無線核心網的TCO分析方法研究

史庭祥　田會芹

摘要：基于通信行業的總體擁有成本（TCO）模型和核心網的特殊性，提出了無線核心網專有的TCO模型。該模型的特殊性包括：互聯互通測試費用的復雜性、培訓費用的必要性。通過引入新供應商的決策場景，采用成本項納入工作流的分析方法，提出以人力投入成本和時間為主要度量手段的TCO定量度量方法。通過新老供應商并存場景的分析，指出業務部署和運維會對TCO產生復雜的影響。

關鍵詞：無線核心網； TCO； 成本收益預測； 成本管理

無線網絡的供應商選擇，一直是困擾運營商的難題，這其中往往涉及技術和商務的多輪比較，評估決策時間超出1年也很常見，其原因在于：運營商不僅需要比較產品質量和價格，更需要綜合考察供應商提供設備和服務的總體擁有成本（TCO）。

基于TCO的研究有助于運營全周期的成本控制，然而業界對于無線核心網的TCO分析并不多見，文章正是對該方面做出一些研究和探索。

1 通信行業的TCO模型

隨著通信市場成熟度的逐步提高，移動數據承載能力也隨之快速提升，IT互聯網企業（如SKYPE、QQ、微信、Twitter、WhatsApp等）從以往與運營商合作的關系變成競爭者的關系，這使得運營商既面對運營商之間的明處競爭，又無法逃避和IT企業之間的暗處較量。在業務收入（如語音和短信）被IT分流的情況下，運營商不得不更加嚴格地控制設備和服務的采購成本。與此同時，全球運營商紛紛采用設備集中招標，如中國的三大運營商從2008年開始的3G招標中幾乎每個項目都是集團統一招標和采購，而海外運營商則更多采取兼并換股等方式，集中度大幅提升，實現集約化經營、集中化采購管理，這些調整都有利于降低采購成本。然而在降低采購成本策略實行的初期，人們往往只關注低的設備價格，這可能導致總購置成本升高。比如，供應商表面上降低設備價格等當期成本而贏得訂單，卻為彌補“損失”提高軟件和服務等遠期費用，隱藏客戶投入的顯性和隱形成本。

為此，探討設備之外降低成本的方法對運營商選擇供應商也非常重要[1]。TCO作為一種全新的理念[2]，旨在讓人們更好地理解與供應商發生商品和服務交易的真實成本，該真實成本被用于采購管理，甚至開始應用于基于TCO的供應商選擇[3]。近些年，其他國家的一些高端運營商已普遍開始使用TCO的方式，全方位地進行采購成本分析，以便從設備的整個生命周期選擇最為經濟的設備以及方案。

對于TCO的分析，我們不僅要考慮網絡設備的購買成本（CAPEX），還要考慮一定年限內的運營成本（OPEX）。對于通信行業來說，CAPEX包括設備購買成本和設備部署成本，例如設備軟硬件的購買成本、運營保障成本、搬運成本、安裝調測成本、工程土建成本等；OPEX包括設備運營成本和設備運維成本，例如站點租金成本、設備電費成本、設備維修成本、人力成本等。有時可能還會計算機會成本，例如設備故障所來帶的營業損失、客戶滿意度損失[4]等。通信行業的TCO模型，一般如圖1所示。

2 無線核心網的TCO模型

如何利用通信行業的TCO模型和工具，為運營商的投資決策提供有力依據，已得到主流設備供應商的重視，并在無線接入網中有所實踐[5]，但在核心網方面的深入研究還比較少。

基于多年項目經驗，我們認為：相比于設備成本，我們更需要關注多家無線核心網的運維和替換成本的比較。作為通信系統的子系統之一的無線核心網，它的TCO模型既要服從通信行業的通用模型，又要滿足核心網的一些特殊性，其TCO模型如圖2所示。

無線核心網TCO模型的特殊性對TCO的研究至關重要。無線核心網TCO模型的特殊性包括：互聯互通測試費用的復雜性、培訓費用的必不可少。

（1）互聯互通測試費用的復雜性

互聯互通測試（IOT）的復雜性是核心網區別于其他網絡子系統的重要特征。由于核心網在網絡中起到樞紐的作用，它幾乎和所有子系統都有互通關系，這使得IOT費用存在一定程度的難以預料。IOT費用既包括設備商投入的直接費用，又包括運營商投入的直接費用以及業務部署、維護和影響項目工期的隱形成本。根據互聯互通對象的不同，IOT可以分為兩種：

