概述
幀中繼電路方式是從一點到另一點傳送信息且固定占用電路頻寬資源的方式，例如專線DDN數據通信。由於預先的固定資源分配，不管在這條電路上實際有無數據傳輸，電路一直被占著。分組方式是將傳送的信息劃分為一定長度的包，稱為
幀中繼分組，以分組為單位進行存儲轉發。在分組交換網中，一條實際的電路上能夠傳輸許多對用戶終端間的數據而不互相混淆，因為每個分組中含有區分不同起點、終點的編號，稱為邏輯信道號。分組方式對電路頻寬採用了動態復用技術，效率明顯提高。為了保證分組的可靠傳輸，防止分組在傳輸和交換過程中的丟失、錯發、漏發、出錯，分組通信制定了一套嚴密的，較為繁瑣的通信協定，例如：在分組網與用戶設備間的X.25規程就起到了上述作用，因此人們又稱分組網為“X.25網”。幀方式實質上也是分組通信的一種形式，只不過它將X.25分組網中分組交換機之間的恢復差錯，防止擁塞的處理過程進行了簡化。幀方式的典型技術就是幀中繼。由於傳輸技術的發展，數據傳輸誤碼率大大降低，分組通信的差錯恢復機制顯得過於繁瑣，幀中繼將分組通信的三層協定簡化為兩層，大大縮短了處理時間，提高了效率。幀中繼網內部的糾錯功能很大一部分都交由用戶終端設備來完成。
幀中繼幀中繼是在分組交換技術的基礎上發展起來的一種電信業務，簡稱FR。它是對原來的分組交換協定作了簡化的數據傳輸新技術。又稱“快速分組交換”技術。“幀”在數據通信中是指一個包括開始和結束標誌的一個連續的二進制比特序列，是數據通信中傳輸鏈路傳送時所用的基本單位。“幀中繼”就是在傳輸鏈路中以“幀”為單位進行的中繼傳送。
幀中繼(FrameRelay)是一種網路與數據終端設備(DTE)接口標準。由於光纖網比早期的電話網誤碼率低得多，因此，可以減少X.25的某些差錯控制過程。從而可以減少結點的處理時間，提高網路的吞吐量。幀中繼就是在這種環境下產生的。幀中繼提供的是數據鏈路層和物理層的協定規範，任何高層協定都獨立於幀中繼協定，因此，大大地簡化了幀中繼的實現。目前幀中繼的主要套用之一是區域網路互聯，特別是在區域網路通過廣域網進行互聯時，使用幀中繼更能體現它的低網路時延、低設備費用、高頻寬利用率等優點。
結構
幀中繼表1幀中繼頭部包含下列信息：數據鏈路連線標識符（DLCI）這個信息包含標識號，它標識多路復用到通道的邏輯連結。可以丟棄（DE）這個信息為幀設定了一個種級別指示，指示當擁塞發生時一個幀能否被丟棄。前行顯示擁塞通告（FECN）這個信息告訴路由器接收的幀在所經通路上發生過擁塞。倒行顯示擁塞通告（BECN）這個信息設定在遇到擁塞的幀上，而這些幀將沿著與擁塞幀相反的方向傳送。這個信息用於幫助高層協定在提供流控時採取適當的操作。
幀中繼幀中繼的幀格式：表1幀中繼的幀格式：標誌欄位（F）：它是一個特殊的八比特組01111110，作用是標誌一幀的開始和結束。地址欄位（Address）：地址欄位的主要用途是區分同一通路上多個數據鏈路連線，以便實現幀的復用/分路。地址欄位的長度為2個～4個位元組。1）地址欄位擴展比特EA：EA=0表示下一位元組仍是地址欄位，EA=1表示本位元組是地址欄位的最終位元組。
2）命令/回響比特（C/R）：不使用。在數據鏈路層幀方式接入協定（LAPF）中作為標識該幀是命令幀還是回響幀。3）可丟失指示比特（DE）：DE置“1”說明當網路發生擁塞時，可考慮丟棄，以便網路進行頻寬管理。4）前向顯式擁塞通知（FECN）：該比特由發生擁塞的網路來設定，用於通知用戶啟動擁塞避免程式，它說明與載有FECN批示的幀同方向的信息量情況。5）後向顯式擁塞通知（BECN）：該比特由發生擁塞的網路來設定，用於通知用戶啟動擁塞避免程式，它說明與載有BECN指示的幀反方向上的信息量情況。6）DLCI擴展/DL-CORE控制控制指示比特（D/C）：D/C比特置“1”表示最後一個位元組包含數據鏈路核心協定（DL-CORE）控制信息；D/C比特置“0”表示最後個位元組包含DLCE信息。7）數據鏈路連線標識符（DLCI）：它用來標識用戶網路接口或網路接口上承載通路連線。
