無線核心網(wǎng)的TCO分析方法研究

史庭祥　田會(huì)芹

摘要：基于通信行業(yè)的總體擁有成本（TCO）模型和核心網(wǎng)的特殊性，提出了無線核心網(wǎng)專有的TCO模型。該模型的特殊性包括：互聯(lián)互通測試費(fèi)用的復(fù)雜性、培訓(xùn)費(fèi)用的必要性。通過引入新供應(yīng)商的決策場景，采用成本項(xiàng)納入工作流的分析方法，提出以人力投入成本和時(shí)間為主要度量手段的TCO定量度量方法。通過新老供應(yīng)商并存場景的分析，指出業(yè)務(wù)部署和運(yùn)維會(huì)對TCO產(chǎn)生復(fù)雜的影響。

關(guān)鍵詞：無線核心網(wǎng)； TCO； 成本收益預(yù)測； 成本管理

無線網(wǎng)絡(luò)的供應(yīng)商選擇，一直是困擾運(yùn)營商的難題，這其中往往涉及技術(shù)和商務(wù)的多輪比較，評估決策時(shí)間超出1年也很常見，其原因在于：運(yùn)營商不僅需要比較產(chǎn)品質(zhì)量和價(jià)格，更需要綜合考察供應(yīng)商提供設(shè)備和服務(wù)的總體擁有成本（TCO）。

基于TCO的研究有助于運(yùn)營全周期的成本控制，然而業(yè)界對于無線核心網(wǎng)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(yè)的TCO模型

隨著通信市場成熟度的逐步提高，移動(dòng)數(shù)據(jù)承載能力也隨之快速提升，IT互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)（如SKYPE、QQ、微信、Twitter、WhatsApp等）從以往與運(yùn)營商合作的關(guān)系變成競爭者的關(guān)系，這使得運(yùn)營商既面對運(yùn)營商之間的明處競爭，又無法逃避和IT企業(yè)之間的暗處較量。在業(yè)務(wù)收入（如語音和短信）被IT分流的情況下，運(yùn)營商不得不更加嚴(yán)格地控制設(shè)備和服務(wù)的采購成本。與此同時(shí)，全球運(yùn)營商紛紛采用設(shè)備集中招標(biāo)，如中國的三大運(yùn)營商從2008年開始的3G招標(biāo)中幾乎每個(gè)項(xiàng)目都是集團(tuán)統(tǒng)一招標(biāo)和采購，而海外運(yùn)營商則更多采取兼并換股等方式，集中度大幅提升，實(shí)現(xiàn)集約化經(jīng)營、集中化采購管理，這些調(diào)整都有利于降低采購成本。然而在降低采購成本策略實(shí)行的初期，人們往往只關(guān)注低的設(shè)備價(jià)格，這可能導(dǎo)致總購置成本升高。比如，供應(yīng)商表面上降低設(shè)備價(jià)格等當(dāng)期成本而贏得訂單，卻為彌補(bǔ)“損失”提高軟件和服務(wù)等遠(yuǎn)期費(fèi)用，隱藏客戶投入的顯性和隱形成本。

為此，探討設(shè)備之外降低成本的方法對運(yùn)營商選擇供應(yīng)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(yīng)商發(fā)生商品和服務(wù)交易的真實(shí)成本，該真實(shí)成本被用于采購管理，甚至開始應(yīng)用于基于TCO的供應(yīng)商選擇[3]。近些年，其他國家的一些高端運(yùn)營商已普遍開始使用TCO的方式，全方位地進(jìn)行采購成本分析，以便從設(shè)備的整個(gè)生命周期選擇最為經(jīng)濟(jì)的設(shè)備以及方案。

對于TCO的分析，我們不僅要考慮網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的購買成本（CAPEX），還要考慮一定年限內(nèi)的運(yùn)營成本（OPEX）。對于通信行業(yè)來說，CAPEX包括設(shè)備購買成本和設(shè)備部署成本，例如設(shè)備軟硬件的購買成本、運(yùn)營保障成本、搬運(yùn)成本、安裝調(diào)測成本、工程土建成本等；OPEX包括設(shè)備運(yùn)營成本和設(shè)備運(yùn)維成本，例如站點(diǎn)租金成本、設(shè)備電費(fèi)成本、設(shè)備維修成本、人力成本等。有時(shí)可能還會(huì)計(jì)算機(jī)會(huì)成本，例如設(shè)備故障所來帶的營業(yè)損失、客戶滿意度損失[4]等。通信行業(yè)的TCO模型，一般如圖1所示。

2 無線核心網(wǎng)的TCO模型

如何利用通信行業(yè)的TCO模型和工具，為運(yùn)營商的投資決策提供有力依據(jù)，已得到主流設(shè)備供應(yīng)商的重視，并在無線接入網(wǎng)中有所實(shí)踐[5]，但在核心網(wǎng)方面的深入研究還比較少。

