRevPerc＝収益経費(revenue expenses)の倍率パーセンテージ(scaled percentage）とすると、
【数２１】
2004528625.tif 000050
が成り立つ、請求項３６に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４２】
φpT＝ＤＳ３毎のローカルアクセスコストとすると、
【数２２】
2004528625.tif 000051
が成り立つ、請求項３４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４３】
ＣRetire＝回収コスト要素、
ωrλcT*＝利用可能な期間における１サイクルのリングコスト
φrλcT*＝利用可能な期間における１サイクルの波コスト
ｓ＝倍率要素、
ｑT＝供給コスト要素、
Ｍ＝定数、とすると、
【数２３】
2004528625.tif 000052
が成り立つ、請求項３４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４４】
前記目的関数が、
【数２４】
2004528625.tif 000053
である、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４５】
前記第７のコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段（ｇ）が、
（i）増加しない価格制限を除去するコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段と、
（ii）初期最適化を実行するコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段と、
（iii）その結果のプランを評価するコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段とを含む、請求項２４に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項４６】
前記第７のコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段（ｇ）が、
(iv)ある製品について価格上昇が観察されたときに、上昇を削減するために、価格が上昇した時点で価格を調整するコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段と、
(v)コンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段(iv)の調整をさらなる制限として用いて、その後の最適化を実行するコンピュータ読みとり可能なプログラムコード手段とをさらに含む、請求項４５に記載のコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークの発展に関し、特に、関連コストおよび収益の管理に関する。
【背景技術】
【０００２】
あらゆる商業的通信サービスプロバイダの目的は、会社の投資家達への報酬を最大化することにある。企業金融理論によれば、この目的に最も関連性が高いメトリックは、会社の運用により生じる、予想される将来の正負のキャッシュフローのストリームの正味現在価値（ＮＰＶ）である。従って、サービスプロバイダおよび他の企業の目的は、キャッシュフローの正味現在価値を最大化することにある。通信業者および他の企業は、伝統的に、この目的の追求を、企業開発、戦略企画、あるいはマーケティング部門で開発された戦略的プランの形にモデル化しようと努めて来た。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通信業者にとって、戦略的計画モデルへの典型的な入力は、収益、資本コスト、および営業コストを含む。会社から提供される用役能力が需要を満たすために十分であると仮定すると、これらの入力の最初である収益は、一般的に、コストから独立したものとして扱われる。さらに、需要（収益を決定する要因）のレベルが多少なりともコストに関連すると仮定した場合、一般的に短期的な価格付けおよび競争的分析を目的として、そのようになされている。従って、収益とコストとの関係は、戦略企画モデルの開発において、十分には理解されていなかった。特に、価格、需要、およびコストの間の相互作用の判断を誤れば、ビジネスプランの開発は最適状態には及ばないという結果となる。
【０００４】
従って、価格、需要、およびコスト間の関係を認識した実用的なビジネスモデルが必要であった。通信産業の基礎となる技術は、現在、１ドルの消費についての売り上げにおいて、指数関数的な発展を可能としている。このようなビジネスモデルなしでは、通信業者が、連続的に行わなければならないかも知れない、必要な価格調整に関して、目的に適った決定をすることは、ほぼ確実に不可能であろう。このようなビジネスモデルを持たない通信業者は、コストを削減し需要を刺激する、改善されたネットワーク技術をうまく展開することも、同様に不可能であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、通信ネットワークにおいてネットワークコンポーネントまたはエレメントの適切な組み合わせを選択してアレンジし、通信サービスの価格を設定するための方法およびコンピュータプログラム製品である。これは、ネットワークのノード間の通信サービスを提供した結果として生じるキャッシュフローの正味現在価格を最大化するようになされる。この方法は、ネットワーク設計および価格設定を制限する情報を受けとるステップと、次に、前記制限情報を用いて、通信ネットワークにおける各リンクに対するネットワークコンポーネントの組み合わせを選択して価格を設定するステップとを含む。
【０００６】
