基于电力光纤到户业务运营的计费算法设计和实现
电力光纤到户在智能电网中的应用
电力光纤到户在智能电网中的应用电力光纤到户在智能电网中的应用刘建明，王继业，范鹏展，庄自超（国网信息通信有限公司，北京100761）中图分类号：TN929.11文献标志码：B文章编号：1005-7641（2011）09-0001-05第32卷第227期电力系统通信Vol.32No.2272011年9月10日Telecommunications for Electric Power SystemSep.10，20110引言随着坚强智能电网建设工作的有序开展，智能用电作为智能电网实现与用户交互的重要环节，是集中体现智能电网互动化的重要领域，建设连接电网终端用户的低压用电通信网便成为当前智能电网建设的关键环节。
电力光纤到户是指将光纤随低压电力线敷设，实现到表到户，配合无源光网络（xPON ）技术，可承载用电信息采集、智能用电双向交互以及“三网融合”等业务，能够彻底解决智能电网终端用户接入和未来大量用电信息交互的问题。
通过采用光纤复合低压电缆，电力光纤到户将电力和信息通信两大产业进行集成、整合和互补，既能供电，又能彻底解决电网“最后三百米”信息化问题；同时，还可以满足社会对多种信息服务的接入需求；避免各种线缆的重复布线，提高资源利用率，降低生产成本，实现节能减排。
1光纤复合低压电缆及其性能分析1.1光纤复合低压电缆光纤复合低压电缆（OPLC ，Optical Fiber Com -posite Low -voltage Cable ）是在生产低压（0.4kV ）电缆时，将由光纤和束管组成的光单元复合进电缆中形成的产品，其具备在输送电能的同时进行光通信的能力，实现电力流和信息流的同步传输。
光纤复合低压电缆结构示意如图1所示。
图1光纤复合低压电缆结构示意Fig.1Structure of OPLC1.2光纤复合低压电缆性能OPLC 的研制需重点关注电缆正常运行和发生瞬间短路大电流时温度对光纤性能的影响、机械应力对光纤性能的影响、恶劣电磁环境对光纤性能的影响，以及光纤和电缆各自寿命是否相互产生影响等几个方面。
光纤到户的毕业论文设计
光纤到户的毕业论文设计光纤到户技术（FTTH）是指通过光纤传输数据到用户家庭，取代传统的铜线传输技术，以提供更高速率、更可靠性和更高品质的通信服务。
随着互联网的普及和带宽需求的增加，光纤到户技术的应用正在逐渐扩大，成为未来通信网络的主流技术之一、本文将从设计一个光纤到户的系统出发，探讨其实现原理、技术特点以及市场前景等方面。
一、系统设计1.1系统架构光纤到户系统包括光纤线路、光纤分布器、OLT设备、ONU设备和用户终端设备等组成部分。
光纤线路负责数据传输，光纤分布器负责将光信号分发到不同的用户家庭，OLT设备负责光信号的发送和接收，ONU设备负责将光信号转换为电信号，用户终端设备负责接收和处理数据。
1.2系统实现原理光纤到户系统采用光纤传输技术，将光信号通过光纤传输到用户家庭，通过光纤分布器将光信号分发到不同的用户家庭。
OLT设备负责将数据发送到光纤线路，ONU设备负责将光信号转换为电信号，用户终端设备负责接收和处理数据。
1.3系统优势与传统的铜线传输技术相比，光纤到户系统具有更高的带宽、更低的传输损耗、更长的传输距离和更高的可靠性。
由于光信号是通过光纤传输的，不受电磁干扰的影响，因此传输质量更稳定，通信速率更高。
二、技术特点2.1高速率光纤传输技术具有极高的传输速率，可以支持更高带宽的通信服务。
光纤到户系统采用光纤传输技术，可以实现Gbps级别的通信速率，满足大规模数据传输的需求。
2.2高可靠性光纤传输技术具有更高的抗干扰能力和传输稳定性，可以保证通信质量的稳定和可靠性。
光纤到户系统采用光纤传输技术，不受电磁干扰的影响，传输质量更加稳定，通信服务更加可靠。
2.3低成本光纤到户系统采用光纤传输技术，可以实现传输距离更远和传输损耗更低的效果，减少了网络建设和运营成本。
光纤到户系统的建设和维护成本更低，更适合大规模部署。
三、市场前景光纤到户技术作为未来通信网络的主流技术之一，具有巨大的市场潜力和发展空间。
光纤到户(FTTH)的原理和实现方式
光纤到户(FTTH)的原理和实现方式LT电子科技大学中山学院毕业设计（论文）成绩评定表光纤到户（FTTH）的原理和实现方式摘要光纤到户（FTTH）是光网接入的一种理想实现方案。