基于多年項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為：相比于設(shè)備成本，我們更需要關(guān)注多家無線核心網(wǎng)的運(yùn)維和替換成本的比較。作為通信系統(tǒng)的子系統(tǒng)之一的無線核心網(wǎng)，它的TCO模型既要服從通信行業(yè)的通用模型，又要滿足核心網(wǎng)的一些特殊性，其TCO模型如圖2所示。

無線核心網(wǎng)TCO模型的特殊性對TCO的研究至關(guān)重要。無線核心網(wǎng)TCO模型的特殊性包括：互聯(lián)互通測試費(fèi)用的復(fù)雜性、培訓(xùn)費(fèi)用的必不可少。

（1）互聯(lián)互通測試費(fèi)用的復(fù)雜性

互聯(lián)互通測試（IOT）的復(fù)雜性是核心網(wǎng)區(qū)別于其他網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的重要特征。由于核心網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)中起到樞紐的作用，它幾乎和所有子系統(tǒng)都有互通關(guān)系，這使得IOT費(fèi)用存在一定程度的難以預(yù)料。IOT費(fèi)用既包括設(shè)備商投入的直接費(fèi)用，又包括運(yùn)營商投入的直接費(fèi)用以及業(yè)務(wù)部署、維護(hù)和影響項(xiàng)目工期的隱形成本。根據(jù)互聯(lián)互通對象的不同，IOT可以分為兩種：

·核心網(wǎng)和通信網(wǎng)絡(luò)的其他子系統(tǒng)的IOT，如無線接入子系統(tǒng)、業(yè)務(wù)子系統(tǒng)等。

·核心網(wǎng)之間的IOT。

（2）培訓(xùn)費(fèi)用必要性

核心網(wǎng)屬于高技術(shù)復(fù)雜度的產(chǎn)品，運(yùn)營費(fèi)用中的培訓(xùn)費(fèi)變得必不可少，甚至不可低估，這是區(qū)別于一般技術(shù)產(chǎn)品的業(yè)務(wù)運(yùn)營特點(diǎn)。該費(fèi)用高低決定于項(xiàng)目方案的復(fù)雜程度，以及現(xiàn)有維護(hù)人員的技術(shù)水平。項(xiàng)目方案的復(fù)雜程度由網(wǎng)元數(shù)量、功能點(diǎn)規(guī)模等決定；維護(hù)人員技術(shù)水平一般和新產(chǎn)品、新方案的應(yīng)用相關(guān)，在一些情況下我們認(rèn)為引入新廠家將很大程度上增加該費(fèi)用，并帶來業(yè)務(wù)運(yùn)營的進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)。

3 無線核心網(wǎng)的TCO度量

核心網(wǎng)屬于軟硬結(jié)合，且價(jià)值偏重軟件的產(chǎn)品，針對每個(gè)成本項(xiàng)，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(xiàng)成本的規(guī)模，如網(wǎng)元數(shù)、功能點(diǎn)數(shù)、接口數(shù)等。

（2）投入資源的規(guī)模，如工程師數(shù)、工作天數(shù)、占地面積。

（3）人力成本，如單位時(shí)間的人員薪資。

（4）資源成本，如設(shè)備功耗、單位時(shí)間的電費(fèi)、機(jī)房租金等。

（5）調(diào)節(jié)系數(shù)，如風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)等。

為了更清晰地說明如何度量TCO，我們以引入新供應(yīng)商的場景做分析，如圖3所示。引入新供應(yīng)商無疑會(huì)帶來更高的成本和風(fēng)險(xiǎn)，因此首先需要細(xì)化工作流，該工作流包括如下7個(gè)步驟，其中每個(gè)步驟可看作是一個(gè)或多個(gè)成本項(xiàng)：

（1）測試床和IOT。

（2）新設(shè)備安裝、調(diào)試和集成（ICI）。

（3）新設(shè)備試驗(yàn)局運(yùn)行。

（4）新設(shè)備試商用。

（5）拆除原設(shè)備。

（6）設(shè)備運(yùn)輸?shù)綆旆俊?/p>

（7）新設(shè)備重定位到機(jī)房和運(yùn)行。

接下來，我們需要對工作流的每個(gè)步驟給出定量分析，主要從成本和時(shí)間兩方面進(jìn)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(gè)步驟，即測試床和IOT；第2部分描述工作流的剩余6個(gè)步驟；第3部分說明在該工作流完成后，從新設(shè)備的業(yè)務(wù)部署和運(yùn)維角度出發(fā)，該如何進(jìn)行TCO分析。

