home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Standards / CD2.mdf / ccitt / 1992 / e / e862.asc < prev    next >
Text File  |  1991-12-30  |  35KB  |  645 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.                                            
  5.  
  6.          All drawings appearing in this Recommendation have been done in Autocad.
  7.          Recommendation E.862
  8.                             DEPENDABILITY PLANNING OF TELECOMMUNICATION NETWORKS
  9.                Introduction
  10.                This Recommendation is concerned with models and methods for  dependability
  11.          planning, operation  and  maintenance  of  telecommunication  networks,  and  the
  12.          application of these  methods  to  the  various  services  in  the  international
  13.          network.
  14.                The CCITT,
  15.          considering
  16.                (a) that economy is often an important aspect of dependability planning;
  17.                (b) that the ability of achieving a certain level of dependability  differs
  18.          between network providers;
  19.                (c) that network providers often operate in a competitive environment;
  20.                (d) that Recommendations E.845, E.850 and E.855  establish  objectives  for
  21.          serveability performance;
  22.                (e) that  objectives  for  dependability  performance  are  deducible  from
  23.          Recommendations Q.504, Q.514, and X.134 to X.140;
  24.                (f) that these objectives have been  established  in  an  intuitive  manner
  25.          rather than based on analysis of user needs;
  26.                (g) that there exists no unambiguous way of implementing  these  objectives
  27.          in planning;
  28.                (h) that there is a need of establishing  a  method  for  dimensioning  and
  29.          allocating dependability in the telecommunication network;
  30.                (i) that terms and definitions relevant to concepts used for  dependability
  31.          may be found in Recommendation E.800,
  32.          recommends
  33.                that the procedures  defined  in  this  Recommendation  shall  be  used  by
  34.          Administrations to plan, design, operate and maintain their networks.
  35.          1      General
  36.                Dependability  planning  may  be  accomplished  by  using  essentially  two
  37.          different methods.
  38.                Intuitive method
  39.                The  level  of  dependability  is  determined  by  making  a  synthesis  of
  40.          objectives and procedures presently used. It is a pragmatic method in absence  of
  41.          an analytical method or in the case when necessary data for a  thorough  analysis
  42.          is not available.
  43.                This method reflects the present status, but is inconsistent  in  achieving
  44.          what Administrations  actually  want  to  attain:  the  most  economic  level  of
  45.          dependability taking into account customer needs and inconvenience.
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58.  
  59.  
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65.  
  66.  
  67.  
  68.  
  69.  
  70.  
  71.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.862   PAGE1
  72.  
  73.                Analytical method
  74.                The analytical method  is  based  on  principles  defining  the  object  of
  75.          dependability planning. The principles are realized through a quantitative model.
  76.          The level of dependability is deduced by applying the model, taking into  account
  77.          all relevant factors in each planning case.
  78.                -   Basic principle: The main object of dependability planning is to find a 
  79.                   balance between the customers' needs for dependability and their demand
  80.                   for low costs.
  81.                -   Model: Fault consequences are expressed in  terms  of  money  and  are
  82.                   included as additional cost factors in planning and  cost-optimization.
  83.                   The cost factor reflects the customers' experience  of  faults  in  the
  84.                   network, quantified in terms of money, as well as the  Administration's
  85.                   costs for lost traffic revenue and corrective maintenance.
  86.                -   Application: The Administration is provided with a method to integrate
  87.                   dependability as a natural part of planning, taking  local  information
  88.                   from the actual planning case into account.  This  method  enables  the
  89.                   preparation of simplified planning rules.
  90.                The  application  of  the  analytical  method  gives,   economically,   the
  91.          best-balanced level of dependability, seen from the  customer's  point  of  view.
  92.          This reduces the risk of customer complaints and loss of business to  competitors
  93.          as well as the risk of unnecessary investments. It is therefore considered to  be
  94.          the best general way of planning dependability for the Administration, as well as
  95.          for the customers.
  96.                Recommendations for operational  dependability  objectives  are  needed  in
  97.          order to discover impairments and to check and compare dependability  performance
  98.          in the national and international network. Experience from the application of the
  99.          analytical method may give reason to revise existing Recommendations.