本発明によれば、価格の決定とネットワークコンポーネントの選択は、いくつかの連続した期間のそれぞれについて実行され、ネットワークの展開と通信サービスの価格構造を効率的に企画できる。前記選択は、長期間の通信サービスの販売から生じるキャッシュフローの正味現在価格を最大化するという目的を持って、かつ、ネットワークコンポーネントがサービス需要を確実に満たすように、行われる。
【０００７】
本発明は、通信サービスの提供から生じるキャッシュフロー正味現在価格を最適化するという特徴を有する。本発明は、資源と技術の限界により制限されながら最適化を実行するという、追加的特徴を有する。本発明は、需要、価格、およびコストを、単一のビジネスモデルに組み込むという利点を有する。本発明は、ネットワーク管理と製品価格設定のための拡張的プランを提供するという、さらなる利点を有する。
【０００８】
本発明について前述した特徴および利点並びに他の特徴および利点は、図面を参照した、以下のより詳細な本発明の好ましい実施形態の説明から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ここで、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同様の参照番号は、同一または機能的に類似の要素を指す。同様に、図において、各参照番号の最も左の桁が、その参照番号が最初に用いられる図に対応する。以下では、特定の構造および構成を説明するが、これは、説明の目的のみに用いられることは明らかである。当業者であれば、本発明の本質と範囲から離れることなく、他の構造および構成を用い得ることを理解できるであろう。本発明が、様々な他の装置やアプリケーションにも適用できることは、当業者にとって自明であろう。
Ｉ.概要
Ａ．目的
本発明の目的は、（１）長期間での通信ネットワークの開発、（２）長期間での通信サービス（以下、「製品」と称する）の価格設定、を容易にすることにある。ネットワーク開発と価格設定は、これらのサービスの販売から生じるキャッシュフローの正味現在価格（ＮＰＶ）を最大化するように実行される。本発明は、収益およびコストの関数としてキャッシュフローを表現する数学的モデルを含む。
Ｂ．プロセス構造
ここで説明する本発明は、通信サービスの提供から生じるキャッシュフローを最大化するための最適化プロセスを含む。このプロセスで必要とされるプロセスおよび情報を、一般的に図１に示す。最適化プロセス１０５は、情報の入力を要求し、ある期間におけるネットワーク開発および製品の価格設定を行うビジネスプランを作成する。プロセス１０５は、３つの一般的な分析領域を効率的に統合する。第１に、プロセス１０５は、顧客に利用させることのできる製品と、その製品について課すべき価格と、製品の適切な構成とを考慮する。この情報は、まとめて、製品・価格情報１１０として図示されている。第２に、プロセス１０５は、ネットワーク上を通過するトラフィックの量と、そのトラフィックがどのように経路決定されるかと、前記ネットワークの各リンクに必要とされる容量とについて、考慮する必要がある。この情報は、まとめて、トラフィック情報１１５として図示されている。第３に、プロセス１０５は、顧客に所望の製品を提供するために、適切なリンク上に適切な容量を実現するために選択して結合すべき装置と他のインフラを考慮しなければならない。この情報は、まとめて、装置情報１２０として図示されている。
【００１０】
プロセス１０５は、市場推定１２５の集合を用いる。これらの推定については、以下に詳しく説明する。一般に、市場推定１２５は、製品およびその価格に対する需要と、価格変動と需要変動との関係に対応する。この関係は、価格弾力性統計値の観点から記述される。市場推定１２５は、ネットワーク全体において異なるリンクへ需要がどのように割当てられるかについての情報も含む。初期の需要レベルは、初期価格レベルとして推定される。
【００１１】
さらに、顧客に利用可能な製品は、製品説明１３０においてモデル化される。光ネットワークの場合、このような製品は、例えば、プライベートライン製品、インターネットプロトコル（ＩＰ）ベースの製品、および、波長ベースの製品などを含む。製品説明１３０は、需要を考慮して、供給すべき製品およびその価格を決定する際に、市場推定１２５と共に用いられる。従って、製品説明１３０および市場推定１２５は、製品・価格情報１１０に含まれる。製品・価格情報１１０は、次に、期待される収益のモデルに影響を与える。
【００１２】
ネットワークのトポロジーも、モデル化しなければならない。一般に、ネットワークトポロジー１３５は、ネットワークのノードの集合と、リンク（物理的なネットワークセグメント）の集合と、リングへのリンクの編成とを含む。各リングは、共通の技術を共用するリンクの集合である。リングおよびサークルは、以下に詳しく説明する。ネットワークトポロジー１３５は、サークルの集合も含む。サークルとは、ネットワーク内の一つまたは二つ以上のリングに表れるリンクの集合として定義される。ネットワークトポロジー１３５は、ルーティング（経路決定）の需要の関数であり、各リンクに要求される容量を反映しなければならない。従って、ネットワークトポロジー１３５は、トラフィック情報１１５に組み込まれる。
【００１３】
装置情報１２０は、技術推定１４０の集合を含む。技術推定１４０は、可能な伝送レートの範囲を含んでも良く、光ファイバネットワークの場合は、リンク上で利用可能とできる波長の可能な数も含む。光ファイバネットワークの場合、技術推定１４０は、利用可能なファイバの世代および利用可能なケーブルサイズ（すなわち１ケーブルあたりのファイバ）も含むことがある。
【００１４】
異なる技術に伴うコストもモデル化することができる。通信サービスプロバイダにとって嵩むトータルコストは、投資コスト、ネットワークサービスコスト、営業コスト、回収コスト、およびアクセスコストを含む。このような統合的なコストモデル１４５は、どの装置を通信ネットワークに用いるか（すなわち、どのようにコンポーネントを選択してネットワークを構築するか）を特定することを容易にするために、技術推定１４０と共に装置情報１２０に組み込まれる。装置情報１２０は、通信サービスプロバイダによって長期間にわたって課され得るコストを決定する際に用いられる。