（1）工作流的第1個(gè)步驟：測試床和IOT

在新設(shè)備引入期間，運(yùn)營商需要考慮和新供應(yīng)商的合作，并安排相關(guān)工程師予以配合（假設(shè)1個(gè)網(wǎng)元有1位工程師），測試床和IOT的成本計(jì)算方法如下。

·人力成本：網(wǎng)元數(shù)（IOT對應(yīng)接口數(shù)）×配合天數(shù)×每工程師的日薪。

·資源成本：占用機(jī)房的每天租金和維護(hù)費(fèi)用×配合天數(shù)+設(shè)備每天功耗×配合天數(shù)。

·時(shí)間成本：即配合天數(shù)。

最終給出的成本還需要乘以風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，測試床一般取1～2，IOT一般取4（IOT的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)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(gè)步驟

一般來說，新設(shè)備的安裝、調(diào)試和集成大概需要1個(gè)月，考察合格后新設(shè)備試驗(yàn)局運(yùn)行的觀察期為1～3個(gè)月，正式商用后的觀察期為1個(gè)月，然后開始老設(shè)備的替換搬遷，之后再進(jìn)行拆除和入庫。從新設(shè)備在新站點(diǎn)上的設(shè)備安裝、調(diào)試和集成到老設(shè)備移交庫房的工程周期估算如圖4所示。依據(jù)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，對于單站點(diǎn)單設(shè)備，從設(shè)備安裝、調(diào)試和集成到老設(shè)備移交庫房的工程周期需要51天；若考慮到多網(wǎng)元多站點(diǎn)的并行，由于多網(wǎng)元和多站點(diǎn)相互配合需要時(shí)間，總的工程周期大約為：1月+3月+1月+51天/站點(diǎn)=200天。

新設(shè)備啟用的成本估算方法為：人力或資源成本×配合天數(shù)。

（3）業(yè)務(wù)部署和運(yùn)維的TCO分析

引入新供應(yīng)商，會(huì)帶來業(yè)務(wù)部署和運(yùn)維上的差異，同時(shí)由于新老供應(yīng)商的共存情況，業(yè)務(wù)部署和運(yùn)維的復(fù)雜程度和TCO可能遠(yuǎn)大于估算，我們將從兩個(gè)方面進(jìn)行分析。

（a）業(yè)務(wù)部署TCO分析

新的供應(yīng)商和現(xiàn)網(wǎng)供應(yīng)商共存或暫時(shí)共存的階段，必然帶來雙倍的部署工作量。另外，兩個(gè)供應(yīng)商在業(yè)務(wù)部署中存在協(xié)同問題，如圖5所示，紅色部分是引入新供應(yīng)商后增加的流程。兩個(gè)供應(yīng)商的業(yè)務(wù)協(xié)同工作由運(yùn)營商負(fù)責(zé)，當(dāng)兩個(gè)供應(yīng)商的業(yè)務(wù)協(xié)同不成功的時(shí)候流程需要回溯直到成功為止，這個(gè)過程需要增加開發(fā)和確認(rèn)的成本，以及進(jìn)度延誤等隱性成本。

一般來說，中小規(guī)模的業(yè)務(wù)部署的準(zhǔn)備周期，包括需求獲取、需求評估、需求開發(fā)以及需求確認(rèn)4個(gè)環(huán)節(jié)。而多個(gè)供應(yīng)商共存情況，則增加了“多供應(yīng)商之間的業(yè)務(wù)協(xié)同”環(huán)節(jié)，以及可能的需求二次開發(fā)，使得總周期大約增加1/3甚至1倍。若單個(gè)供應(yīng)商的中小規(guī)模的業(yè)務(wù)部署準(zhǔn)備周期按3個(gè)月計(jì)算，兩個(gè)供應(yīng)商的業(yè)務(wù)部署周期則需要4～6個(gè)月。

業(yè)務(wù)部署的總體資源和時(shí)間消耗計(jì)算如下：

·運(yùn)營商的人力資源。單一供應(yīng)商的業(yè)務(wù)部署需要工程師3人/月，兩家供應(yīng)商則需要8～12人/月。

·業(yè)務(wù)部署周期。單一供應(yīng)商的業(yè)務(wù)部署時(shí)間需要1周，兩家供應(yīng)商則需要2周。

·業(yè)務(wù)部署對應(yīng)的人力資源。單一供應(yīng)商的業(yè)務(wù)部署時(shí)間需要1人/周，則兩家供應(yīng)商需要4人/周

（b）運(yùn)維TCO分析

運(yùn)維TCO分析包括運(yùn)行和維護(hù)兩部分，而運(yùn)行部分又包括設(shè)備功耗和培訓(xùn)費(fèi)用。

·設(shè)備功耗和設(shè)備本身相關(guān)，一般由廠家提供設(shè)備的功耗標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，以及本次項(xiàng)目準(zhǔn)備投入的設(shè)備的功耗表。除當(dāng)期功耗分析外，還需要預(yù)測3～5年后容量擴(kuò)展帶來的功耗變動(dòng)，以及下一個(gè)技術(shù)演進(jìn)周期的功耗預(yù)測。