  100.          2      Generic measures for dependability planning
  101.                The dependability  is  described  by  measures  defining  the  availability
  102.          performance, the reliability performance and the maintainability  performance  of
  103.          the network and  its  constituent  parts  as  well  as  the  maintenance  support
  104.          performance (for the maintenance of the network). The recommended measures are:
  105.                Availability performance
  106.                Mean accumulated down time
  107.                Reliability performance
  108.                Mean failure intensity
  109.                Maintainability performance
  110.                Mean undetected fault time
  111.                Mean time to restoration
  112.                Mean active repair time
  113.                Maintenance support performance
  114.                Mean administrative delay
  115.                Mean logistic delay
  116.                Note - The definitions of these measures are given in Recommendation  E.800
  117.          and Supplement No. 6.
  118.          3      Characteristics of network faults
  119.                The faults occurring in the  telecommunication  network  are  characterized
  120.          mainly by their impact on the service  provided  by  the  network,  i.e.  by  the
  121.          traffic disturbance  they  cause.  Important  measures  determining  the  traffic
  122.          disturbance due to a fault are:
  123.                Duration of the fault (mean down time), T in hours (h)
  124.                Mean traffic intensity affected by the fault, A in Erlangs (E)
  125.                Mean probability of congestion during the fault, P
  126.                The seriousness of a fault also depends on  how  the  customers  experience
  127.          the fault, and on the Administration's loss of revenue. In order to express  this
  128.          fact, the value of a unit of traffic  volume  (Eh)  disturbed  by  the  fault  is
  129.          quantified in economic terms.
  130.                Measure: the economic valuation of affected traffic volume is  c  (monetary
  131.          units per Eh).
  132.                A number of factors may influence this variable such as:
  133.                -   the category of customers and services affected,
  134.                -   the degree of congestion or transmission disturbance during the fault,
  135.                -   the duration of the fault,
  136.                -   the accessibility to alternative communication means for the  affected
  137.                   customers,
  138.  
  139.  
  140.  
  141.  
  142.          PAGE12  Fascicle II.3 - Rec. E.862
  143.  
  144.  
  145.  
  146.  
  147.                                            
  148.  
  149.                -   time of day, week or year when the fault is in effect,
  150.                -   how often faults have occurred in the past.
  151.                Additionally, the Administration's costs for  corrective  maintenance  also
  152.          contribute to the assessment of fault consequences.
  153.                Measure: the maintenance cost per fault is cm (monetary units per fault).
  154.          4      Planning for economic optimum
  155.          4.1    Economic dimensioning and allocation method
  156.                Mathematically expressed, the main principle of dependability  planning  is
  157.          to find actions that minimize the total cost of the network:
  158.                       eq min \b\bc\{ ( \a\co(\s\do15(CI + Cm . d + Ct . d + . . . )))
  159.          where
  160.                CI  is the investment costs to achieve a certain degree of dependability,
  161.                Cm  is the expected annual costs for corrective maintenance,
  162.                Ct  is the expected annual traffic disturbance costs,
  163.                d   is the discount factor for calculating the present value of the annual
  164.                   cost over the lifetime of the investment.
  165.                Ct reflects the annoyance caused by faults and should be  regarded  as  the
  166.          basic service parameter which  dimensions  and  allocates  dependability  in  the
  167.          network under given conditions.
  168.                An action is optimal if the following two conditions are met:
  169.                1)  The benefit of the action (e.g. lower  traffic  disturbance  cost)  is
  170.                   larger than the cost, i.e. the action is profitable.
  171.                2)  The action is the best in the sense that  the  ratio  benefit/cost  is
  172.                   maximal. There are no alternative actions that give a higher profit.
  173.                The method points out a profit seen from  the  customer's  point  of  view,
  174.          i.e. the actions are not necessarily profitable for  the  Administration  in  the
  175.          short run. Rates and charges might therefore have to be increased to finance  the
  176.          actions. However, satisfying the customer's needs is recommended as the generally
  177.          most profitable policy for the Administration in the long run.
  178.                This method is applicable for  planning  all  parts  of  the  national  and
  179.          international  network  and  for  dimensioning  the  dependability   of   network
  180.          components and the level of the maintenance support. It may be used in short term
  181.          planning as well as in long term optimization and strategic planning.
  182.                The method does  not  become  out  of  date  with  technological  advances,
  183.          changes in cost structure  etc.  Dependability  is  converted  to  one  clear-cut
  184.          measure  (money)  which  makes  it  easier  to  evaluate   actions   to   promote
  185.          dependability and to compare and choose between different alternatives.