【００１５】
最適化プロセス１０５への他の入力は、モデル化すべきシナリオ全体に関する推定の集合である。これらのシナリオ推定１５０は、タイミングと財務推定との両方を含む。タイミング推定は、例えば、最適化が実行されるインターバルの定義を含む。本発明の一実施形態では、最適化プロセスは、定義された年に始まり所定の年数続行する期間中のネットワーク開発に対応する。財務推定は、最適化プロセス１０５に必要とされる、割引率および価格圧縮率のような情報を含んでも良い。
【００１６】
プロセス１０５の出力は、ネットワークがどのように展開されるべきか（例えば、要求された製品を提供するために、どのような装置がどのノードおよびリンクに配置されるべきか）の記述と、製品の価格設定である。適切な製品価格と装置展開は、シナリオ推定１５０によって特定された期間内の各年について特定される。その結果は、さらなる分析１５５を受けても良い。本発明の一実施形態では、市販品として入手可能なスプレッドシートパッケージ（例えばワシントン州レドモンドのマイクロソフト株式会社の製品であるＥＸＣＥＬ）を用いて、その結果の表示および分析を行っても良い。
Ｃ．プロセスフロー
本発明の全体フローを図２に示す。このプロセスは、ステップ２０５から始まる。ステップ２１０で、様々な制限を受け取る。この制限は、最適化が行われる期間の定義、各製品の価格および需要の初期値、ネットワークがサービスを提供すべきノードの集合、および、財務推定の集合を含む。これらは、割引率と、価格およびコストの挙動における制限とを含む。この制限については、以下に詳しく説明する。ステップ２１５において、通信サービスプロバイダが受け取る収益は、モデル化される。各期間に対する収益は、その期間における価格と需要に基づいてモデル化される。ステップ２２０において、ネットワークのトポロジーがモデル化される。トポロジーモデルは、ノードとリンクの配置を決定する需要に基づいており、リンクおよび期間毎に要求された容量を決定する。ステップ２２５において、通信サービスプロバイダが原因となる様々なコストがモデル化される。コストは、各期間の需要レベルと、各期間に購入され、使用され、回収されたインフラ（装置および帯域幅）とに依存する。ステップ２３０で、複数年のＮＰＶ最適化が実行される。このステップは、キャッシュフローのＮＰＶの最大値をもたらすための、各製品および期間に対する需要レベル（および価格レベル）と、リンクおよび期間毎の特定のインフラ展開とを求める。ステップ２３５において、前記最適化に従って、ネットワークインフラは展開され、製品の価格が設定される。このプロセスは、ステップ２４０で終了する。
Ｄ．用語
以下の用語は、本出願の残りの部分で用いられる。これらの用語の定義を以下に示す。
【００１７】
サークル：ネットワークの一つまたは複数のリング（以下に定義）内に表れるリンク（以下に定義）の集合。サークルは、リングをサポートする物理的なインフラである。
【００１８】
クラウド(Cloud)資源：通信バックボーンの内部で製品によって使用され、異なる製品間で共用される資源。例として、ファイバ、波長、およびリング（以下に定義）が挙げられる。
【００１９】
コスト圧縮：期間毎にコストが変化する割合である。
【００２０】
エッジ資源：通信バックボーンの外側で製品によって使用され、特定の製品に関連する資源である。例として、ルータ、デジタル−アナログ相互接続システム（ＤＡＣＳ）が挙げられる。
【００２１】
リンク：物理的ネットワークセグメントのチェーンである。
【００２２】
Ｏ＆Ｍ：運用および管理である。
【００２３】
運用期間：最適化が実行される期間である。
【００２４】
価格弾力性：対応する価格の変化（％）に対する需要の変化率（％）である。
【００２５】
リング：共通の技術、共通の波長数、および共通のファイバケーブルを共用するリンクの集合である。リングは、可能性および容量の設立を意味する。
II．予備的推定
以下のセクションで、本発明のプロセスの開始前に可能な推定のいくつかを説明する。これらの推定は、最適化が実行される期間と製品の製造への資源の割当とのモデル化に関連する。
Ａ．期間
本発明は、定義されたインターバルにおけるキャッシュフローの正味現在価値を最大化するためにネットワークインフラをどのように展開すべきかを開示する。分析のために、インターバルは、一連の連続した期間と見なされる。本発明の好ましい実施形態では、各期間は１年である。本発明の他の実施形態では、各期間は、月、四半期（すなわち３ヶ月）、あるいは他の定義された時間長であっても良い。ここで用いる表記では、定められた年は、適切な添え字を付したＴで示す。ネットワークは、時間ＴOPERで運用可能となる。ネットワークの運用可能期間は、期間の数列Operational＝｛ＴOPER，…,ＴLAST｝で定義される。計画期間は、数列Planning＝｛ＴOPER-1，…,ＴLAST｝で定義される。
Ｂ．製品
本発明のプロセスは、顧客に利用可能とされるべき製品を必ず認識する必要がある。例えば、問題のネットワークが光ファイバネットワークである場合、図３に示すように、製品は３つのクラスに分割される。プライベートライン製品３０５およびＩＰ製品３１０は、デジタル信号伝送のフレーム記述の表現（例えばＤＳ１，ＤＳ３）と、光信号伝送の物理的プロトコル（例えばＯＣ３，ＯＣ１２，ＯＣ４８）で指定される。ＩＰ製品３１０は、１００Ｔ（高速イーサネット）およびギガビットイーサネット（ＧＩＧＥ）をさらに含む。波長製品３１５は、多重化された製品と１０ギガビット波長を含む。
【００２６】
製品は、異なる資源層に位置付けることができる。このような資源は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）３２０、トランスポンダ３２２、ルータ３２５、デジタルアナログ相互接続システム（ＤＡＣ）３３０、保護資源３６５、アッドドロップ(add/drop)マルチプレクサ（ＡＤＭ）３７０、例えばリフレーム／リタイム／リジェネレートユニット（ＲＲＲ、あるいは３Ｒ）および波長分割マルチプレクサ（ＷＤＭ）のような波長装置３４０、インラインアンプ（ＩＬＡ）やＲＲＲあるいはＷＤＭのようなリング装置３４５、ファイバ３５０、および導管を含む。