·核心網和通信網絡的其他子系統的IOT，如無線接入子系統、業務子系統等。

·核心網之間的IOT。

（2）培訓費用必要性

核心網屬于高技術復雜度的產品，運營費用中的培訓費變得必不可少，甚至不可低估，這是區別于一般技術產品的業務運營特點。該費用高低決定于項目方案的復雜程度，以及現有維護人員的技術水平。項目方案的復雜程度由網元數量、功能點規模等決定；維護人員技術水平一般和新產品、新方案的應用相關，在一些情況下我們認為引入新廠家將很大程度上增加該費用，并帶來業務運營的進度風險。

3 無線核心網的TCO度量

核心網屬于軟硬結合，且價值偏重軟件的產品，針對每個成本項，我們可以從人力投入的角度來分析其成本，包括如下幾方面要素：

（1）某項成本的規模，如網元數、功能點數、接口數等。

（2）投入資源的規模，如工程師數、工作天數、占地面積。

（3）人力成本，如單位時間的人員薪資。

（4）資源成本，如設備功耗、單位時間的電費、機房租金等。

（5）調節系數，如風險系數等。

為了更清晰地說明如何度量TCO，我們以引入新供應商的場景做分析，如圖3所示。引入新供應商無疑會帶來更高的成本和風險，因此首先需要細化工作流，該工作流包括如下7個步驟，其中每個步驟可看作是一個或多個成本項：

（1）測試床和IOT。

（2）新設備安裝、調試和集成（ICI）。

（3）新設備試驗局運行。

（4）新設備試商用。

（5）拆除原設備。

（6）設備運輸到庫房。

（7）新設備重定位到機房和運行。

接下來，我們需要對工作流的每個步驟給出定量分析，主要從成本和時間兩方面進行考慮。為方便理解，我們主要分3部分描述，第1部分說明工作流的第1個步驟，即測試床和IOT；第2部分描述工作流的剩余6個步驟；第3部分說明在該工作流完成后，從新設備的業務部署和運維角度出發，該如何進行TCO分析。

（1）工作流的第1個步驟：測試床和IOT

在新設備引入期間，運營商需要考慮和新供應商的合作，并安排相關工程師予以配合（假設1個網元有1位工程師），測試床和IOT的成本計算方法如下。

·人力成本：網元數（IOT對應接口數）×配合天數×每工程師的日薪。

·資源成本：占用機房的每天租金和維護費用×配合天數+設備每天功耗×配合天數。

·時間成本：即配合天數。

最終給出的成本還需要乘以風險系數，測試床一般取1～2，IOT一般取4（IOT的風險遠大測試床）。IOT涉及的接口情況，如表1所示。

（2）工作流的剩余6個步驟

一般來說，新設備的安裝、調試和集成大概需要1個月，考察合格后新設備試驗局運行的觀察期為1～3個月，正式商用后的觀察期為1個月，然后開始老設備的替換搬遷，之后再進行拆除和入庫。從新設備在新站點上的設備安裝、調試和集成到老設備移交庫房的工程周期估算如圖4所示。依據項目經驗，對于單站點單設備，從設備安裝、調試和集成到老設備移交庫房的工程周期需要51天；若考慮到多網元多站點的并行，由于多網元和多站點相互配合需要時間，總的工程周期大約為：1月+3月+1月+51天/站點=200天。

新設備啟用的成本估算方法為：人力或資源成本×配合天數。

（3）業務部署和運維的TCO分析

引入新供應商，會帶來業務部署和運維上的差異，同時由于新老供應商的共存情況，業務部署和運維的復雜程度和TCO可能遠大于估算，我們將從兩個方面進行分析。

（a）業務部署TCO分析

新的供應商和現網供應商共存或暫時共存的階段，必然帶來雙倍的部署工作量。另外，兩個供應商在業務部署中存在協同問題，如圖5所示，紅色部分是引入新供應商后增加的流程。兩個供應商的業務協同工作由運營商負責，當兩個供應商的業務協同不成功的時候流程需要回溯直到成功為止，這個過程需要增加開發和確認的成本，以及進度延誤等隱性成本。

一般來說，中小規模的業務部署的準備周期，包括需求獲取、需求評估、需求開發以及需求確認4個環節。而多個供應商共存情況，則增加了“多供應商之間的業務協同”環節，以及可能的需求二次開發，使得總周期大約增加1/3甚至1倍。若單個供應商的中小規模的業務部署準備周期按3個月計算，兩個供應商的業務部署周期則需要4～6個月。

