无线核心网的TCO分析方法研究

史庭祥　田会芹

摘要：基于通信行业的总体拥有成本（TCO）模型和核心网的特殊性，提出了无线核心网专有的TCO模型。该模型的特殊性包括：互联互通测试费用的复杂性、培训费用的必要性。通过引入新供应商的决策场景，采用成本项纳入工作流的分析方法，提出以人力投入成本和时间为主要度量手段的TCO定量度量方法。通过新老供应商并存场景的分析，指出业务部署和运维会对TCO产生复杂的影响。

关键词：无线核心网； TCO； 成本收益预测； 成本管理

无线网络的供应商选择，一直是困扰运营商的难题，这其中往往涉及技术和商务的多轮比较，评估决策时间超出1年也很常见，其原因在于：运营商不仅需要比较产品质量和价格，更需要综合考察供应商提供设备和服务的总体拥有成本（TCO）。

基于TCO的研究有助于运营全周期的成本控制，然而业界对于无线核心网的TCO分析并不多见，文章正是对该方面做出一些研究和探索。

1 通信行业的TCO模型

随着通信市场成熟度的逐步提高，移动数据承载能力也随之快速提升，IT互联网企业（如SKYPE、QQ、微信、Twitter、WhatsApp等）从以往与运营商合作的关系变成竞争者的关系，这使得运营商既面对运营商之间的明处竞争，又无法逃避和IT企业之间的暗处较量。在业务收入（如语音和短信）被IT分流的情况下，运营商不得不更加严格地控制设备和服务的采购成本。与此同时，全球运营商纷纷采用设备集中招标，如中国的三大运营商从2008年开始的3G招标中几乎每个项目都是集团统一招标和采购，而海外运营商则更多采取兼并换股等方式，集中度大幅提升，实现集约化经营、集中化采购管理，这些调整都有利于降低采购成本。然而在降低采购成本策略实行的初期，人们往往只关注低的设备价格，这可能导致总购置成本升高。比如，供应商表面上降低设备价格等当期成本而赢得订单，却为弥补“损失”提高软件和服务等远期费用，隐藏客户投入的显性和隐形成本。

为此，探讨设备之外降低成本的方法对运营商选择供应商也非常重要[1]。TCO作为一种全新的理念[2]，旨在让人们更好地理解与供应商发生商品和服务交易的真实成本，该真实成本被用于采购管理，甚至开始应用于基于TCO的供应商选择[3]。近些年，其他国家的一些高端运营商已普遍开始使用TCO的方式，全方位地进行采购成本分析，以便从设备的整个生命周期选择最为经济的设备以及方案。

对于TCO的分析，我们不仅要考虑网络设备的购买成本（CAPEX），还要考虑一定年限内的运营成本（OPEX）。对于通信行业来说，CAPEX包括设备购买成本和设备部署成本，例如设备软硬件的购买成本、运营保障成本、搬运成本、安装调测成本、工程土建成本等；OPEX包括设备运营成本和设备运维成本，例如站点租金成本、设备电费成本、设备维修成本、人力成本等。有时可能还会计算机会成本，例如设备故障所来带的营业损失、客户满意度损失[4]等。通信行业的TCO模型，一般如图1所示。

2 无线核心网的TCO模型

如何利用通信行业的TCO模型和工具，为运营商的投资决策提供有力依据，已得到主流设备供应商的重视，并在无线接入网中有所实践[5]，但在核心网方面的深入研究还比较少。

基于多年项目经验，我们认为：相比于设备成本，我们更需要关注多家无线核心网的运维和替换成本的比较。作为通信系统的子系统之一的无线核心网，它的TCO模型既要服从通信行业的通用模型，又要满足核心网的一些特殊性，其TCO模型如图2所示。

无线核心网TCO模型的特殊性对TCO的研究至关重要。无线核心网TCO模型的特殊性包括：互联互通测试费用的复杂性、培训费用的必不可少。

（1）互联互通测试费用的复杂性

互联互通测试（IOT）的复杂性是核心网区别于其他网络子系统的重要特征。由于核心网在网络中起到枢纽的作用，它几乎和所有子系统都有互通关系，这使得IOT费用存在一定程度的难以预料。IOT费用既包括设备商投入的直接费用，又包括运营商投入的直接费用以及业务部署、维护和影响项目工期的隐形成本。根据互联互通对象的不同，IOT可以分为两种：