【００２７】
資源は、エッジ資源３５５およびクラウド資源３６０に分類することができる。エッジ資源３５５は、あらゆるバックボーンの外側の製品によって使用される。このような資源は、製品間で共用され、それらの割当ては、最適化の最後に決定される。
【００２８】
エッジ資源３５５については、模範的な光ネットワークでは、波長製品３１５は、ＭＵＸ３２０およびトランスポンダ３２２を除いて、いずれのエッジ資源も使用しない。ＩＰ製品３１０は、ルータ３２５およびＤＡＣ３３０を使用できる。プライベートライン製品３０５は、保護資源３６５およびＡＤＭ３７０をＤＡＣ３３０と共に使用できる。全ての製品は、波長ハードウェア３４０、リング装置３４５、ファイバ３５０を含む、クラウド資源３６０を共用する。以下に示すように、各製品のコスト構造は、潜在的な資源利用により決定される。
III．プロセス
以下のセクションで、本発明のプロセスについて詳細に説明する。
Ａ．制限
実際の最適化の前に、多数の制限を定義することができる。本発明の一実施形態では、いくつかの値は負の値をとらないように制限できる。本発明の一実施形態では、任意の期間Ｔにおける所定の製品ｐの各々に対する需要量がゼロ以上であると推定することができる。
【００２９】
【数２５】
2004528625.tif 000003
同様に、その期間における各製品への新しい需要も、ゼロ以上であると推定できる。
【００３０】
【数２６】
2004528625.tif 000004
資源に関して、各期間Ｔにおいて、各ファイバ世代ｇについて、各技術（ｒ，λ）について、各サークルｃについて、購入された波長の数（WavelengthBoughtrλcT）、購入されたリングの数（RingsBoughtrλcT）、および購入されたファイバの数（FiberBoughtrλcT）は、ゼロ以上に制限できる。
【００３１】
【数２７】
2004528625.tif 000005
同様に、各期間Ｔにおいて、各ファイバ世代ｇについて、各技術（ｒ，λ）について、各サークルｃについて、使用された波長の数（WavelengthUsedrλcT）、リングの数（RingsUsedrλcT）、ファイバの数（FiberUsedrλcT）は、ゼロ以上に制限できる。
【００３２】
【数２８】
2004528625.tif 000006
また、初期期間Ｔ0に購入された波長、リング、およびファイバの数は既知であると推定でき、知られた値に制限される。
【００３３】
需要の容量および融通については、サークル内において全ての波長ｌのトラフィックを可能とするためには、各サークルに設定された容量は十分でなければならない。（数２９）において、Ｃsurplusは余剰の容量であり、ＳTは倍率パラメータである。
【００３４】
【数２９】
2004528625.tif 000007
さらに、使用される波長の数は、存在するリング内で利用可能な波長の数を超えてはならない。（数３０）において、RingWavesrλは与えられた技術に対して利用可能な波長の最大数である。
【００３５】
【数３０】
2004528625.tif 000008
さらに、各サークルには、各世代の十分なファイバが設定されていなければならない。（数３１）において、RingFiberrλは、リング毎のファイバの数である。
【００３６】
【数３１】
2004528625.tif 000009
価格および需要に関しては、あらゆる製品の価格は、時間に対して増加しないよう制限される。これは、需要の観点から以下のように表現できる。
【００３７】
【数３２】
2004528625.tif 000010
Ａは以下で定義される校正定数である。新しい需要は負でない値でなければならないが、本発明の一実施形態では、新しい需要について、各期間に対して上限を決めても良い。
【００３８】
【数３３】
2004528625.tif 000011
あらゆる製品の価格および需要について、本発明の一実施形態では、価格弾力性ηは、以下のように定義できる。ここで、Ｐは価格を表し、Ｑは需要を表す。
【００３９】
【数３４】
2004528625.tif 000012
これは、次の偏微分方程式に対応する。
【００４０】
【数３５】
2004528625.tif 000013
すなわち、
【００４１】
【数３６】
2004528625.tif 000014
である。ＡTは、時間Ｔにおける市場の潜在力と見なすことができる校正定数である。ＡTは、上述の初期の価格−需要の関係から得られる。価格弾力性ηは、時間について変動し得るが、価格についての定数に制限することができる。
【００４２】
時間に依存する価格弾力性は、製品成熟度も反映するベル形曲線に従うと推定される。これを図４に示す。弾力性は、製品がステージ４１０で支持を獲得するに従って増加し、ステージ４２０で製品が成熟するとレベルが下がり、ステージ４３０で製品が老朽化すると減少する。各製品について、製品サイクルの長さとフェーズコンポーネント（以下、弾力性）は、本発明の一実施形態では、マーケティング分析から得られる。本発明の一実施形態では、このモデルは、製品間の相互弾力性を捉えない。
【００４３】
需要の配置も、制限することができる。例えば、マーケティング研究は、ネットワーク内の需要の大きさと地理的配置の両方を決定するために用いることができる。従って、任意の特定のノードペアに属する全体の需要の一部は既知であり、定数であると推定される。さらに、期間Ｔ0における任意の製品についての初期価格および需要も、推定値に制限される。
【００４４】
