1.　は　じ　め　に

　フレームリレーは，従来のパケット交換を簡略化し，より高速転送ができるようにしたものである．網は最大4096文字程度のユーザデータを１フレームとし，これを蓄積しながら転送する．フレームリレーは，パケット交換と異なり，フレームの再送やフロー制御はしない．
　この結果，高速転送や網内遅延の減少によりEND-ENDでも高スループットが得られる．これがフレームリレーの最大の特徴である．フレームリレーの通信はパケット交換と同様に１本の物理回線上に複数の論理パスを設定して行う．通信相手とはPVC（Permanent Virtual Circuit：相手固定接続）で接続する．SVC（Selective Virtual Circuit：相手選択接続）もあるが，提供している網は現状では少ない．フレームリレーはうまく使えば大変コストパフォーマンスの高いシステムを構築できるが，このためにはフレームリレーの性質や制限，利用コストなどを考慮しておく必要がある．
　本稿ではフレームリレー・ネットワークの留意点を踏まえ，効果的な利用方法や，他のシステムとの経済性比較の方法について述べる． 　

2.　フレームリレー技術

　効果的な利用方法，留意点を理解するのに必要となるフレームリレー技術について簡単に解説する．

はじめに

2.1　フレームリレー・プロトコル
　フレームリレー・プロトコルは，OSI7レイヤの第２層であるデータリンク・レイヤのプロトコルである．機能的にはフレームの送受信に関するプロトコルと，PVC状態確認手順（LMI：Local Management Interface）のプロトコルなどがある．前者には，国際標準のITU-T Q.922，X.36勧告やANSI T1.618，フレームリレーフォーラム４社仕様がある．後者のPVC状態確認手順にはITU-T Q.933AnnexA，X.36勧告，ANSI T1.617AnnexD，フレームリレー・フォーラム４社仕様がある．このうちITU-T X.36は昨年標準化された勧告で，フレームの送受信に関する部分，PVC状態確認手順の部分，SVCの呼制御の部分などを一つにまとめたもので，X.25勧告のようにレイヤ１からレイヤ３までを含んでいる．具体的なプロトコルはQ.922，Q.933勧告などと同様である． 　フレームリレーの伝送では，Q.922勧告の伝送エラーの検出やフレーム多重などの部分（これらを“コア機能”と言う）だけを使う．フレームの再送やフロー制御などの部分（これらを“上位機能（または制御）”と言う）は使わない．上位機能はユーザ固有プロトコル（例えばTCP）に委ねている．Q.922勧告のコアと上位機能の両方を使うサービスは“フレームスイッチ”と呼びフレームリレーとは区別している．
　日本のフレームリレーの標準プロトコルはITU-Tに準拠しており，(財)電信電話技術委員会（TTC）がITU-T Q.922，Q.933，X.36勧告などをベースとして，JT-Q922，JT-Q933，JT-X36などを制定している．
　フレームリレー・プロトコルとX．25パケット交換プロトコルの比較を図1に示す．

PVC状態確認手順

2.2　PVC状態確認手順
　PVC状態確認手順は，物理回線および網が正常か否かを確認する機能と，相手端末機とのPVCがアクティブであるか否かを確認する二つの機能を持つ．PVC状態確認手順をLMI（Local Management Interface）と呼ぶこともある．PVC状態確認手順プロトコルには，ITU-T（Q.933AnnexAおよびX.36)，ANSI T1.617AnnexD，およびフレームリレー・フォーラム４社仕様LMIの３種類がある．PVC状態確認手順のシーケンス例を図2に示す．