  186.          4.2    A model for traffic disturbance costs
  187.                The  annual  traffic  disturbance  cost  is  obtained  by  multiplying  the
  188.          disturbed traffic volume (lost, delayed or affected by transmission  impairments)
  189.          by the monetary valuation of disturbed traffic volume  c  and  the  mean  failure
  190.          intensity z which gives:
  191.                                              Ct = PAzTc
  192.          where
  193.                T   is the duration of the state of increased congestion  or  transmission
  194.                   disturbance due to the fault, mainly the down time. Congestion  due  to
  195.                   traffic overload after the fault has been repaired might  however  also
  196.                   have to be included.
  197.                A   is the intensity of offered traffic.
  198.                P   is the portion of the offered traffic volume over the time T,  delayed
  199.                   or lost.
  200.                z   is the mean failure intensity.
  201.                c   is the monetary valuation  of  disturbed  traffic  volume.  c  may  be
  202.                   dependent on any number of factors, i.e. c = c(P, T, A, . . .).
  203.                Assuming  traffic  variations,  A(t),  and   consequently   variations   of
  204.          congestion, P[A(t)] = P(t), then A and P are calculated as follows:
  205.                       eq P = \f(\i(0,T, ) A(t) P(t) dt ,\i(0,T, ) A(t) dt)\D\FO30() A = 
  206.          \f( 1, T)\D\FO10()\i(0,T, ) A(t) dt
  207.                Normally it is not possible to predict the instant of time when  a  failure
  208.          will occur. In this case A is a long time average incorporating yearly variations
  209.          and long time trends. P is  calculated  by  using  an  average  traffic  profile.
  210.  
  211.  
  212.  
  213.  
  214.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.862   PAGE1
  215.  
  216.          Recommendations E.506, E.510 and E.520 to E.523 deal  with  methods  for  traffic
  217.          calculations.
  218.          4.3    Economic assessment of disturbed traffic volume, c
  219.                The factor c reflects  the  level  of  ambition  of  an  Administration  or
  220.          Operating Company in dependability planning. A high valuation of c  will  give  a
  221.          high level of dependability and vice versa. The values used by an  Administration
  222.          are related to the society's dependence on telecommunications which in turn might
  223.          be dependent on standard of living,  national  economy,  price  level,  etc.  The
  224.          establishment of c on the national level is therefore a national matter.
  225.                However, it is recommended that c should reflect  the  combined  experience
  226.          of the Administration and the customer, i.e. it should consist of:
  227.                1)  the Administration's loss of revenue due to traffic not recurring after 
  228.                   the fault,
  229.                2)  an assessment of the average customer's economic loss due to a unit of
  230.                   traffic volume (Eh) being affected by a fault,
  231.                3)  a symbolic price tag  reflecting  the  annoyance  experienced  by  the
  232.                   average customer.
  233.                The sum of 2) and 3) should reflect  the  price  the  average  customer  is
  234.          willing to pay to avoid one Erlang-hour of offered traffic, delayed or  lost  due
  235.          to a fault. The result will then be a level of dependability  the  customers  are
  236.          satisfied with and prepared to pay for.
  237.                Administrations are recommended to  make  their  own  investigations  among
  238.          their customers in order to determine the values to be used for planning. Annex B
  239.          gives an example of such an investigation.
  240.                If this is not possible, rough estimates may be obtained  from  information
  241.          about actions taken in the present network. The cost of an action is compared  to
  242.          the amount of  traffic  it  saves.  Actions  that  intuitively  are  regarded  as
  243.          reasonable give a lower limit of c, actions that obviously are unreasonable  give
  244.          an upper limit. The values derived this way are then used in  optimization  under
  245.          the assumption that they are valid also for planning the future network.
  246.                If c is not possible to estimate at all, the method may still  be  used  to
  247.          find an optimum  allocation  of  a  given  amount  of  resources.  The  level  of
  248.          dependability attained in this case does  however  not  necessarily  satisfy  the
  249.          customers.
  250.          4.4    Planning procedure
  251.                Traffic disturbance  costs  are  included  as  additional  cost-factors  in
  252.          economical calculations for planning, thus integrating dependability as a natural
  253.          part of planning.
  254.                The procedure of dependability planning is performed in four steps:
  255.                Step 1: Plan a network attaining functional and capacity requirements.
  256.                The starting point is a network planned and dimensioned in order to  comply
  257.                with  the  functional  and  capacity  requirements,  but  without  special
  258.                consideration of dependability (zero-alternative). The second step  is  to
  259.                identify what changes may be necessary to promote dependability.