本発明の一実施形態では、利用可能な技術も制限される。光ファイバネットワークの場合、利用可能なデータレートの集合は、｛ｒ｝＝｛192，768，769，1536，1537｝と定義できる。ここで、192は、ＯＣ１９２を表す。ファイバ毎に利用可能な波長の数は、集合｛λ｝＝｛32,48,64,80,96,112,128,160｝から引き出すことができる。利用可能な技術の集合は、上記二つの集合の要素の組合わせの部分集合｛（ｒ，λ）｝として定義される。
【００４５】
最後に、コスト圧縮は制限できる。本発明の一実施形態では、コスト圧縮は５０パーセントに固定される。
Ｂ．収益モデル化
収益モデル化のステップ（図２のステップ２１５）を、図５に詳細に示す。このプロセスは、ステップ５０５から始まる。ステップ５１０で、利用可能な製品の集合が、決められたインターバルにおける各期間について指定される。ステップ５１５で、各製品の価格弾力性が、時間の関数として決定される。ステップ５２０で、需要の大きさがノードペア毎および期間毎に決定される。ステップ５２５で、初期価格と需要が製品毎に決定される。ステップ５３０で、校正定数ＡT0が製品毎に決定される。ステップ５３５で、価格が、各製品および各期間の需要の関数として決定される。ステップ５４０で、収益が、期間毎および製品毎に、現在の需要に基づいて計算される。ステップ５４５で、期間毎および製品毎の追加の収益が計算される。追加の収益は、前記期間内の追加の需要によって生じる収益である。ステップ５５０で、インターバルの最後まで、各製品毎に、全期間に対する全収益が計算される。このプロセスは、ステップ５５５で終了する。数学的には、収益モデルは以下のように表せる。ここで、αおよびβは倍率であり、βpTはシェア成長パラメータである。
【００４６】
【数３７】
2004528625.tif 000015
Ｃ．ネットワークトポロジーのモデル化
このセクションで、ネットワークトポロジーのモデル化を説明する。これは、ネットワークインフラと、インフラ上に配置される需要の量および位置と、要求される容量との説明を必要とする。
１．ノード／リング／サークル／リンクの概念
本発明は、通信ネットワークトポロジーの概略説明を用いる。この説明は、以下の要素からなる。
【００４７】
−ノードの集合。各ノードは、流通サイトまたはゲートウェイを表す。
【００４８】
−リンクの集合。一つのリンクは、実際の物理的なネットワークセグメントのチェーンである。
【００４９】
−リングの集合。各リングは、共通の技術、共通の波長数、共通のファイバケーブルを共用するリンクの集合として定義される。
【００５０】
−サークルの集合。一つのサークルは、一つのネットワークにおいて一つまたは複数のリング内に現れるリンクの集合として定義され、従って、リングを構築するブロックをなす。
【００５１】
リングは、概念的な構成と見なされる。リングは、さらなるチャネルを追加する能力を表す。一方、サークルは、リングを配置できる物理的な場所（すなわちインフラ）である。
【００５２】
これらの概念のいくつかを、図６に示す。図６は、アメリカ本土の通信ネットワークを示す。一例のノード６０５は、ダラス／フォートワースに図示されている。デンバーとオグデンのノードを結ぶリンク６１０が図示されている。デンバー、サンディエゴ、ロスアンジェルス、および他の場所を結ぶリング６１５が図示されている。ノードは、トラフィックがバックボーンに追加またはバックボーンからおろされる位置であり、かつ、リングが相互接続する位置と見なすことができる。
【００５３】
本発明の一実施形態では、技術の使用はリングまたはサークルレベルでのみとらえられる。容量がリンクに追加された場合、そのリング内の他のリンクの容量も増加する必要があるかも知れない。この増加がリング内で最も容量が高いリンクに対してなされた場合、非同期転送モード（ＡＴＭ）で動作するネットワークでは、リング内の他のリンクの全てを同様に増加する必要がある。
２．需要
本発明は、ノードペア毎の需要のルーティングの計算を必要とする。この特定のステップを実現する方法は、この分野でよく知られている。ルーティングを実行する一つの方法は、最短経路ルーティングを実行することである。さらに、このようなルーティングは、最適である必要はない。ルーティングステップの出力は、論理的なネットワークトポロジーにおける各ノードペアによる各リンクの使用をとらえるルーティング行列である。各ノードペア間に単一のパスがある場合、行列は二値要素を持ち、この二値要素の各々は、トラフィックがそのリンク上を流れたら１に、流れなければ０にセットされる。ノードのペア間に可能なパスが複数ある場合、行列内の要素は、リンクが使用されるか否かに応じて、１／ｎまたは０となる。ここで、ｎは、そのノードペアを接続するためにとることが可能なパスの数に等しい。ルーティングは、期間中で変わらない固定のトポロジーに基づくと仮定する。
３．容量
各リンクでの需要のレベルは、トラフィックのレベルに言い換えることができる。このトラフィックレベルを与えられると、通信サービスプロバイダは、製品の特定の数とタイプを提供しなければならない。選択された製品は、トラフィックレベルを満足するか超える容量を持たなければならない。各リンクについての容量は、リンクで結合されるノードペアで使用される製品間の容量の合計によって決定される。
Ｄ．コストのモデル化
図７は、通信サービスプロバイダによって費やされなければならない、所定の製品に対する、期間Ｔにおける、所定の技術、サークル、およびファイバ世代についてのトータルコストの決定を示す。トータルコスト７０５は、副次的なコスト（すなわち、投資コスト７１０、営業コスト７１５、トータル回収コスト７２０、およびアクセスコスト７２５）の関数として示される。営業コスト７１５は、ネットワークサービスコスト７３０に依存する。トータルコスト７０５の数式を、副次的コストと共に、以下に詳細に示す。
１．技術