·引入新供應(yīng)商會(huì)導(dǎo)致培訓(xùn)費(fèi)用顯著增加，相比于原供應(yīng)商的系統(tǒng)更新帶來的培訓(xùn)需求，相關(guān)培訓(xùn)費(fèi)用預(yù)算更大。特別說明的是，即使供應(yīng)商在競爭環(huán)境下采用激進(jìn)的商務(wù)策略，給予超低的培訓(xùn)報(bào)價(jià)，仍然無法清晰地測算出運(yùn)營商為此付出的相關(guān)人員的勞務(wù)費(fèi)用。

·項(xiàng)目成功要素中的進(jìn)度因素，維護(hù)人員和新產(chǎn)品新方案的磨合帶來的其他風(fēng)險(xiǎn)，這些因素和風(fēng)險(xiǎn)往往難以測算。即使采用運(yùn)維托管模式，上述風(fēng)險(xiǎn)通過收益分享方式轉(zhuǎn)移給供應(yīng)商，并通過供應(yīng)商的主動(dòng)運(yùn)維提升效率，上述風(fēng)險(xiǎn)也并未能消除[6]。由此可知：引入新供應(yīng)商，培訓(xùn)費(fèi)用上升是大概率事件。

運(yùn)維階段的TCO分析包括專業(yè)管理服務(wù)和備板備件兩部分。

·專業(yè)管理服務(wù)成本。依據(jù)設(shè)備特點(diǎn)，專業(yè)管理服務(wù)的TCO分析主要包括故障定位服務(wù)、軟件升級(jí)服務(wù)等。和業(yè)務(wù)部署類似，在同樣的服務(wù)范圍下，運(yùn)營商要求新供應(yīng)商以更高的運(yùn)維效率提供更低廉的專業(yè)服務(wù)。但在兩家供應(yīng)商并存的情況下，一般來說，不同于分區(qū)域建設(shè)原則下無線廠家之間的協(xié)同成本偏低的特點(diǎn)，核心網(wǎng)往往有難以預(yù)測的協(xié)同成本，至少在搬遷過程或兩家供應(yīng)商并存期間，兩家核心網(wǎng)的專業(yè)服務(wù)的總成本往往高于單家核心網(wǎng)，相關(guān)分析可參照“業(yè)務(wù)部署”中的相關(guān)部分。

·備板備件成本。備板備件成本一方面和設(shè)備有較大相關(guān)性，如設(shè)備間不能共享板件將增加當(dāng)期以及未來備板備件的采購成本；另一方面，若設(shè)備的平滑演進(jìn)方案不佳，同樣會(huì)增加未來演進(jìn)到新設(shè)備時(shí)的備板備件成本，因此這部分成本分析，需要供應(yīng)商提供當(dāng)期和演進(jìn)各階段的備板備件產(chǎn)品配置和報(bào)價(jià)情況。另外，和單供應(yīng)商相比，多供應(yīng)商場景中，每個(gè)供應(yīng)商承接的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模變小，即單一供應(yīng)商承接的大網(wǎng)絡(luò)被拆分為多個(gè)小網(wǎng)絡(luò)，由不同供應(yīng)商交付，因而備板備件成本一般會(huì)上升，而且一旦某個(gè)供應(yīng)商退出網(wǎng)絡(luò)，其備板備件成本將成為運(yùn)營商的沉沒成本。然而，供應(yīng)商策略在備板備件成本分析上并非總是占劣勢，比如供應(yīng)商選擇存在區(qū)域化需求時(shí)（包括服務(wù)和運(yùn)營的區(qū)域化），備板備件則也需要匹配這個(gè)要求，即只向單供應(yīng)商采購備板備件。這種情況下，供應(yīng)商策略并不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備共享帶來更低的成本，反倒是因?yàn)楣?yīng)商數(shù)量不足而失去議價(jià)優(yōu)勢。

4 結(jié)束語

近年來，TCO分析已經(jīng)成為供應(yīng)商必備的決策工具。在文章中，我們基于無線核心網(wǎng)的項(xiàng)目實(shí)踐，將客戶需求融于TCO分析，提出了核心網(wǎng)TCO模型和度量方法等，并對新設(shè)備商引入場景下的TCO決策進(jìn)行重點(diǎn)探討。希望能為運(yùn)營商和設(shè)備商的核心網(wǎng)從業(yè)人員提供TCO分析方法，以便在核心網(wǎng)設(shè)備選擇時(shí)有更多的參考依據(jù)。

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

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