  260.                Step 2:  Search for actions to promote dependability.
  261.                There  is  a  need  for  actions  to  promote  dependability   if   traffic
  262.                disturbance costs are high or if the actions can be taken at a low cost. A
  263.                non-exhaustive list from which actions could be identified is given below:
  264.                -   Protection of equipment in order to prevent failures
  265.                -   Choice of reliable and maintainable equipment
  266.                -   Modernization and reinvestment of worn out equipment
  267.                -   Redundancy
  268.                -   Overdimensioning
  269.                -   Increase in maintenance support
  270.                -   Network management actions to reduce fault effects.
  271.                Step 3: Analyse the actions.
  272.                Express improvements  in  terms  of  changes  in  traffic  disturbance  and
  273.                maintenance costs (DCt + DCm) for each action. It  is  only  necessary  to
  274.                calculate costs that  differ  between  the  alternatives.  Annex  A  gives
  275.                examples of dependability models for network design,  maintenance  support
  276.                planning and for determining requirements for network components.
  277.                Compare DCt + DCm to the increased investment cost (DCI) for  each  action,
  278.                e.g. by the present value method.
  279.                Choose the best set of actions, i.e. which gives the lowest total cost.
  280.                Step 4: Check that minimum requirements are complied with.
  281.  
  282.  
  283.  
  284.  
  285.          PAGE12  Fascicle II.3 - Rec. E.862
  286.  
  287.  
  288.  
  289.  
  290.                                            
  291.  
  292.                A minimum service level may be stipulated by governmental  regulations,  by
  293.                CCITT  Recommendations,  for  commercial  or  for   other   reasons.   The
  294.                establishment of any minimum requirements  on  the  national  level  is  a
  295.                national  matter.  For  planning  of   the   international   network   the
  296.                Administration  is  recommended  to  check  if  dependability   objectives
  297.                deducible from existing CCITT Recommendations are met. If not, the reasons
  298.                for non-compliance should be examined more closely. If  it  is  justified,
  299.                the level of dependability should be adjusted.
  300.          4.4.1  Numerical example based on the above
  301.                Step 1: Network planned without special consideration of dependability.
  302.                The network studied is the trunk between two exchanges.
  303.                                                    Figure
  304.  
  305.                Step 2: Search for actions to promote dependability.
  306.                The action considered is to introduce a physically redundant cable.  It  is
  307.                assumed to be dimensioned to carry the whole traffic load, i.e.  a  single
  308.                failure will not disturb the traffic.
  309.                                                    Figure
  310.  
  311.                Step 3: Analyse the action.
  312.                Assumptions
  313.                Failure intensity                         z     = 0.1 failures/year
  314.                Mean down time                      T     = 24 h
  315.                Mean offered traffic                      A     = 100 E
  316.                Congestion                                P     = 1 (without redundancy)
  317.                                                      P     = 0 (with redundancy)
  318.                Monetary valuation of  disturbed  traffic  volume   c      =  400  monetary
  319.               units/Eh
  320.               Discount factor
  321.               (lifetime 25 years, interest 5% per year)        d     = 14
  322.               Maintenance  cost  per   failure                 cm      =   1000   monetary
  323.               units/failure
  324.               Cost of redundant cable                    CI    = 400 000 monetary units
  325.                Calculations
  326.                Traffic disturbance costs for network without redundancy:
  327.                       Ct = P . A . z . T . c = (1) (100) (0.1) (24) (400) = 96 000 per 
  328.          year
  329.                              Present value Ctd = (96 000)(14) = 1 344 000
  330.                Traffic disturbance costs for network with redundancy (the  possibility  of
  331.          simultaneous faults is negligible):
  332.                                                Ct = 0
  333.                Change in traffic disturbance costs:
  334.                                  DCtd = 0 - 1 344 000 = -1 344 000
  335.                Maintenance costs without redundancy:
  336.                                Cm = zcm = (0.1)(1000) = 100 per year
  337.                                  Present value Cmd = (100)(14) = 1400
  338.                Maintenance costs with redundancy:
  339.                              Cm = 2zcm = (2)(0.1)(1000) = 200 per year
  340.                                  Present value Cmd = (200)(14) = 2800
  341.                Change in maintenance costs:
  342.                                      DCmd = 2800 - 1400 = 1400
  343.                Cost reduction:
  344.                             DCtd + DCmd = -1 344 000 + 1400 = -1 342 600
  345.                Change in total cost:
  346.                          DCI + DCmd + DCtd = 400 000 - 1 342 600 = -942 600
  347.                Conclusion
  348.                Since DCI + DCmd + DCtd < 0, the action is profitable. Whether  or  not  it
  349.          is optimal depends on  whether  there  are  alternative  actions  that  are  more
  350.          profitable.