フレームリレー回線と専用回線などとの比較

2.3　フレームリレー回線と専用回線などとの比較
　フレームリレー回線と専用回線の伝送エラー，転送遅延，スループットなどを比較した相違点を以下に示す．なお一部はパケット交換とも比較する．
2.3.1　回線の伝送エラー
　専用回線の場合，種々のノイズの発生によりビットエラーや，瞬断と呼ばれるごく短い回線断によるバーストエラー（多数のビットがまとまって抜け落ちる）が発生する．これらのエラーが発生した場合の端末機の動作は，前者の場合は少数ビットがランダムに誤ることにより伝送ブロック内の一部が誤りとなり，これを伝送制御プロトコルのCRCなどのエラー検出機能が検出し，そのブロックを廃棄するとともに，送信元には再送要求を返送する．一方，バーストエラーが発生した場合は伝送ブロック全体が抜け落ちる可能性が高速回線になるほど高くなる．この場合は送信側の伝送制御プロトコルの応答監視タイマがタイムアウトになった時点で，同一ブロックを再送する．
　一方，フレームリレー回線の場合の伝送エラーは二つある．一つは専用回線と同様のビットエラーとバーストエラーである．これはアクセス回線や中継回線の部分に専用回線が使われているためである．もう一つは輻輳時の網によるフレーム廃棄である．これらのエラーが発生した場合の端末機の動作は，ビットエラー，バーストエラーの場合は受信側端末機のフレームリレー・プロトコル部分でCRCエラーを検出し，そのフレームを廃棄するか，フレーム自身が届かないこととなる．網によるフレーム廃棄の場合も端末機までフレームが届かない．通常フレームリレー端末機はフレームリレー・プロトコルに再送機能がないため，その上位に伝送制御プロトコルを実装する．この伝送制御プロトコルから見るとビットエラー，バーストエラー，フレーム廃棄のどれが発生した場合でも，送信したフレームに対する無応答が発生したこととなり，応答監視タイマのタイムアウト後に同一フレームを再送することとなる．
　端末機の代表的な伝送制御プロトコルの一つにTCPがある．このTCPから見た伝送エラーに関する専用回線とフレームリレー回線の相違は，専用回線ではTCP自身がCRCエラーなどを検出してそのフレームを破棄することがあるが，フレームリレー回線の場合はフレームリレー・プロトコルがCRCエラーのチェックを実行するためTCPにはCRCエラーなどを含むフレームは渡らない点である．どちらの場合も，回線エラーが発生した場合は応答監視タイマのタイムアウトによる同一フレームの再送が行われる．つまり，TCPやさらに上位に位置するアプリケーションからは，フレームリレー回線はバーストエラーによるフレーム抜けしか発生しない専用回線，と見える．
2.3.2　伝　送　遅　延
　フレームリレー回線は平常状態（網輻輳も障害も発生していない状態）では，ユーザデータを最小の遅延で物理回線速度で転送する．この最小遅延の具体値はフレーム長と加入者線速度により変化する．例えば，加入者線速度128Kbit/sで1500バイトのフレームを転送する場合を考えてみる．総遅延時間は送信端末機が網へフレームを送り込むのに要する蓄積遅延と，網がフレームを転送するのに要する網内転送遅延の合計となる．前者の蓄積遅延は物理的な遅延であり，1500バイトの場合は常に93.8msとなる．後者の網内転送遅延は，フレーム長や中継回線の距離と速度，通過ノード数，トラフイックの混み具合等により変化するが，平均的には15〜20ms程度と考えられる．結局，総遅延時間は約109〜114ms程度となる．これを従来のパケット交換および専用回線と比較してみる．
　パケット交換の場合は，加入者線速度が同じであれば蓄積遅延はフレームリレー回線と同じになるが，網内転送遅延の部分が数100msとなり，総遅延時間はフレームリレー回線の数倍から数十倍となる．
　一方，専用回線の伝送遅延はNTT技術参考資料^[1]によると局間距離が長い程大きくなる．例えば局間距離1000Kmの場合では13.7msであり，フレームリレー回線に比べれば大幅に少ない．
　ただし，上記の伝送遅延はフレーム長が1500バイト時のものである．専用回線を除き，フレーム長が変わると総遅延時間は大幅に変化する．なぜなら，フレーム長により蓄積遅延の部分が大幅に変化するからである．例えば，フレーム長が128バイトの場合は蓄積遅延は8msで済み，1500バイト時の93.8msの1/10以下となる．フレーム長が短くなれば網内転送遅延も小さくなり，平均10〜15ms程度と考えられる．この結果，フレームリレー回線の総遅延時間は18〜23ms程度となり専用回線との差が大幅に縮まる．
　このように総遅延時間はフレーム長により大幅に変化し，この度合いは加入者線速度が低いほど大きくなる．以上の比較をまとめて表1に示す．

