通信基础学习之数据通信基础（12）

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3.4帧中继

X.25分组交换技术具有很多的优点，例如流量控制可有效防止网络拥塞；路由选择可建立最佳传输路径；统计时分复用及虚电路可提高信道利用率；差错控制提高了可靠性等。然而这些优点是有代价的，X.25建议规定的丰富的控制功能，增加了分组交换机处理的负担，使分组交换机的吞吐量和中继线速率的进一步提高受到了限制，而且分组的传输时延比较大。中继线上的速率一般为64kbit/s，少数2Mbit/s,甚至为9600bit/s。但是我们不能因此说X.25不好。X.25建议是在通信网以模拟通信为主的时代背景下提出的，可提供数据传输的信道大多数是频分制电话信道，信道带宽为300～3400Hz，这种信道的数据传输速率一般不超过9600bit/s，误码率为10-4～10-5。这样的信道不能满足数据通信的要求，通过X.25建议的控制，一方面实现了信道的多路复用，另一方面把误码率提高到小于10-11水平，满足了绝大多数数据通信的要求，所以说X.25建议发挥了巨大的作用。

为了进一步提高分组交换网的吞吐量和传输速率，可从两个方面来考虑。一方面提高信道的传输能力，另一方面发展新的交换技术。对于传输来说，采用光纤通信技术，它具有容量大、质量高的特点，这种通信信道为分组交换的发展提供了有利条件，于是快速分组交换技术迅速发展起来，以满足高容量、高带宽的广域网要求，适应多媒体通信、宽带综合业务、局域网高速互连等。目前广为采用的快速分组交换技术主要有两类，即帧中继（Frame Relay，简称FR）和异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode，简称ATM）。

3.4.1帧中继与X.25的比较

帧中继将X.25网络的下三层协议进一步简化，差错控制、流量控制推到网络的边界，从而实现轻载协议网络。

X.25数据链路层采用LAPB（平衡链路访问规程），帧中继数据链路层规程采用LAPD（D信道链路访问规程，是综合业务数字网ISDN的第二层协议）的核心部分，称LAPF（帧方式链路访问规程），它们都是HDLC的子集。

与X.25相比，帧中继在第二层增加了路由的功能，但它取消了其它功能，例如在帧中继节点不进行差错纠正，因为帧中继技术建立在误码率很低的传输信道上，差错纠正的功能由端到端的计算机完成。在帧中继网络中的节点将舍弃有错的帧，由终端的计算机负责差错的恢复，这样就减轻了帧中继交换机的负担。

与X.25相比，帧中继不需要进行第三层的处理，它能够让帧在每个交换机中直接通过，即交换机在帧的尾部还未收到之前就可以把帧的头部发送给下一个交换机，一些第三层的处理，如流量控制，留给智能终端去完成。

正是因为处理方面工作的减少，给帧中继带来了明显的效果。首先帧中继有较高的吞吐量，能够达到E1/T1（2.048/1.544Mb/s）、E3/T3的传输速率；其次帧中继网络中的时延很小，在X.25网络中每个节点进行帧校验产生的时延为5～10ms，而帧中继节点小于2ms。

帧中继与X.25也有相同的地方。例如二者采用的均是面向连接的通信方式，即采用虚电路交换，可以有交换虚电路（SVC）和永久虚电路（PVC）两种。