将光网络单元（ONU）直接设置于用户家庭或者企事业单位办公室，是一种全光纤的接入网，具有端到端的高带宽传输能力，对业务的内容、格式等都有高度的透明性。
近年来，随着业务种类和数量的不断增加，用户侧的业务从传统的话音为主逐渐向包括话音、视频及各种交互式数据业务融合的方向发展。
国内对于FTTH的讨论逐渐升温，市场的需求、日渐降低的成本以及前所未有的历史机遇，正推动着FTTH在我国的应用。
本论文首先概述了FTTH的系统结构，对EPON、GPON等接入方式作论述和比较，其次，分析和阐述GPON的原理和关键技术。
本文重点阐述了GPON FTTH在通信运营商（以中国联通为例）网络规划建设中的组网模式、带宽预算、光分配网络（ODN）规划等关键技术，最后介绍了中山市三乡前陇恒安街FTTH接入新建工程。
关键词：宽带；光纤到户（FTTH）；以太无源光网络（EPON）；千兆比特兼容的无源光接入网（GPON）The principle and implementation of Fiber To The Home (FTTH)AbstractFiber to the home ( FTTH ) is a kind of ideal optical network access scheme. Optical network unit ( ONU ) is directly set up in the user families or enterprises office, it is a kind of all optical fiber access network ,having high bandwidth of end-to-end transmission capacity, and its altitudinal transparency of the service content and format. In recent years, with the increasing of quantity and type of business, the user side of the business developed from traditional voice to business amalgamation included voice ,video and interactive data. The discussion of the FTTH in our state rises gradually, the demand of the market, reducing cost and the unprecedented historical opportunity, these are promoting the application of the FTTH in China.Firstly present paper will first introduce the system structure of FTTH , describes and compares the access methods in EPON and GPON. Secondly, analyses and explains the principle and key technology of GPON .This article emphatically introduced the key technologies of the GPON FTTH in the network model in network planning construction ,the budget of the bandwidth and the planning of the optical distribution network ( ODN ) in telecommunications operators( China Unicom ,for example). Finally introduced the villas, office buildings, residential corridor and cafe / customer