通信ネットワークのコスト構築について説明する前に、コストが技術および通信媒体（例えば、ファイバの種類）によって異なることが理解されなければならない。通信ネットワークの性質により、利用可能なサービスは、固定された技術数に限定されることがある。例えば、光ファイバネットワークの場合、伝送レートは、[ｒ]＝[192,768,769,1536,1537]の一つに限定されることがある。ここで、192は、ＯＣ１９２を表す。さらに、リンク上の波長の最大数は、いくつかの一つに限定されることがある。また、光ファイバネットワークの場合、ファイバ毎の波長の最大数は、[λ]＝[32,48,64,80,96,112,128,160]の一つに限定されることがある。この場合、現時点で利用可能な技術の集合は、上記二つの集合の全ての可能な組合わせの部分集合として定義され、並べられたペア[ｒ，λ]によりインデックスされる。光ファイバネットワークの例で、利用可能な技術の集合は、
【００５４】
【数３８】
2004528625.tif 000016
のように表すことができる。
【００５５】
光ファイバネットワークの場合、ファイバは、世代とタイプで特定できる。本発明の一実施形態では、８世代のファイバが、整数１〜８で特定し、表示することが可能である。他の実施形態では、異なる数の世代が特定可能である。ケーブルのサイズは互いに異なる５種類であり、各ケーブルサイズは、ファイバ数を表す。現在、ケーブルは、８，１６，３２，６４，１２８ファイバである。従って、ファイバケーブルは、ｊをファイバ世代とし、ｇをケーブルサイズとして、並べられたペア（ｊ，ｇ）により、世代およびサイズで特定できる。
２．投資コスト
上述したように、通信サービスプロバイダが払わなければならないトータルコストは、投資コストに依存する。投資コストの決定を図８に示す。プロセスは、ステップ８０５から始まる。ステップ８１０において、各製品に対する各期間における新しい需要NewDemandpTが決定される。ステップ８１５において、技術、サークル、および期間毎に、購入されたリングの数RingsBoughtrλcTが決定される。ステップ８２０において、技術、サークル、および期間毎に、購入された波長の数WavelengthsBoughtrλcTが決定される。ステップ８２５で、ファイバタイプ、世代、サークル、および期間毎に、購入されたファイバの量FiberBoughtjgcTが決定される。ステップ８３０で、トータルの電気コストＥが決定される。ステップ８３５で、期間Ｔに対するトータル投資コストが、以下の式により決定される。
【００５６】
【数３９】
2004528625.tif 000017
なお、
Ｋｐ＝ＤＡＣＳ、ルータ、トランスポンダ、マルチプレクサのコストの和、
ε＝コスト圧縮要素、
δT＝年間の割引率、
α＝装置コスト要素、
ωrλcT＝サイクルｃ、技術（ｒ，λ）、期間Ｔにおけるリングコスト、
φrλcT＝サイクルｃ、技術（ｒ，λ）、期間Ｔにおける波長コスト、
ψjgcT＝サイクルｃ、ファイバ世代ｇ、ケーブルサイズｊ、期間Ｔにおけるファイバコスト
である。
【００５７】
この、ネットワークコンポーネント（例えばＫｐおよびψjgcT）を購入するための特定のコストは、市場によって動かされ、ここで述べたいずれのプロセスによっても直接に制御されない。このプロセスは、ステップ８４０で終了する。
３．営業コスト
トータルコストは、営業コストの大きさにも依存する。営業コストの計算を図９に示す。プロセスは、ステップ９０５から始まる。ステップ９１０で、技術、サークル、期間毎に使用されるリングの数（RingsUsedrλcT）が決定される。ステップ９１５で、技術、サークル、期間毎に使用される波長の数（WavelengthsUsedrλcT）が決定される。ステップ９２０で、期間Ｔのトータルの営業コストが、以下の式により決定される。
【００５８】
【数４０】
2004528625.tif 000018
営業コストの構成要素は、以下のようにモデル化される。
【００５９】
【数４１】
2004528625.tif 000019
なお、
ａrλcT＝１サイクルのベンダＯ＆Ｍ（維持管理）リング経費、
ｂrλcT＝１サイクルのベンダＯ＆Ｍ（維持管理）波経費、
である。
【００６０】
【数４２】
2004528625.tif 000020
なお、
ζ＝ユニット毎の長距離輸送ＡＤＭメンテナンスコスト、
ｎcity＝タイプＡＤＭの市の数、
Ｃmetro＝地下鉄設備のメンテナンスコスト、
である。
【００６１】
【数４３】
2004528625.tif 000021
なお、
ｃILA＝ＩＬＡのメンテナンスコスト、
ｆring＝１リングのファイバ、
ξc＝サイクル距離、
Ｍ3RT＝ＲＲＲターミナルのメンテナンスコスト、
Ｃops＝営業コストの増分、
ｎterm＝ターミナルの総数、
である。
【００６２】
【数４４】
2004528625.tif 000022
なお、
Ｃprov＝供給コスト、
Ｃcust＝ＣＩＭおよびオーダ入力のための新しいＤＳ３と等価なコスト、
ｎCustMainCost＝顧客維持コストの合計、
である。
【００６３】
【数４５】
2004528625.tif 000023
なお、
ＣRevPerc＝収益経費(revenue expenses)の倍率パーセンテージ(scaled percentage)
である。
【００６４】
プロセスは、ステップ９２５で終了する。
４．回収コスト
トータルコストは、回収コストにも影響される。回収コストの決定を図１０に示す。プロセスは、ステップ１００５から始まる。ステップ１０１０で、技術、サイクル、および期間毎に、回収されたリングの数（RingsRetiredrλcT）が決定される。ステップ１０１５で、技術、サイクル、および期間毎に、回収された波長の数（WavelengthsRetiredrλcT）が決定される。ステップ１０２０で、期間Ｔの回収コストが、以下の式により計算される。
【００６５】
【数４６】
2004528625.tif 000024
なお、
ＣRetire＝回収コスト要素、
ωrλcT*＝利用可能な期間における１サイクルのリングコスト
φrλcT*＝利用可能な期間における１サイクルの波コスト
ｓ＝倍率、
ｑT＝供給コスト要素、
Ｍ＝定数
である。
【００６６】
プロセスは、ステップ１０２５で終了する。