  351.                Step 4: Check minimum requirements
  352.                Any additional actions  to  meet  governmental  requirements  (for  defence
  353.  
  354.  
  355.  
  356.  
  357.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.862   PAGE1
  358.  
  359.          reasons, emergency, etc.) should be taken.
  360.          5      Applications to the international network
  361.          5.1    Value of c for international traffic (for further study)
  362.                In order to dimension and allocate dependability to different parts of  the
  363.          international network a uniform way of  evaluating  affected  traffic  should  be
  364.          established. It is recommended that the following values (ci) be used as a  guide
  365.          in the planning of the international network
  366.                           ci = xi SDR : s/Eh    (values to be determined)
  367.                The values refer to a particular reference  year.  Price  increase  due  to
  368.          inflation, society's increasing dependence on telecommunication etc.,  should  be
  369.          taken into account.
  370.          5.2    Planning recommendations (for further study)
  371.                When values of c have been established, it is  possible  to  make  economic
  372.          dependability analyses of the international network. These studies may be done in
  373.          a similar manner and using partly the same data as for cost studies  of  charging
  374.          and accounting.
  375.                The object of the studies is to arrive at  planning  recommendations,  e.g.
  376.          for the amount of redundancy, maintenance support, etc., in  different  parts  of
  377.          the international network.
  378.          5.3    Operational objectives for dependability (for further study)
  379.                The result of the economical dependability analysis  of  the  international
  380.          network is presented in terms of  reliability,  maintainability  and  maintenance
  381.          support  performances  of  different  parts  of  the  network.  This  will   help
  382.          Administrations monitoring and checking their networks to  discover  impairments,
  383.          misplanning, etc.
  384.                                                    ANNEX A
  385.                                      (to Recommendation E.862)
  386.                      Simplified models for dependability planning
  387.          A.1    General
  388.                The object of this annex is  to  show  simple  examples  of  how  different
  389.          models of dependability may be used to calculate traffic  disturbance  costs  and
  390.          how the calculations can be used in planning. A list of actions  is  given  in  S
  391.          4.4. The applications may be divided into:
  392.                -   Network planning (SS A.2 and A.3)
  393.                -   Dimensioning dependability of network components (S A.4)
  394.                -   Maintenance support planning (S A.5).
  395.          A.2    Example: Redundancy
  396.                The traffic disturbance cost of a redundancy consisting of two  independent
  397.          items as shown in Figure A-1/E.862 is:
  398.                        Ct = P1z1T1Ac(P1) + P2z2T2Ac(P2) + z1z2T1T2Ac(1)/8760
  399.          where
  400.                P1 is the average congestion when item 1 is faulty,
  401.                P2 is the average congestion when item 2 is faulty.
  402.                                               Figure A-1/E.862
  403.  
  404.                A simple case is when the two items are identical and each  can  carry  the
  405.          whole traffic load (see Figure A-2/E.862), then:
  406.                                         Ct = z2T2Ac(1)/8760.
  407.                                               Figure A-2/E.862
  408.  
  409.                By installing a redundant item, the traffic disturbance costs  are  reduced
  410.          by
  411.                                   DCt = zTAc(1) - z2T2Ac(1)/8760.
  412.                The second term is often negligible, thus DCt may be approximated by DCt  =
  413.          zTAc(1).
  414.          A.3    Example: Optimal dimensioning for diversified routes
  415.                The problem is to determine the optimal  number  of  channels,  N1  and  N2
  416.          respectively, for which the two  redundant  routes  should  be  dimensioned,  see
  417.          Figure A-3/E.862.
  418.                                               Figure A-3/E.862
  419.  
  420.          Denote CN to be the cost per channel. The optimal allocation of channels each way
  421.          is found by solving
  422.                eq \o\ac(min,\s\do10(N1\l(,)N2))\b\bc\{ ( \a\co(\s\do15((N1 . CN1 + N2 . 
  423.          CN2) + (P1 . A . z1 . T1 . C(P1) + P2 . A . z2 . T2 . C(P2))  d)))
  424.  