EPON solutions.Finally , introduced the solutions in GPON basis of villas, office buildings, residential corridor and Internet bar/ major account.Keywords: Broad Band ；Fiber to the home (FTTH) ；Ethernet passive optical network ( EPON ) ；Gigabit compatible passive optical access network ( GPON )目录1、绪论 (1)1.1.项目背景 (1)1.2.项目的主要任务 (2)2、FTTH的网络结构 (2)2.1.光接入网介绍................................................................................ 错误!未定义书签。
光纤到户的原理和实现方式
光纤到户的原理和实现方式光纤到户（FTTH）是一种将光纤传输技术应用于用户家中的网络连接的技术，它将光信号直接传输到用户的住宅，提供高速、稳定的宽带连接。
其原理和实现方式可以从以下几个方面来解析。
光纤传输原理：光纤是一种用光的反射和折射原理来传输信号的介质。
光信号在光纤内部通过光的全内反射来传输，光纤的核心是由高折射率的材料构成，外部是由低折射率的材料包裹，这样可以保持光信号在光纤内的传输。
FTTH的实现方式：1.点对点拓扑结构：在点对点拓扑结构中，每个用户家庭都有一条独立的光纤连接到光交换机，这样可以提供每个用户独立的高速宽带连接。
光交换机可以集中管理和控制每个用户的网络连接。
2.光分配网络（PON）：在光分配网络中，一根光纤通过光分配器被分到多个用户家庭。
光分配器起到将光信号分配给不同用户的作用，通过光纤的多路复用技术，可以实现将光信号在不同用户间进行切换和分发。
3.光纤终端机（ONT）：ONT是连接光纤和用户终端设备的一个重要设备。
ONT可以将光信号转换为用户可以接受的电信号，例如将光信号转换为以太网信号，供用户的电脑或路由器使用。
ONT还可以实现对用户的宽带连接进行管理和监控。
4.光纤线路的布设：光纤到户需要将光纤线路布设到用户家庭，这可以通过地下管道、空中布线或者纤维光缆来实现。
光纤在布设过程中需要防止被弯折和损坏，同时需要保持光纤之间的隔离和安全。
5.光传输设备：在光纤到户的过程中需要使用一些光传输设备，在传输过程中可以通过光放大器来增强信号的强度，通过光开关来实现光信号的切换和分发。
优点：1.高速稳定：光纤传输的速度非常快，可以提供更高的传输速率和更稳定的网络连接，可以满足用户对高速宽带的需求。
2.长距离传输：光纤的传输距离较长，信号损耗较小，可以实现长距离的光信号传输，方便实现光纤到户。
3.抗干扰性较强：光纤的传输不受电磁干扰的影响，可以提供更稳定、高质量的网络连接，减少了信号的丢失和干扰。
2024年电力光纤到户市场需求分析
电力光纤到户市场需求分析1. 引言随着信息化和智能化的飞速发展，电力光纤到户作为一种新型的通信接入方式，越来越受到关注。
与传统的铜线通信相比，电力光纤到户具有更高的带宽和传输速度，更好的稳定性和可靠性。
本文将对电力光纤到户市场的需求进行分析，并探讨其发展前景。
2. 电力光纤到户市场需求分析2.1 市场规模据统计，我国的家庭户数逐年增长，人们对高速互联网的需求也越来越迫切。
传统的宽带接入方式往往由于铜线的限制，无法满足用户对高带宽的需求。
而电力光纤到户不受距离限制，可以实现千兆级的传输速度，满足用户对高速互联网的需求。
因此，电力光纤到户市场具有巨大的发展潜力。
2.2 用户需求电力光纤到户的用户需求主要体现在以下几个方面：2.2.1 高速互联网随着4K、8K视频、VR等应用的普及，用户对高速互联网的需求越来越高。
传统的宽带接入方式由于带宽限制，往往无法满足用户对高速互联网的需求。
而电力光纤到户具有更高的带宽和传输速度，可以保证用户畅快地享受各种高带宽应用。
2.2.2 增值业务除了高速互联网，用户对增值业务的需求也在不断增加。
如智能家居、远程医疗、智能安防等应用，都需要高速稳定的网络支持。