·核心网和通信网络的其他子系统的IOT，如无线接入子系统、业务子系统等。

·核心网之间的IOT。

（2）培训费用必要性

核心网属于高技术复杂度的产品，运营费用中的培训费变得必不可少，甚至不可低估，这是区别于一般技术产品的业务运营特点。该费用高低决定于项目方案的复杂程度，以及现有维护人员的技术水平。项目方案的复杂程度由网元数量、功能点规模等决定；维护人员技术水平一般和新产品、新方案的应用相关，在一些情况下我们认为引入新厂家将很大程度上增加该费用，并带来业务运营的进度风险。

3 无线核心网的TCO度量

核心网属于软硬结合，且价值偏重软件的产品，针对每个成本项，我们可以从人力投入的角度来分析其成本，包括如下几方面要素：

（1）某项成本的规模，如网元数、功能点数、接口数等。

（2）投入资源的规模，如工程师数、工作天数、占地面积。

（3）人力成本，如单位时间的人员薪资。

（4）资源成本，如设备功耗、单位时间的电费、机房租金等。

（5）调节系数，如风险系数等。

为了更清晰地说明如何度量TCO，我们以引入新供应商的场景做分析，如图3所示。引入新供应商无疑会带来更高的成本和风险，因此首先需要细化工作流，该工作流包括如下7个步骤，其中每个步骤可看作是一个或多个成本项：

（1）测试床和IOT。

（2）新设备安装、调试和集成（ICI）。

（3）新设备试验局运行。

（4）新设备试商用。

（5）拆除原设备。

（6）设备运输到库房。

（7）新设备重定位到机房和运行。

接下来，我们需要对工作流的每个步骤给出定量分析，主要从成本和时间两方面进行考虑。为方便理解，我们主要分3部分描述，第1部分说明工作流的第1个步骤，即测试床和IOT；第2部分描述工作流的剩余6个步骤；第3部分说明在该工作流完成后，从新设备的业务部署和运维角度出发，该如何进行TCO分析。

（1）工作流的第1个步骤：测试床和IOT

在新设备引入期间，运营商需要考虑和新供应商的合作，并安排相关工程师予以配合（假设1个网元有1位工程师），测试床和IOT的成本计算方法如下。

·人力成本：网元数（IOT对应接口数）×配合天数×每工程师的日薪。

·资源成本：占用机房的每天租金和维护费用×配合天数+设备每天功耗×配合天数。

·时间成本：即配合天数。

最终给出的成本还需要乘以风险系数，测试床一般取1～2，IOT一般取4（IOT的风险远大测试床）。IOT涉及的接口情况，如表1所示。

（2）工作流的剩余6个步骤

一般来说，新设备的安装、调试和集成大概需要1个月，考察合格后新设备试验局运行的观察期为1～3个月，正式商用后的观察期为1个月，然后开始老设备的替换搬迁，之后再进行拆除和入库。从新设备在新站点上的设备安装、调试和集成到老设备移交库房的工程周期估算如图4所示。依据项目经验，对于单站点单设备，从设备安装、调试和集成到老设备移交库房的工程周期需要51天；若考虑到多网元多站点的并行，由于多网元和多站点相互配合需要时间，总的工程周期大约为：1月+3月+1月+51天/站点=200天。

新设备启用的成本估算方法为：人力或资源成本×配合天数。

（3）业务部署和运维的TCO分析

引入新供应商，会带来业务部署和运维上的差异，同时由于新老供应商的共存情况，业务部署和运维的复杂程度和TCO可能远大于估算，我们将从两个方面进行分析。

（a）业务部署TCO分析

新的供应商和现网供应商共存或暂时共存的阶段，必然带来双倍的部署工作量。另外，两个供应商在业务部署中存在协同问题，如图5所示，红色部分是引入新供应商后增加的流程。两个供应商的业务协同工作由运营商负责，当两个供应商的业务协同不成功的时候流程需要回溯直到成功为止，这个过程需要增加开发和确认的成本，以及进度延误等隐性成本。

一般来说，中小规模的业务部署的准备周期，包括需求获取、需求评估、需求开发以及需求确认4个环节。而多个供应商共存情况，则增加了“多供应商之间的业务协同”环节，以及可能的需求二次开发，使得总周期大约增加1/3甚至1倍。若单个供应商的中小规模的业务部署准备周期按3个月计算，两个供应商的业务部署周期则需要4～6个月。