  425.  
  426.  
  427.  
  428.          PAGE12  Fascicle II.3 - Rec. E.862
  429.  
  430.  
  431.  
  432.  
  433.                                            
  434.  
  435.                This implies an overdimensioning in the fault free condition.  The  benefit
  436.          of this is not included in this formula. The effect of simultaneous  faults  does
  437.          not influence the optimization.
  438.  
  439.  
  440.  
  441.  
  442.  
  443.  
  444.  
  445.  
  446.  
  447.  
  448.  
  449.  
  450.  
  451.  
  452.  
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  
  459.  
  460.  
  461.  
  462.  
  463.  
  464.  
  465.  
  466.  
  467.  
  468.  
  469.  
  470.  
  471.  
  472.  
  473.  
  474.  
  475.  
  476.  
  477.  
  478.  
  479.  
  480.  
  481.  
  482.  
  483.  
  484.  
  485.  
  486.  
  487.  
  488.  
  489.  
  490.  
  491.  
  492.  
  493.  
  494.  
  495.  
  496.  
  497.  
  498.  
  499.  
  500.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.862   PAGE1
  501.  
  502.                A.4    Example: Optimal testing time
  503.                Assume that the failure intensity z(t) after a certain operation  time  (t)
  504.          is given by
  505.                                          z(t) = z0 + ze-bt
  506.          where
  507.                z0 + z is the failure intensity at t = 0,
  508.                z0  is the constant failure intensity after the early failure period,
  509.                b   is the factor determining the decrease in failure intensity during the
  510.                   early failure period.
  511.                By testing, faults may be corrected before causing traffic disturbance  and
  512.          maintenance costs. Assume that:
  513.                cm + ATc  are the maintenance and traffic disturbance costs per fault,
  514.                C   is the cost per year of testing.
  515.                The optimal testing time (t`) is found by solving
  516.                       eq  \o\ac(min,\s\do10(t)) \b\bc\{ ( \a\co(tC +\f(z,b) e-bt(cm + 
  517.          ATc)))
  518.          where
  519.                eq \f(z,b) e-bt    is the additional number of faults occurring in operation 
  520.                   as a function of the testing time.
  521.          Optimal test time: t` = eq \f( 1, b) ln eq \f( z(cm + ATc), C) .
  522.          A.5    Example: Optimal number of maintenance units
  523.                Mean delay w(N) as a function of the number of maintenance men (N)  may  in
  524.          some cases be mathematically expressed by using queuing theory. The simplest case
  525.          is if the times between failures and repair times are  exponentially  distributed
  526.          (an M/M/N queue model). w(N) is obtained by calculating:
  527.                       w(N) = eq \b\bc\[ (\f( (z/m)N . m, (N - 1) ! (Nm - z)2))  /  eq 
  528.          \b\bc\[ ( \i\su(N-1,k=0, )\d\fo4()\f( 1, k!)\b\bc\( (\f( z, m))\s\up6(k) +\f( 1, 
  529.          N!)\b\bc\( (\f(z,m))\s\up6(N)\b\bc\( (\f(N,Nm - z)))
  530.          where
  531.                N       is the number of maintenance units,
  532.                z       is the intensity of failures,
  533.                w(N)   is the mean delay as a function of N,
  534.                A       is the affected traffic intensity,
  535.                c       is the valuation of affected traffic volume,
  536.                m       is the repair rate.
  537.                The model may be refined by taking into account classes of priority. It  is
  538.          also possible to let faults of a higher priority  interrupt  assignments  with  a
  539.          lower priority.
  540.                If CN is the annual cost  per  maintenance  unit,  the  optimal  number  of
  541.          maintenance units is obtained by solving:
  542.                       eq \o\ac(min,\s\do10(N))\d\fo5()\b\bc\{ ( \a\co(\s\do15((NCN + 
  543.          zw(N)Ac))))
  544.                                                    ANNEX B
  545.                                      (to Recommendation E.862)
  546.                          Example of an investigation to assess
  547.                 the monetary valuation of disturbed traffic volume, c
  548.          B.1    The aim is to arrive at cost data to assess c. Different  customer  groups
  549.          and their monetary valuation of  total  and  partial  failures  with  respect  to
  550.          typical traffic relations and different services is studied.  Investigations  are
  551.          carried out among residential and  business  customers  based  on  the  following
  552.          assumptions:
  553.                a)  The customers are affected by telecommunication interruptions in mainly 
  554.                   two ways: in terms of annoyance and in terms of direct costs.