电力光纤到户的稳定性和可靠性较高，可以满足用户对增值业务的需求。
2.2.3 电力兼通信传统的电力线路只能传输电力信号，而电力光纤到户可以实现电力与通信的双重功能。
对于一些偏远地区或者建筑物密集区域，通过电力光纤到户，可以实现电力和通信的共享，提高资源利用效率，降低建设成本。
3. 发展前景3.1 政策支持我国政府高度重视信息通信技术的发展，并将其列为国家发展的重点领域。
电力光纤到户作为一种新兴的通信接入方式，得到了政府的大力支持和政策扶持。
政策支持将为电力光纤到户市场的发展提供良好的环境和机遇。
3.2 技术进步随着通信技术的不断创新和发展，电力光纤到户的技术也在不断成熟。
与传统的铜线通信相比，电力光纤到户具有更高的带宽和传输速度，更好的稳定性和可靠性。
基于EPON网络的光纤到户接入技术设计的方式
基于EPON网络的光纤到户接入技术设计的方式南方电信和北方联通这一类传统的主导运行商，尤其早期就已经建成一张覆盖全国的固话网络，一般采用大量的铜缆方式。
目前，个人用户采用的是ADSL拨号上网的方式，但是由于铜缆价格过高，宽带无法得到更大的提高，铜缆方式势必会被社会所抛弃。
一些新型网络提供商和运营商提供有源的光纤到小区。
由于新型网络供应商没有PSTN网，所以对已经铜缆覆盖的小区不予以考虑。
这种有源光缆接入网主要提供光纤到小区，然后再结合小区局域网，最终为用户提供宽带接入。
这种网络接入方式，虽然会提供比铜缆更高的带宽，但是浪费接入机房设备端口，而且网络的带宽还会受到小区局域网的限制。
1 国内小区宽带入网的现状近几年，以EPON/GPON为技术基础的无源网络得到了迅猛的发展，被大部分运营商接受。
这种接入方式，不仅可以有效节省接入机房局端设备端口的数目，还可以提供光纤到户这样的最终解决方案，提供更高的带宽空间。
2 对传统接入方式的分析2.1 铜缆为主的小区的宽带接入早期，在PSTN上提供数据业务曾经走过窄带和宽带的过程。
为用户提供窄带接入互联网，这种方式需要电脑安装窄带modem终端，却只能为用户提供56kb/s的接入带宽。
虽然后来随着技术的进步，在PSTN上提供了ISDN一线通的业务，将接入带宽提高了原来的一倍，但还不是真正意义上的宽带接入。
然而xDSL技术的出现，使得铜缆的效率发挥到了极限。
ADSL技术为用户提供多个档次的接入带宽，HDSL技术为企业提供对称接入，VDSL可以为用户提供更高的用户要求，但是却有一个限制因素，铜缆的长度要在800米内。
开题报告/html/lunwenzhiDao/kaitibaogao/2.2 以有源光缆为主的小区宽带接入虽然xDSL技术的出现，使得铜缆效能发挥到极限，但是随着超高视频等应用的出现，显然xDSL技术不能满足人们不断增长的带宽需求。
铜缆的价钱比光缆贵，同时提供的带宽也比光缆窄，因此新型的运营商首选还是光缆接入方式。
光纤到户光纤通信方案典型设计
4.在W型站，部署1个内置光分器的工业级双PON接口ONU设备分别上联P型站的ONU光接口和另一PON接口与环网另一光纤路由方向上的ONU设备。
（二）安全4区（FTTB方案）光纤通信方案典型设计
3、在两个不同的P型站间手拉手连接P型站、W型站，构成环网柜。环网中节点个数依据容量来确定（2000kVA）。
（一）安全1区（配网自动化）光纤通信方案典型设计
2.1.1第一种配网情况系统连接拓扑图（图2：）
1.在35kV变电站部署1个OLT，分别经2个不同业务板上的PON口与光分配网络连接。
2.在K型站，部署2个1级光分器，分别上连OLT的PON接口，同时2个光分器各选取其中一路输出与该K型站配置内置光分器的工业级双PON接口ONU设备连接。
4.在W型站，部署1个内置光分器的工业级双PON接口ONU设备分别上联P型站的ONU光接口和另一PON接口与环网另一光纤路由方向上的ONU设备。
2.1.3第三种配网情况系统连接拓扑图（图4：）
1.在35kV变电站部署1个OLT，分别经2个不同业务板上的PON口与光分配网连接。
2.在K型站，部署2个1级光分器，分别上连OLT的PON接口，同时2个光分器各选取其中一路输出与该K型站配置内置光分器的工业级双PON接口ONU设备连接。
光纤到户光纤通信方案典型设计