幀中繼技術及其套用
幀中繼幀中繼測試技術：當前主要的數據通信技術都基於分組交換技術，如分組交換、幀中繼（FR）、交換型多兆比特數據業務（SMDS）、異步轉移模式（ATM）。起先中國不願意發展“已落後”的幀中繼技術，而是大力發展ATM技術，但隨著時間的推移，幀中繼技術才顯示出它強大的生命力。因為，首先幀中繼技術的接入技術比較成熟，實現較為簡單，適於滿足64kbit/s～2Mbit/s速率範圍內的數據業務。而ATM的接入技術較為複雜，實現起來比較困難。其次，ATM設備與幀中繼設備相比，價格昂貴，普通用戶難以接受。所以，幀中繼與ATM相輔相成，成為用戶接入ATM的最佳機制。
幀中繼網路是由許多幀中繼交換機通過中繼電路連線組成。目前，加拿大北電、新橋，美國朗訊、FORE等公司都能提供各種容量的幀中繼交換機。一般來說，FR路由器（或FRAD）是放在離區域網路相近的地方，路由器可以通過專線電路接到電信局的交換機。用戶只要購買一個帶幀中繼封裝功能的路由器（一般的路由器都支持），再申請一條接到電信局幀中繼交換機的DDN專線電路或HDSL專線電路，就具備開通長途幀中繼電路的條件。
幀中繼2．頻寬控制技術：幀中繼的頻寬控制技術既是幀中繼技術的特點，更是幀中繼技術的優點。幀中繼的頻寬控制通過CIR（承諾的信息速率）、Bc（承諾的突發大小）和Be（超過的突發大小）3個參數設定完成。Tc（承諾時間間隔）和EIR（超過的信息速率）與此3個參數的關係是：Tc=Bc/CIR；EIR=Be/Tc。在傳統的數據通信業務中，用戶申請了一條64K的電路，那么他只能以64kbit/s的速率來傳送數據；而在幀中繼技術中，用戶向幀中繼業務運營商申請的是承諾的信息速率（CIR），而實際使用過程中用戶可以以高於CIR的速率傳送數據，卻不必承擔額外的費用。舉例來說，某用戶申請了CIR為64kbit/s的幀中繼電路，並且與電信運營商簽定了另外兩個指標，Bc（承諾突發量）、Be（超過的突發量），當用戶以等於或低於64kbit/s的速率傳送數據時，網路將確保此速率傳送，當用戶以大於64kbit/s的速率傳送數據時，只要網路不擁塞，且用戶在承諾時間間隔（Tc）內傳送的突發量小於Bc+Be時，網路還會傳送，當突發量大於Bc+Be時，網路將丟棄幀。所以幀中繼用戶雖然支付了64kbit/s的信息速率費（收費依CIR來定），卻可以傳送高於64kbit/s的數據，這是幀中繼吸引用戶的主要原因之一。
幀中繼幀中繼的套用：幀中繼業務是在用戶與網路接口（UNI）之間提供用戶信息流的雙向傳送，並保持原順序不變的一種承載業務。用戶信息流以幀為單位在網路內傳送，用戶與網路接口之間以虛電路進行連線，對用戶信息流進行統計復用。幀中繼還可以靈活地提供頻寬，即按需要分配頻寬。因為幀中繼的主要套用是區域網路互連，而區域網路中業務流的大小是很難預測的，如果你預定了固定的頻寬，那么不管你是否在傳送數據都要付費，這是很不合算的。幀中繼提供了用超過你預定的頻寬傳送突發性數據的能力。幀中繼在多協定環境下也很有用。儘管IP協定似乎一統天下，但它不是唯一在使用的協定，這是一個多協定共存的世界。例如，還有SNA網路，它使用IBM公司的同步數據鏈路控制協定（SDLC），全世界有60000多家企業使用幀中繼，還有一些主要以多媒體業務為主的企業使用ATM。極少有客戶僅使用一種協定。他們的網路中有多種協定，而幀中繼可以處理所有這些協定，因為它只需要簡單地將其他協定封裝進幀中繼的幀當中，然後在網路中傳送，它並不關心所封裝的內容。幀中繼網路還提供封閉型用戶群的功能，通過它你可以知道進網和出網的用戶，而不像在公共的網際網路中，在任一節點你都沒有辦法知道此刻有哪些人在網路上。使用幀中繼還能夠預測網路的性能組別，因為你可以設定服務參數。如果你所在的國家有很好的電信基礎設施的話，這將是一個特別有吸引力的網路解狀方案。