業務部署的總體資源和時間消耗計算如下：

·運營商的人力資源。單一供應商的業務部署需要工程師3人/月，兩家供應商則需要8～12人/月。

·業務部署周期。單一供應商的業務部署時間需要1周，兩家供應商則需要2周。

·業務部署對應的人力資源。單一供應商的業務部署時間需要1人/周，則兩家供應商需要4人/周

（b）運維TCO分析

運維TCO分析包括運行和維護兩部分，而運行部分又包括設備功耗和培訓費用。

·設備功耗和設備本身相關，一般由廠家提供設備的功耗標準數據，以及本次項目準備投入的設備的功耗表。除當期功耗分析外，還需要預測3～5年后容量擴展帶來的功耗變動，以及下一個技術演進周期的功耗預測。

·引入新供應商會導致培訓費用顯著增加，相比于原供應商的系統更新帶來的培訓需求，相關培訓費用預算更大。特別說明的是，即使供應商在競爭環境下采用激進的商務策略，給予超低的培訓報價，仍然無法清晰地測算出運營商為此付出的相關人員的勞務費用。

·項目成功要素中的進度因素，維護人員和新產品新方案的磨合帶來的其他風險，這些因素和風險往往難以測算。即使采用運維托管模式，上述風險通過收益分享方式轉移給供應商，并通過供應商的主動運維提升效率，上述風險也并未能消除[6]。由此可知：引入新供應商，培訓費用上升是大概率事件。

運維階段的TCO分析包括專業管理服務和備板備件兩部分。

·專業管理服務成本。依據設備特點，專業管理服務的TCO分析主要包括故障定位服務、軟件升級服務等。和業務部署類似，在同樣的服務范圍下，運營商要求新供應商以更高的運維效率提供更低廉的專業服務。但在兩家供應商并存的情況下，一般來說，不同于分區域建設原則下無線廠家之間的協同成本偏低的特點，核心網往往有難以預測的協同成本，至少在搬遷過程或兩家供應商并存期間，兩家核心網的專業服務的總成本往往高于單家核心網，相關分析可參照“業務部署”中的相關部分。

·備板備件成本。備板備件成本一方面和設備有較大相關性，如設備間不能共享板件將增加當期以及未來備板備件的采購成本；另一方面，若設備的平滑演進方案不佳，同樣會增加未來演進到新設備時的備板備件成本，因此這部分成本分析，需要供應商提供當期和演進各階段的備板備件產品配置和報價情況。另外，和單供應商相比，多供應商場景中，每個供應商承接的網絡規模變小，即單一供應商承接的大網絡被拆分為多個小網絡，由不同供應商交付，因而備板備件成本一般會上升，而且一旦某個供應商退出網絡，其備板備件成本將成為運營商的沉沒成本。然而，供應商策略在備板備件成本分析上并非總是占劣勢，比如供應商選擇存在區域化需求時（包括服務和運營的區域化），備板備件則也需要匹配這個要求，即只向單供應商采購備板備件。這種情況下，供應商策略并不會因為設備共享帶來更低的成本，反倒是因為供應商數量不足而失去議價優勢。

4 結束語

近年來，TCO分析已經成為供應商必備的決策工具。在文章中，我們基于無線核心網的項目實踐，將客戶需求融于TCO分析，提出了核心網TCO模型和度量方法等，并對新設備商引入場景下的TCO決策進行重點探討。希望能為運營商和設備商的核心網從業人員提供TCO分析方法，以便在核心網設備選擇時有更多的參考依據。

除在引入新供應商的場景深化定量分析外，我們還可以針對新建網絡、網絡替換改造等其他場景作TCO分析，這些都可作為繼續研究的課題方向。

參考文獻

[1] 艾默生. 降低TCO：網絡能源廠商競爭大趨勢[J]. 電信網技術， 2009（8）： 86-87

[2] LM ELLRAM， SP SIFERD. Purchasing： The Cornerstone of the Total Cost of Ownership Concept [J]. Journal of Business Logistics， 1993， 14（1）， 163-184

[3] 李文霞， 邸穎， 佟曉莉. 采購中的總體擁有成本戰略[J].遼寧經濟， 2006（5）： 110-112

[4] 潘麗. 電信設備采購的TCO管理研究 [D]. 北京郵電大學， 2008

[5] 利文. 愛立信TCO方案助運營商降低網絡成本最新企業一體化通信平臺上市[J]. 通信企業管理， 2006（8）： 60-60

[6] ETISALAT. 運維托管實現快速超越[EB/OL]. http：//www.c114.net/topic/2644/a580228.html