５．アクセスコスト
アクセスコストも、通信サービスプロバイダによって費やされるべきトータルコストに影響する。期間Ｔにおけるアクセス軽費は、ＤＳ３毎のローカルアクセス軽費の総和として、以下の式で計算される。
【００６７】
【数４７】
2004528625.tif 000025
なお、
φpT＝ＤＳ３毎のローカルアクセスコスト
である。
６．トータルコストの構築
トータルコストの構築（図２のステップ２２５）を、図１１に示す。プロセスは、ステップ１１０５から始まる。ステップ１１１０で、製品、技術、サークル、ファイバタイプ、世代、および期間毎の投資コストが、上述のとおりに決定される。ステップ１１１５で、製品、技術、サークル、および期間毎の営業コストが、上述のとおりに決定される。ステップ１１２０で、技術、サークル、および期間毎の回収コストが、上述のとおりに決定される。ステップ１１２５で、期間および製品毎のアクセスコストが、上述のとおりに決定される。ステップ１１３０で、上述のコストの全てが加算される。ステップ１１３５でプロセスは終了する。
Ｅ．最適化
１．概要
以下のセクションで、最適化される目的関数と、最適化を達成するために操作される自由変数について説明する。
ａ．自由変数
以下の表は、本発明で用いられる全ての自由変数を要約したものである。
【００６８】
【表１】
2004528625.tif 000026
なお、FiberCablejgcTは、ケーブルサイズ、世代、期間が与えられた場合の１サークルのファイバケーブルの数である。
【００６９】
残りの式の全ては、上述の自由変数から得られる。
ｂ．目的関数
目的関数は、トータル収益とトータルコストとの差としてＮＰＶを表す。これは、以下のように表される。
【００７０】
【数４８】
2004528625.tif 000027
次に、自由変数について適切な値を選ぶことにより、ＮＰＶを最大化しなければならない。上述したように、期間毎のトータルコストは、投資、経営、アクセス、および回収コストの和で表される。トータルコストの式は、以下のように書き直せる。
【００７１】
【数４９】
2004528625.tif 000028
これは、トータルコストが自由変数に対して線形性であることを示す。
ｃ．プロセス
最適化ステップ（図２のステップ２３０）を、図１２に示す。プロセスは、ステップ１２０５から始まる。ステップ１２１０で、ＮＰＶは、上述したように定式化される。
【００７２】
【数５０】
2004528625.tif 000029
ステップ１２１５で、上記の式を、最大のＮＰＶについて解く。多数の最適化アルゴリズムがこの分野で知られており、公衆が利用可能なソフトウェアとして実現されている。これらは、ＭＩＮＯＳやＳＮＯＰＰソフトウェアパッケージを含む。これらのパッケージは、共に、スタンフォード大学のオペレーションズ・リサーチ学部のシステム最適化研究室で作成されたものである。この他に、利用可能なパッケージとして、プリンストン大学のジョン・バンダーベイにより作成されたＬＯＱＯがある。プロセスは、ステップ１２２０で終了する。
２．価格プロファイルの発見
上述したように、図２の解決ステップ１２１５は、この分野でよく知られた技術および／または利用可能なソフトウェア製品により実行可能である。しかし、この解決は、最適または単一でない可能性がある。最適に近い解を決定するために、価格プロファイルの発見が適用できる。これを図１３に示す。プロセスはステップ１３０５から始まる。ステップ１３１０で、増加しない価格制限が除去される。そして、ステップ１３１５で、最適化が実行される。ステップ１３２０で、結果として得られたビジネスプランが評価される。上述のように、最適化により作成されたプランは、装置およびファイバの展開と製品の価格設定のスケジュールを定義する。ステップ１３２５で、結果として得られたプランがいずれかの製品について価格の上昇を含んでいるか否かを決定する。価格の上昇がなければ、プロセスは１３３５で終了する。しかし、価格が上昇していることを検出した場合、プロセスはステップ１３３０で継続する。ここで、価格の上昇が取り除かれる。最適化が、ステップ１３１５で再度実行される。プロセスは、ステップ１３２５で価格の上昇が検知されなくなるまで、継続する。
IV．コンピューティング環境
本発明は、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組合わせを用いて実現でき、また、コンピュータシステムまたは他の処理システム内に実現できる。このようなコンピュータシステム１４００の一例を図１４に示す。コンピュータシステム１４００は、プロセッサ１４０４のような、一つまたは複数のプロセッサを有する。プロセッサ１４０４は、通信インフラ１４０６（例えばバスまたはネットワーク）に接続される。様々なソフトウェアの実施形態が、この模範的なコンピュータシステムについて説明できる。この説明を読めば、当業者は、他のコンピュータシステムおよび／またはコンピュータアーキテクチャを用いて、本発明をどのように実施すれば良いかを容易に理解できるであろう。
【００７３】
コンピュータシステム１４００は、また、好ましくはランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であるメインメモリ１４０８を有し、二次メモリ１４１０を有することもある。二次メモリ１４１０は、例えば、ハードディスクドライブ１４１２および／またはフロッピーディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブなどの取り外し可能な記憶ドライブ１４１４を含み得る。取り外し可能な記憶ドライブ１４１４は、公知の方法で、取り外し可能な記憶ユニット１４１８から読み出しおよび／または取り外し可能な記憶ユニット１４１８への書き込みを行う。取り外し可能な記憶ユニット１４１８は、フロッピーディスク、磁気テープ、光ディスクなどである。上記から分かるように、取り外し可能な記憶ユニット１４１８は、コンピュータソフトウェアおよび／またはデータを格納したコンピュータで使用可能な記憶媒体を含む。