幀中繼原郵電部在1997年12月頒布了國家幀中繼骨幹網試運行期間的指導性的收費標準。建議的收費標準是按CIR值收取費用。例如如果用戶原來租用一條64Kbit/s的DDN電路，每月需付3000元，現在如果租用一條CIR=64Kbit/s的幀中繼電路，只要付1200元，而且還能以高於64Kbit/s的速率傳送信息，真是獲得了高質廉價的服務。目前許多公司已經或正在考慮申請幀中繼電路，其市場前景是廣闊的。
中國電信為了推廣幀中繼業務，在1997年12月專門贊助主辦了中國北京、上海、日本、東京、名古屋四城市間的網路圍棋賽，通過幀中繼來傳送四地棋手的活動畫面(速率384Kbit/s)，&127;四方棋手雖然各處一方，但各位棋手的英容笑貌彼此卻能相見，這是用幀中繼技術實現活動圖象時實傳送的很好的套用例子。目前的路由器都支持幀中繼協定，幀中繼上可承載流行的IP業務，IP加幀中繼已經成了廣域網套用的絕佳選擇。近年來，幀中繼上的話音傳輸技術（VOFR）也不斷發展，可以預見在不久的將來，“幀中繼電話”將被越來越多的企業所採用。隨著多媒體業務的發展，隨著IP技術的發展，作為數據通信基礎網路技術的幀中繼技術將越來越多的被套用，其發展前景無限。
幀中繼的主要特點是：使用光纖作為傳輸介質，因此誤碼率極低，能實現近似無差錯傳輸，減少了進行差錯校驗的開銷，提高了網路的吞吐量；幀中繼是一種寬頻分組交換，使用復用技術時，其傳輸速率可高達44.6Mbps。但是，幀中繼不適合於傳輸諸如話音、電視等實時信息，它僅限於傳輸數據。
幀中繼幀中繼是一種用於連線計算機系統的面向分組的通信方法。它主要用在公共或專用網上的區域網路互聯以及廣域網連線。大多數公共電信局都提供幀中繼服務，把它作為建立高性能的虛擬廣域連線的一種途徑。幀中繼是進入頻寬範圍從56Kbps到1．544Mbps的廣域分組交換網的用戶接口。幀中繼是從綜合業務數字網中發展起來的，並在1984年推薦為國際電話電報諮詢委員會（CCITT）的一項標準，另外，由美國國家標準協會授權的美國TIS標準委員會也對幀中繼做了一些初步工作。
大多數主要的電信公司象AT＆T，MCI，USSprint，和地方貝爾運營公司都提供了幀中繼服務。與幀中繼網相連，需要一個路由器和一條從用戶場地到交換局幀中繼入口的線路。這種線路一般是象T1那樣的租用數字線路，但取決於通信量而定。兩種可能的廣域連線方法，如下面所述：專用網方法在這種方法中，每個場點將需要三條專用（租用）線路和相聯的路由器，以便與其它每一個場點相連，這樣總共需要6條專線和12個路由器。幀中繼方法在這種公共網方法中，每個場點僅需要一條專用（租用）線路和相聯的路由器直至幀中繼網。這時，在其它網間的交換是在幀中繼網內處理的。來自多個用戶的分組被多路復用到一條連到幀中繼網上的線路，通過幀中繼網它們被送到一個或多個目的站。
幀中繼改善的分組交換：在過去的幾年裡，交換局在美國國內和國際網上已經安裝了大量的光纖電纜，這樣可以增加頻寬。為了充分利用高頻寬的優點，新的通信方案去掉原有方案中固有的常規開銷，變得更為切實可用。幀中繼通過取消網路自身進行流控和錯誤處理做到這一點的，避免了因網路自身做這些事情而導致的延遲。比較而言，老的x．25網技術實行擴展檢錯是由於使用不可靠的電話線傳輸數據。在幀中繼中消除這個特性不會出現問題，即使是發生了錯誤。幀中繼構想端節點設備是可程式的智慧型機器，它們能進行錯誤處理。端系統不會由於這種錯誤控制而超負荷，因為通常很少有錯誤。相對而言，X．25構想網路需要檢錯糾錯是因為端節點是連到主機的終端。