光纤通信设备的方案设计应遵循光纤到户光纤通信网技术配置原则，以35kV变电站供电区域为单位，安全1区通信接入和安全4区通信接入分别单独配置光传输设备和光分配网络，同一安全分区不同业务接入同一光传输网。具体的光纤通信方案应结合配电网的结构进行组织。
网络电费传输与实时计费系统设计
网络电费传输与实时计费系统设计随着智能电网的快速发展，网络电费传输与实时计费系统成为了一个重要的需求。
传统的电费计算方式已经无法满足新时代智能电网的需求。
为此，本文将介绍网络电费传输与实时计费系统的设计原则、功能模块以及实现方式，以期能够满足对智能电网的实时电费计费需求。
一、设计原则1. 可靠性：网络电费传输与实时计费系统应该具备高可靠性，确保电费数据的准确传输和计算。
2. 实时性：系统应该能够实时传输和计算电费，以满足用户对及时了解电费消费情况的需求。
3. 灵活性：系统应该具备较强的灵活性，能够适应不同用户和不同环境的需求。
4. 安全性：系统应具备安全的数据传输和计费机制，以确保用户的隐私和数据安全。
二、功能模块1. 电费传输模块：该模块主要负责将电表采集到的电费数据通过网络传输到计费中心。
传输过程应该具备高的可靠性和安全性，可以采用数据加密和传输层安全协议等技术手段，以保障数据的安全传输。
2. 电费计算模块：该模块主要负责根据传输过来的电费数据进行实时计算。
计算方式可以采用阶梯电价、峰谷电价等不同的计费模式。
计费结果即为用户需支付的电费金额，可以通过用户手机端或者网页端实时查询。
3. 用户管理模块：该模块主要负责管理用户信息和权限设置。
用户可以通过注册账号和密码登录系统，查看自己的电费消费情况和账单明细。
管理员可以对用户进行权限管理，如账号状态、切换电价模式等。
4. 报表统计模块：该模块主要负责生成各类电费统计报表，如用户月度电费消费排行榜、区域电费统计报表等。
这样能够为用户提供更为详细的电费信息，也便于管理者对电网的运行情况进行监控和管理。
三、实现方式1. 前端技术：可以采用Web开发技术，如HTML5、CSS3和JavaScript进行前端界面的设计和开发。
采用响应式设计，以适应不同终端设备的显示。
2. 后端技术：可以采用Java或者Python等语言开发后端服务器程序。
使用数据库存储用户信息、电费数据和计算结果等。
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基于电力光纤到户业务运营的计费算法设计和实现
摘要：本文研究的主要内容是基于电力光纤到户业务运营计费算法设计和实现问题。
其主要包括了两方面的内容，分别是计费算法的业务逻辑和技术实现。
本文算法实现采用JA V A语言，有效避免了C++语言实现的平台移植问题，同时利用缓存技术和web中间件优化等方式对算法的性能进行提升，保证了计费算法的效率。
关键词：JA V A 电力光纤到户计费
电力光纤到户作为智能电网的一个重要组成部分，是实现电网与用户之间实时交互响应，增强电网综合服务能力，满足互动营销需求，提升服务水平的重要手段。
为了加快推进智能电网的建设，国家电网公司积极推进电力光纤到户试点建设工作，目前电力光纤入户试点建设已经在江苏、浙江等14个省市开展，预计2015年全国将覆盖用户数2860万。
电力光纤到户的建设将带来巨大的商业价值，丰富多样的商业运营服务将被逐步开展，与此产生的计费模式也会复杂多变，为了保证计费的准确性，提升对用户服务的质量，提高计费在用户心中的可信度，有效的规避由于资料错误导致的计费错误，保障各项业务收入的及时结算及用户利益，因此需要设计一种灵活高效的计费算法来支撑商业运营服务的开展。
1、计费算法设计
结合电力光纤到户的商业运营业务特点，设计其计费方式主要包括按次计费、按流量计费、按时长计费三种。
按次计费：每条计费详单记录，就进行一次计费，计费详单中不提供计费需要的量。
按流量计费：根据计费详单中的下行流量进行计费，计费详单中的流量单位为字节。
电力光纤到户运营支撑系统中定义的业务流量计费单位为KB、MB、GB三种，对下行流量进行计费结算时要将计费详单中的下行流量根据业务中的定义进行换算。
按时长计费：根据计费详单中的计费时长进行计费，计费详单中的时长单位为秒。
电力光纤到户运营支撑系统中定义的业务流量计费单位为秒、分钟、小时三种，对计费时长进行计费结算时要将计费详单中的计费时长根据业务中的定义进行换算。