【００７４】
二次メモリ１４１０は、コンピュータプログラムや入力データをコンピュータシステム１４００へロードするために、他の同様の手段を含み得る。このような手段は、例えば、取り外し可能な記憶ユニット１４２２およびインタフェース１４２０を含んでも良い。これらの例は、プログラムカートリッジおよびカートリッジインタフェース（ビデオゲーム装置に設けられているようなもの）、取り外し可能なメモリチップ（ＥＰＲＯＭまたはＰＲＯＭのようなもの）、および連携するソケット、並びに、ソフトウェアおよびデータを取り外し可能な記憶ユニット１４２２からコンピュータシステム１４００へ転送できる、その他の取り外し可能な記憶ユニット１４２２およびインタフェース１４２０を含み得る。
【００７５】
コンピュータシステム１４００は、通信インタフェース１４２４を含んでも良い。通信インタフェース１４２４は、ソフトウェアおよびデータをコンピュータシステム１４００と外部装置との間で転送することを可能とする。通信インタフェース１４２４の例としては、モデム、ネットワークインタフェース（イーサネットカードなど）、通信ポート、ＰＣＭＣＩＡスロットおよびカードなどがある。通信インタフェース１４２４を介したソフトウェアおよびデータの転送は、通信インタフェース１４２４によって受信することが可能な、電気信号、電気磁気信号、光信号、あるいは他の信号となり得る信号１４２８の形態で行われる。これらの信号１４２８は、通信インタフェース１４２４へ通信パス（すなわちチャネル）１４２６を介して供給される。チャネル１４２６は、信号１４２８を伝送し、ワイヤまたはケーブル、光ファイバ、電話線、携帯電話のリンク、ＲＦリンク、および、他の通信チャネルを用いて実現できる。本発明の一実施形態では、コンピュータシステム１４００へ入る信号１４２８は、コスト圧縮比率、製品毎の価格及び需要の初期値、および、需要行列などの制限情報を含み得る。出力される信号１４２８は、所定の各期間における資源の割当てや利用可能な製品の価格など、最適なビジネスプランを定義する情報を含み得る。
【００７６】
この明細書において、「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータで使用可能な媒体」は、一般的に、取り外し可能な記憶ドライブ１４１４、ハードディスクドライブ１４１２にインストールされたハードディスク、および信号１４２８のような媒体を指すために用いられる。これらのコンピュータプログラム製品は、コンピュータシステム１４００へソフトウェアを提供するための手段である。本発明は、このようなコンピュータプログラム製品を対象とする。
【００７７】
コンピュータプログラム（コンピュータ制御ロジックとも呼ばれる）は、メインメモリ１４０８および／または二次メモリ１４０へ格納される。コンピュータプログラムは、通信インタフェース１４２４を介して受信されることもある。このようなコンピュータプログラムは、実行されると、コンピュータシステム１４００がここに説明した本発明の特徴を備えることを可能とする。特に、コンピュータプログラムは、実行されると、プロセッサ１４０４が本発明の特徴を備えることを可能とする。従って、このようなコンピュータプログラムは、コンピュータシステム１４００のコントローラとなる。
V．まとめ
本発明の様々な実施形態を上記で説明したが、これらは例示に過ぎず、限定ではないことが理解されるべきである。当業者にとって、本発明の本質および範囲から逸脱することなく、詳細な点において様々な変更が可能であることは明らかである。つまり、本発明は、上述したいずれの実施形態によっても限定されるべきものではなく、クレームおよびその均等物に従ってのみ定義されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態により、本発明の一般的なプロセスとその入出力を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態により、本発明の基礎的な段階を示すフローチャートである。
【図３】光ファイバネットワークにより提供され得る製品のカテゴリと、そのような製品が必要とし得る資源のタイプを示す。
【図４】長期間でのある製品の価格弾力性の変化を示す。
【図５】本発明の一実施形態により、全収益を計算するステップを示すフローチャートである。
【図６】ネットワークトポロジーの一例を示す。
【図７】本発明の一実施形態により、コストのモデル化のステップを示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態により、投資コストの決定のステップを示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態により、営業コストの計算のステップを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態により、回収コストの計算のステップを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施形態により、トータルコスト決定の基本的なコンポーネントを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施形態により、ＮＰＶ最適化のステップを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施形態により、発見的な価格プロファイルを適用するステップを示すフローチャートである。
【図１４】本発明のソフトウェアの実施形態についてのコンピュータ環境を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004528625.tif 000129
【国際調査報告】
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