业务部署的总体资源和时间消耗计算如下：

·运营商的人力资源。单一供应商的业务部署需要工程师3人/月，两家供应商则需要8～12人/月。

·业务部署周期。单一供应商的业务部署时间需要1周，两家供应商则需要2周。

·业务部署对应的人力资源。单一供应商的业务部署时间需要1人/周，则两家供应商需要4人/周

（b）运维TCO分析

运维TCO分析包括运行和维护两部分，而运行部分又包括设备功耗和培训费用。

·设备功耗和设备本身相关，一般由厂家提供设备的功耗标准数据，以及本次项目准备投入的设备的功耗表。除当期功耗分析外，还需要预测3～5年后容量扩展带来的功耗变动，以及下一个技术演进周期的功耗预测。

·引入新供应商会导致培训费用显著增加，相比于原供应商的系统更新带来的培训需求，相关培训费用预算更大。特别说明的是，即使供应商在竞争环境下采用激进的商务策略，给予超低的培训报价，仍然无法清晰地测算出运营商为此付出的相关人员的劳务费用。

·项目成功要素中的进度因素，维护人员和新产品新方案的磨合带来的其他风险，这些因素和风险往往难以测算。即使采用运维托管模式，上述风险通过收益分享方式转移给供应商，并通过供应商的主动运维提升效率，上述风险也并未能消除[6]。由此可知：引入新供应商，培训费用上升是大概率事件。

运维阶段的TCO分析包括专业管理服务和备板备件两部分。

·专业管理服务成本。依据设备特点，专业管理服务的TCO分析主要包括故障定位服务、软件升级服务等。和业务部署类似，在同样的服务范围下，运营商要求新供应商以更高的运维效率提供更低廉的专业服务。但在两家供应商并存的情况下，一般来说，不同于分区域建设原则下无线厂家之间的协同成本偏低的特点，核心网往往有难以预测的协同成本，至少在搬迁过程或两家供应商并存期间，两家核心网的专业服务的总成本往往高于单家核心网，相关分析可参照“业务部署”中的相关部分。

·备板备件成本。备板备件成本一方面和设备有较大相关性，如设备间不能共享板件将增加当期以及未来备板备件的采购成本；另一方面，若设备的平滑演进方案不佳，同样会增加未来演进到新设备时的备板备件成本，因此这部分成本分析，需要供应商提供当期和演进各阶段的备板备件产品配置和报价情况。另外，和单供应商相比，多供应商场景中，每个供应商承接的网络规模变小，即单一供应商承接的大网络被拆分为多个小网络，由不同供应商交付，因而备板备件成本一般会上升，而且一旦某个供应商退出网络，其备板备件成本将成为运营商的沉没成本。然而，供应商策略在备板备件成本分析上并非总是占劣势，比如供应商选择存在区域化需求时（包括服务和运营的区域化），备板备件则也需要匹配这个要求，即只向单供应商采购备板备件。这种情况下，供应商策略并不会因为设备共享带来更低的成本，反倒是因为供应商数量不足而失去议价优势。

4 结束语

近年来，TCO分析已经成为供应商必备的决策工具。在文章中，我们基于无线核心网的项目实践，将客户需求融于TCO分析，提出了核心网TCO模型和度量方法等，并对新设备商引入场景下的TCO决策进行重点探讨。希望能为运营商和设备商的核心网从业人员提供TCO分析方法，以便在核心网设备选择时有更多的参考依据。

除在引入新供应商的场景深化定量分析外，我们还可以针对新建网络、网络替换改造等其他场景作TCO分析，这些都可作为继续研究的课题方向。

参考文献

[1] 艾默生. 降低TCO：网络能源厂商竞争大趋势[J]. 电信网技术， 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， 邸颖， 佟晓莉. 采购中的总体拥有成本战略[J].辽宁经济， 2006（5）： 110-112

[4] 潘丽. 电信设备采购的TCO管理研究 [D]. 北京邮电大学， 2008

[5] 利文. 爱立信TCO方案助运营商降低网络成本最新企业一体化通信平台上市[J]. 通信企业管理， 2006（8）： 60-60

[6] ETISALAT. 运维托管实现快速超越[EB/OL]. http：//www.c114.net/topic/2644/a580228.html