帧中继

6.6.2 帧中继的体系结构

图6-24 给出了帧中继服务的几个主要组成部分。整个帧中继网络可以用一个云状网络来表示。图中画了两个用户：用户 A 和用户B 。用户要通过帧中继用户接入电路（User Access Circuit）才能连接到帧中继网络。常用的用户接入电路的速率是64 kb/s 和2.048 Mb/s（或T1 速率1.544 Mb/s）。理论上也可使用T3 或E3 的速率。帧中继用户接入电路又称为用户网络接口UNI（User－to－Network Interface）。UNI 有两个端口。在用户的一侧叫做用户接入端口（User Access Port），而在帧中继网络一侧的叫做网络接入端口（Network Access Port）。用户接入端口就是在用户屋内设备CPE（Customer Premises Equipment）中的一个物理端口（例如，一个路由器上端口）。一个UNI 中可以有一条或多条虚电路（永久的或交换的）。图中的UNI 画有两条永久虚电路：PVC1和PVC2。从用户的角度来看，一条永久虚电路PVC 就是跨接在两个用户接入端口之间。每一条虚电路都是双向的，并且每一个方向都有一个指派的CIR。CIR 就是许诺的信息速率（Committed Information Rate）。为了区分开不同的PVC，每一条PVC 的两个端点都各有一个数据链路连接标识符DLCI （Data link Connection Identifier）。关于CIR 和DLCI 后面还要讨论。

帧中继提供数据链路层和物理层规格参数。任何较高层协议都独立于帧中继规约，这就简化了在现存各种产品中的帧中继的实现。数据链路层协议为较高层协议提供了对于传输系统的接口，它基于ISDN 的LAPD 的数据链路层协议。LAPD 提供了全部数据链路服务，包括差错控制和寻址。对于帧中继网，差错控制是端到端功能。这种简化了的功能（即不包括差错控制功能）被称为LAPD 的核心功能（core function）。在ISDN 的标准中，其数据链路层有两个在逻辑上分开的层次，即控制平面和用户平面。帧中继也使用了这一概念，并将其用于非ISDN 的实现中。图6-25 为帧中继协议的体系结构，它包括两个操作平面：

∙控制平面，即C 平面，用于建立和释放逻辑连接。C 平面协议在用户和网络之间操作。

∙用户平面，即U 平面，用于传送用户数据。U 平面协议则提供端到端的功能。

图6-25 中物理层的方框中的I.430 和I.431，分别是ISDN 基本用户网络接口和ISDN 基群速率用户网络接口的第 1 层规格说明。

帧中继的有关标准在ITU-T 的I 系列和Q 系列建议书中都有详细的规定。I 系列建议书提供了有关帧中继的服务、协议和操作的框架，而Q 系列建议书则定义了更加详细的操作，例如有关信令、运输和实现的问题。U 平面协议控制端用户之间的信息传送，这点与电路交换中的共路信令相似。I.441 / Q.921 定义了帧中继LAPD 核心协议功能的

实现。Q.922 是I.411 和Q.921 中描述的LAPD 的扩充版本，它定义了U 平面的协议LAPF（Link Access Procedure for Frame-mode Bearer Services）。帧中继只用到了Q.922 中的下列核心功能：

∙帧定界、对齐和透明性；

∙用地址字段实现帧复用和分用；

∙对帧进行检查，保证在0 比特插入前和抽出后的帧长是整数倍的字节；

∙对帧进行检查，以保证其长度不超长或过短；

∙检测传输差错；

∙拥塞控制。

U 平面的Q.922 的核心功能构成了数据链路层的子层，提供从一个用户到另一个用户传送数据链路帧的基本服务。以此为基础，还可以选择其他的数据链路层或网络层的端到端功能。但这些功能并不是帧中继的服务。帧中继提供面向连接的数据链路层服务，具有下列特点：

∙保持网络入口处和出口处所传输的帧的顺序；

∙保证不交付重复帧；

∙帧丢失率很少。

在C 平面中，LAPD（Q.921）为呼叫控制报文提供可靠的数据链路控制服务，并且通过D 通道在用户和网络之间可进行差错控制和流量控制。ITU-T 的Q.931 规定了ISDN 的信令标准，而Q.933 则规定

了帧中继的信令标准。在交换Q.933 的控制信令报文时要用到数据链路层提供的服务。Q.921 具有上面列举的Q.922 的6 项功能中的前5 项。

6.6.3 帧中继的呼叫控制

帧中继的用户在进行呼叫时不是直接和被叫用户直接连接，而是连接到一个帧处理模块（frame handler）。这又分为两种情况（见图6-26 所示）：

∙交换接入（switched access）。这是指用户所连接的交换网络，如ISDN，其本地的交换机并没有处理帧中继的能力。在这种情

况下，交换接入必须使用户能够连接到在网络中某处的帧处理模块。这可以是一种按需的连接（在呼叫时建立），也可以是半永久（semi-permanent）的连接。无论是哪种情况，帧中继服务都是通过B 通道或H 通道来提供的。

∙综合接入（integrated access）。这是指用户所连接的网络是一个帧中继网络，或者是一个交换网络，其本地交换机具有处理帧中继的功能。在这种情况下，用户可以与帧处理模块直接建立逻辑连接。

无论是何种接入，用户都要与帧处理模块先建立一条接入连接（access connection）。而一旦接入连接存在了，就可在此基础上再建立帧中继连接（frame relay connection）。

和X.25 分组交换的虚电路很相似，帧中继连接是在两个用户交换数据帧之前必须建立的一种逻辑连接。帧中继支持将多条逻辑连接（叫做数据链路连接）复用在一条链路上，并为每一个连接赋给唯一的数据链路连接标识符DLCI。

用户之间的数据传输包括以下三个阶段：