宽带用户的迅猛发展，主要得益于以太网技术的广泛应用和网络设备成本的不断降低。随着我国智能家居概念的兴起和智能小区建设速度的加快，许多智能家用电器和小区安防设备都提供了以太网接口，可以通过以太网实现统一的智能化管理和监控。在新建的小区中，越来越多的房地产开发商选择采用FTTx＋以太网（LAN）综合布线的方式来构建小区宽带网络。
在小区内或者商业区内，如何将光纤接入点与住宅和楼宇连接起来，是网络提供商非常关注的部分，因为这个区域的网络布局，布线拓扑结构，设备选型直接影响到整个网络运行的性能和成本以及项目的布线施工等。由于传统的铜线以太网标准传输距离最大100米的限制，在普通的FTTx＋LAN的方案中，存在巨大的初期设备投资，需要有较高的用户开通率来收回。这显然是运营商不愿意看到的。长距离以太网和网络延长器也就成为关注的焦点。
LRE（Long Range Ethernet）技术不同于常见的xDSL技术，也不同于早期的基于xDSL的长距离以太网（Long Reach Ethernet）技术，是一种标准的芯片级以太网技术。它可以实现与现有以太网设备的无缝升级和对接：通过在发送、接收端同时使用该芯片或有该芯片的设备，LRE可以将10M以太网在超五类线上传输距离扩展到1300米，100M扩展到260米。该芯片是通过对网络信号进行更为先进的编解码，同时在接收端应用专利的WideEyeTM接收端自适应均衡技术来实现更长距离的传输。
基于此，这种LRE技术不仅可以用于降低传统FTTx＋LAN接入方案的线缆成本，更可以构架出新的小区网络拓扑结构，从而从根本上解决以太网接入中设备投资回收难问题，大大推动以太网接入地发展。
改善传统FTTx＋LAN方案在传统的FTTx＋LAN方案中（如图1），光缆主干网的接入点通常在小区中央的某一位置，从这个接入点向小区的各个楼道分别布线。正如前文所述，这种网络拓扑结构需要很高的设备投资。举例来说，如果图中左上方4单元的某一用户需要开通宽带业务，则需要分别在图中上方的一级接入点、二级接入点和该楼宇的1单元分别安装交换设备。同样的情况也发生在每一个单元。可以看到，如果小区整个开通率不高，运营商几乎不可能收回这些交换设备的成本。
即使在这种拓扑结构下，LRE也可以通过大大节约布线成本来缩短成本收回的时间。图中红线代表超过100米的线缆布线部分，在这里LRE使用4对5类双绞线替代了原来准备采用的光缆方案。综合比较节约的设备成本，布线施工成本，整个项目节省总费用的30％以上。
图1.传统的FTTx＋LAN接入方案
支持"类xDSL"网络拓扑结构
xDSL无疑是当今最为流行的接入方案。其被广泛应用的一个重要原因就是它同时解决了上面提到的传统以太网接入设备投资收回难问题，和为没有光缆接入的小区实现宽带接入的问题。以太网在铜缆上只能传输100米的距离限制，制约了以太网接入采用与xDSL类似的拓扑结构。而LRE的出现将彻底改变这种局面。使用LRE构建"类xDSL"网络拓扑结构有两种途径：
1、使用"5类线＋LRE交换机"方案
如图2所示，在需要开通宽带接入的用户所在楼道放置交换机，该交换机通过LRE与局端的中心交换机相连。这样，运营商就可以根据用户的开通情况增加设备。
图2.5类线＋LRE交换机方案示例
2、使用"电话线＋LRE交换机"方案
LRE芯片具有强大的传输性能，它可以将10M以太网在普通电话线上传输800米的距离。利用这一特性，运营商可以不用投资于线缆的铺设，只需要利用用户家里多余的一对电话线，在用户桌面增加一个"LRE转换器"，同时在局端使用LRE交换机，就可以实现整个小区的以太网接入。这个方案是目前最为经济的小区以太网接入方案。
实现低成本的FTTx＋LAN方案
应用LRE技术，可以完全改变图1中所示的FTTx＋LAN拓扑结构，组成FTTx＋LRE LAN拓扑结构，从而在提供更大带宽的同时，大大节省设备投资。
图3. FTTx＋LRE LAN方案
利用LRE芯片可以使10M以太网传输1000米、100M以太网传输260米的特性，在布线施工设计时，将光缆主干网接入点放在小区中心，即可实现用5类线向每个楼道布线。对于楼道全部分布在距中心交换机520米范围内的小区，只需要在需要开通宽带的楼道放置一台LRE交换机，就可以实现用户宽带接入（如图3）。将图3与图1对比可以看到，同样是一个小区的宽带接入，使用LRE LAN拓扑结构，仅交换设备就比普通方案节省了15台之多！
即使小区较大，有个别楼道超出了一次布线的范围，则可以考虑在小区中再放置一个或多个交换机，这些交换机通过6类线或光缆与主干网交换机相连，从而扩展网络覆盖的面积。即使是这样，整个工程的成本也会由于减少了多级交换机和光缆的使用而降低许多。
综上，LRE芯片将从拓扑结构和成本上改进现在的以太网接入方案，加快FTTx＋LAN接入方案前进的步伐，同时为智能小区的建设提供更好的基础设施。使用LRE的以太网接入方案是众多接入方案中的有力竞争者之一。
LRE的应用情况
现在，LRE技术已经拥有各种完整的产品形态――从电信级交换机到桌面交换机；从长距离以太网转换器到以太网延长器。这些产品已经被广泛地应用于网络接入和智能小区的项目中，获得了广大客户的认可。
同时，应用LRE芯片的产品还覆盖了网络视频监控、现场仪表监控等范围。综合应用网络供电（PoE）技术和LRE技术，在为产品增加新的亮点的同时，也扩展了产品的使用范围。
附：LRE技术简介
LRE（Long Range Ethernet）是Analogix自主创新的一项以太网革新技术。该技术在保证传输速率的前提下，将传统以太网的最大传输距离由标准的100米提高到1000米（10M）或者260米（100M）。该芯片主要特性如下：
1.该芯片完全兼容IEEE802.3物理层部分协议。它既可以工作在PHY模式从而替换普通的以太网物理层；也可以工作在转换器/中继器模式，实现普通以太网与长距离以太网之间的转换。
2.完全兼容普通以太网PHY芯片，应用该芯片的设备能实现与普通以太网设备的对接。
3.具备独有的线缆长度计算功能，为用户提供线缆故障检测和定位功能。当线缆出现故障的时候，这一功能可以迅速向用户报告线缆故障的位置，以及可能导致故障的原因。
4.由于ANX6888系列芯片的强大性能，使用它的以太网不仅可以在5类线上传输，也可以在3类线，甚至HYA音频线上传输。这也给组网带来了很大的方便。
5.具有交叉线缆（cross over）自适应功能。
6.支持长距离的以太网供电（PoE，Power over Ethernet）。
作者：
吴一亮 ywu@analogixsemi.com
硅谷数模半导体（中国）有限公司