计费算法主要包括计费类型处理，订购关系和账号信息处理，租费方案处理，价目表处理，累积量处理，优惠处理六个部分。
1.1 计费类型处理
（1）按次计费：24小时内的同类用户计费详单只进行一次计费，其他计费详单进行入库
处理，但费用值为0。
（2）按流量计费和按时长计费：不进行24小时内同类计费详单的判断，直接进入订购关系和账户信息处理模块。
当用户使用业务时，根据计费数据区分计费方式，进行计费。
其算法流程图为图1.1所示。
1.2 订购关系和账户信息处理
订购关系和账户信息处理是验证计费详单对应的订购关系和账户信息在电力光纤到户运营支撑系统中是否已经存在。
订购关系中包含用户定制的套餐信息，账户信息包含用户账户、地区和帐务周期。
套餐信息和帐务周期用于判断计费详单是否有效，有效才能继续计费流程，计入租费方案处理。
其算法流程图为图1.2所示。
1.3 租费方案处理
租费方案处理是验证用户的套餐信息对应的租费方案在电力光纤到户运营支撑系统中是否存在且有效。
租费方案定义了是否有限额，有限额时阈值为多少，租费方案的开始时间和结束时间确定了计费详单属于何种租费方案。
无限额时并且用户帐期存在时，进行计费，费用为0，将计费记录写入数据库。
当租费方案不存在时，进入价目表处理功能。
（如图1.3）
1.4 价目表处理
价目表中用到的价目表信息和计费套餐信息为电力光纤到户运营支撑系统创建。
计费套餐和价目表关系中记录了计费单位、计费方式、价目表费用、阈值、开始时间和结束时间，为计费或累积量处理提供基础数据。
其算法流程图为图1.4所示。
1.5 累积量处理
当计费详单对应的价目表信息中的阈值大于0时，进入累积量处理。
计费详单中提供时长或流量根据价目表处理中得到的单位进行换算，得出该计费详单的计费量，按次不需要进行换算。
（1）如果用户已经存在累积量则换算得出的计费量+原累积量=新累积量，如果用户不存在累积量则换算得出的计费量=新累积量。
（2）判断新累积量是否超出阈值，没有超出阈值时，直接进行各项费用都为0的计费，
将计费记录记录到数据库中。
（3）新累积量超出阈值时，如果原累积已经超出阈值，计费详单中的计费量根据费用进
行计费结算。
如果原累积量没有超出阈值，计算出超出阈值的计费量（超出计费量=新累积量-阈值），对超出部分根据费用进行计费结算。
1.6 优惠功能处理
优惠方案分为时段优惠、节假日优惠、周末优惠三种，每种优惠方案中对按次计费、按流量计费、按时长计费定制不同的优惠方案。
每种优惠方案的优惠方式为按百分比优惠或按绝对值优惠，百分比为总体费用乘以百分比得到的费用，绝对值为总体费用减去绝对值得到的费用。
当计费详单同时符合多个优惠方案时，根据优惠方案中定义优先级顺序进行优惠处理，对计费详单只进行一次优惠。
当计费详单为按流量计费或按时长计费时，根据计费详单的开始时间和结束时间判断计费详单是否处于优惠期内。
计费详单开始和结束时间都在优惠期内，则直接按优惠方案进行优惠。
计费详单开始时间处于优惠期内，结束时间超出优惠期，也按优惠方案进行优惠。
计费详单结束时间处于优惠期内，开始时间不在优惠期内，不能按优惠方案进行优惠。
2、计费算法实现
计算算法采用JA V A语言进行实现，结合计费业务定义计费接口规则如下：
（如表1）
根据定义接口规则，结合算法逻辑定义相应的JA V A 处理类，考虑到与第三方业务系统集成的方便性，接口集成方式采用http协议，第三方业务系统只需按照接口规则组织数据，并以URL参数的形式传给计费接口，计费接口就可以快速计算计费结果，并保存到数据库中。
为保证计费算法的高效性，一方面需要对价目表等配置数据进行缓存，这样每次计费算法执行时，大量减少数据库的查询次数，提高执行效率。
另一方面对计费功能的运行容器Weblogic进行性能调优，增加Weblogic的并发线程数和运行内存大小。
3、结语
本文给出一种与电力光纤到户商业运营业务相关的计费算法，并对算法的业务逻辑进行了详细介绍。
最后介绍了利用JA V A技术进行实现后，通过缓存技术和web容器优化配置方式，来提升算法性能，从而在保证计费功能平台无关性的同时，保证计费的高效性。
目前计费功能运行稳定，为电力光纤到户商业运营业在全国范围内推广奠定了良好的基础，促进了智能电网产业的发展。