在幀中繼中，中間節點（交換器）僅僅沿著預定的通路中繼幀。在X．25中，中間節點必須完整地接收每一個分組，並在轉發之前進行檢錯，如果有錯誤發生，節點要求傳送方重傳。使用這種方法，一旦分組丟失，傳送方就儘快地重發一個分組。在X．25中每箇中間節點使用狀態表來處理管理、流控和檢錯，而在幀中繼中是不需要的。
如果一個分組由於幀中繼網的擁塞而被破壞或丟失，檢測幀丟失和請求重發是接收系統的工作。幀中繼網把自己的所有精力都用來傳遞分組。在子網中的交換節點不會執行任何糾錯，儘管它們能檢測出被損壞的分組，一旦檢測出，分組就會被丟棄了。
幀中繼幀中繼連線埠一般用PVC連線。PVC是邏輯鏈路，它具有特定的端接點和服務特性。它們在網狀拓撲結構上提供邏輯連線，且在使用前為交換局提供一種確定服務特性和速率的方法。它們也在端接點之間提供快速連線。在得到提供者的服務時，可以為PVC規定一些服務特性，下面列舉了一些服務特性。訪問速率這是線路的速度，它決定在網上的數據傳輸的速度。在美國一般訪問速率是1．544Mbps（T1）和56Kbps。提交的信息速率（CIR）CIR是幀中繼電路上最高的平均數據傳輸率。它通常比傳輸速率慢；當傳輸突發數據時，傳輸速度可以超過CIR。提交的成組數據大小（CBS）CBS是網路提供者在一定的時間間隔內和正常的網路條件下所允許傳輸的最大數據量（位數）。額外的成組數據大小（EBS）EBS是超過CBS的最大非提交數據量，CBS數據是網路將在一定的時間間隔內傳送出去的數據。EBS數據是被網路看作可以丟棄的數據。
與X.25的區別
幀中繼幀中繼是一種高性能的WAN協定，它運行在OSI參考模型的物理層和數據鏈路層。它是一種數據包交換技術，是X.25的簡化版本。它省略了X.25的一些強健功能，如提供視窗技術和數據重發技術（後退N幀的ARQ協定），而是依靠高層協定提供糾錯功能，這是因為幀中繼工作在更好的WAN設備上，這些設備較之X.25的WAN設備具有更可靠的連線服務和更高的可靠性，它嚴格地對應於OSI參考模型的最低二層，而X.25還提供第三層的服務，所以，幀中繼比X.25具有更高的性能和更有效的傳輸效率。
幀中繼X.25幀中繼同時提供永久式虛電路和交換式虛電路業務。如DDN網採用同步時分復用，X.25、幀中繼ATM採用統計時分復用。幀中繼本地DLCI（數據鏈路識別碼)---每個幀中繼虛電路都以DLCI標識自己。
LAPBforX.25
LAPDforISDN,用來定義Dchannel的信令標準
LAPMforModems
LAPFforFrame-relay幀中繼所有的幀格式都是用LAPF定義的，包括DE、FECN、BECN、LMI等，考得較多以上都是HDLC協定的子集。
F660幀中繼測試儀
幀中繼產品功能：F660幀中繼測試儀可以自動地確定幀中繼和線上的設定，只需一個自動測試按鍵就替代多步的預先設定，從而使一線的維護工程師運行IP測試而不需要IP的深入知識。工程師可以使用660來模擬用戶端設備(CPE)，從而可以在安裝之前確定幀中繼的服務是否已經可以使用。測試儀也可以模擬網路服務商(NET)來確認接入設備，例如路由器或幀中繼接入設備的設定是否正確。660還可以用來監測開通的幀中繼服務質量。特點：全自動測試、確保操作簡單方便，F660自動運行所有關鍵的測試並提供通過/不通過測試結果，它表示被測的線路是否符合規定的測試標準。
幀中繼
幀中繼參考文獻
1、http://www.ct1000.com/ProductInfo.jsp?ID=145
2、http://www.c114.net/keyword/%D6%A1%D6%D0%BC%CC
3、http://www.51cto.com/art/200704/44530.htm
4、http://www.hackhome.com/InfoView/Article_129187_3.html
5、《計算機通信網》王曉軍毛京麗編著
計算機通信網
| 了解計算機通信網和計算機通信網的發展史。 |