  555.                b)  For residential customers, annoyance is  likely  to  predominate.  For
  556.                   business customers, the direct cost may be important.
  557.                c)  Both costs and annoyance increase by the duration of the interruptions
  558.                   and the amount of traffic disturbed.
  559.                d)  As a natural consequence of the  great  variations  in  dependence  on
  560.                   telecommunications there is a great variation of costs and annoyance.
  561.                e)  Residential customers are not able  to  quantify  their  annoyance  in
  562.  
  563.  
  564.  
  565.  
  566.  
  567.  
  568.  
  569.  
  570.  
  571.          PAGE12  Fascicle II.3 - Rec. E.862
  572.  
  573.  
  574.  
  575.  
  576.                                            
  577.  
  578.                monetary  terms.  Faults  on  the  home  telephone  mostly  result   in
  579.                   irritation, and not in direct costs (except in the  case  of  long-time
  580.                   faults).
  581.          B.2    Complete faults
  582.          B.2.1  Business traffic
  583.                Companies chosen at random are asked  to  answer  the  following  question:
  584.          "What is the  estimated  approximative  cost  of  a  total  interruption  of  the
  585.          telephone or data service in connection with down times of 5 minutes, 1  hour,  4
  586.          hours, 8 hours, 24 hours and 3 days?"
  587.                Companies with experience of a  specific  fault  are  asked  the  question:
  588.          "What was the estimated cost of the fault just experienced?"
  589.                An estimate of the affected traffic  intensity  in  connection  with  total
  590.          interruptions can be made on the basis of the number of exchange  lines  and  the
  591.          number of data  terminals  for  communication  of  each  company,  together  with
  592.          information on how  trunks  are  dimensioned  and  measurements  on  the  calling
  593.          intensity of various customer classes.
  594.                On the basis of a stated cost, c is estimated according to the formula:
  595.                       c = eq \f( (cost stated by the customer), (mean traffic intensity) 
  596.          (down time))
  597.                Average values of c for telephony  and  data  traffic  are  calculated  for
  598.          different trades by means of a market  profile  (distribution  of  workplaces  by
  599.          trade).
  600.          B.2.2  Residential customers
  601.                Group discussions on interruptions can be held in  order  to  arrive  at  a
  602.          reasonable valuation. If  there  is  little  willingness  to  pay  for  increased
  603.          dependability a relatively low value of c is assigned.
  604.          B.3    Partial faults
  605.                A partial interruption of a traffic  relation  results  in  costs  for  the
  606.          customer mainly in the form of delays to commerce. By using a  calculated  hourly
  607.          salary this cost is estimated for business customers. On the basis of information
  608.          about the amount of business and household traffic, an average  value  of  c  for
  609.          traffic disturbed by partial faults is obtained.
  610.          B.4    Results
  611.                Table B-1/E.862 gives a few examples of  figures  derived  by  the  Swedish
  612.          Administration. The figures  have  been  used  in  various  planning  cases.  The
  613.          Administration's loss of revenue is included in these figures. The  cost  figures
  614.          and exchange rate relate to 1986-01-01  [1  SEK  (Swedish  Krona)   0.1  USD  (US
  615.          Dollar)].
  616.                                                TABLE B-1/E.862
  617.                             Economic assessment of prevented communication (c)
  618.                                                              Class of failure
  619.                         Field of application                  Complete fault      Partial fault 
  620.                                                                   (P = 1)           (P < 0.5)
  621.          Business customers with a large portion of data        1000 SEK/Eh         250 SEK/Eh
  622.          traffic                                             
  623.          Used in the long distance network                        400 SEK/Eh         100 SEK/Eh
  624.          Customers in a sparsely populated area. High cost        200 SEK/Eh          50 SEK/Eh
  625.          for alternative communication                       
  626.          An average value for areas with mostly                   100 SEK/Eh          25 SEK/Eh
  627.          residential customers                               
  628.          Residential area where it is easy to reach                30 SEK/Eh          10 SEK/Eh
  629.          essential services. Low costs for alternative       
  630.          communication                                       
  631.  
  632.  
  633.  
  634.  
  635.  
  636.  
  637.  
  638.  
  639.  
  640.  
  641.  
  642.  
  643.                                                         Fascicle II.3 - Rec. E.862   PAGE1
  644.  
  645.