　以上はフレームリレー回線が平常状態である場合の比較であるが，フレームリレー回線では輻輳が発生すると，網内転送遅延の部分が急激に増加し，総遅延時間を大幅に増加させる．この状態を軽輻輳という．総遅延時間の増加の度合いは，網の輻輳状況により変化し一定ではない．さらに，この時点までは網は入力されたフレームを総て蓄積しているが，端末機からの入力がさらに続き蓄積しきれなくなった時点でフレーム廃棄を開始する（重輻輳状態という)．こうなると総遅延時間は無限大となる．このように網内転送遅延の部分は，網が平常状態なのか，輻輳状態なのかにより大幅に変化する．
2.3.3　スループットと輻輳制御
　フレームリレー回線のスループットはCIR（Committed Information Rate；認定情報速度）と密接な関係がある．端末機は各PVC（論理チャネル）毎に網とCIRを契約する．CIRは網が平常時に保証する情報転送速度（スループット）である．平常時とは一般には網輻輳も障害も発生していない状態と定義され，この状態の時にはCIRまでのスループットを保証するとの意味である．しかし，現実には平常状態では加入者線速度，軽輻輳状態ではCIRまでのスループットが確保されるケースが多い．したがって，端末機は平常時にはCIRを意識する必要はない．輻輳が発生した場合には，端末機がCIR値以下にスループットを下げることにより早く輻輳から回復することができ，網によるフレーム廃棄も防ぐことができる．このように送信端末がスループットを調整することを輻輳制御という．
　フレームリレー回線のスループットと輻輳制御を一口で説明すると以上のとおりであるが，この概念は抽象的で分かりにくい．ここではスループットを回線使用率という尺度で専用回線と比較して以下に述べる．システム設計時，専用回線には存在しないCIRの概念とスループットとの関係を正確に理解しておくことは大変重要である．
　端末機は平常時，輻輳時を問わずフレームリレー回線に物理回線速度でフレームを送信している．端末機は網から輻輳通知を受けていない時は，CIRを意識せず100%までの回線使用率でフレームを送信することができる．網は平常時，これらのフレームを最小限の伝送遅延で相手に転送する．したがって，専用回線と同様に送信側・受信側の回線使用率を90%以上に維持することもできる．

『網輻輳が発生した場合』

　しかし，網輻輳が発生した場合は網のフレーム転送能力が低下し，送信端末が平常時と同様に90%以上の回線使用率でフレームを送出しても，網は受信端末にこれに比例したスループットで配信することができなくなる．スループットはCIR以下まで下がる可能性がある．これを言い換えれば，例えば，物理回線速度が128kbit/sでCIRが64（kbit/s）の場合は，網から受信端末方向の回線使用率が50%以下まで下がる，ということになる．この結果，配信しきれないフレームが発生し，一時的にこれらは網内に蓄積される．輻輳が長引きフレームを蓄積しきれなくなると，網はフレーム廃棄を開始し重輻輳となる．輻輳から早く回復するためには，送信側の端末機も送信スループットをCIR以下（前述の例では回線使用率50%以下）に落とす必要がある．
　一方，専用回線の場合は送信側と受信側は物理的に接続されているため，原理的に送信側と受信側の回線使用率は同一となり，輻輳も廃棄も回線使用率の制限もない．

3.　フレームリレー回線利用上の留意点と対応策

　フレームリレー回線にはいくつかの利用上の留意点がある．フレームリレー回線を利用するときには，これらの留意点をよく理解し対応することが重要である．

3.1　PVC状態確認手順の相違
　電気通信事業者や自営のフレームリレー交換機が提供しているPVC状態確認手順と使用予定の端末機がサポートしている手順を把握し，比較できるようにしておくことは大変重要なことである．
　PVC状態確認手順プロトコルには，ITU-T（Q.933AnnexAおよびX.36）ANSI T1.617AnnexD，およびフレームリレーフォーラム４社仕様LMIの３種類がある．それぞれは大変よく似ているが，微妙な部分で相違があり互換性はない．この相違を表2に示す．

　PVC状態確認手順はITU-T勧告では片方向手順が必須機能となっているが，一般に網側ではオプションとしている．しかし，相手端末機の状態や網の状態を監視できる便利な機能であり，できる限り使用することが望ましい．
　網が提供するPVC状態確認手順の方式と端末機がサポートする方式は，必ず一致している必要がある．もし一致していない場合，網は端末機が送出するSTATUS ENQ（状態問い合わせメッセージ）を認識できず，端末機がSTATUS ENQを送信していないものと判断し，３回目のタイムアウトとなった時点で端末障害とみなす．この結果，正常な通信はできない．したがって，接続する予定の端末機の手順が，網や交換機と合っているかを事前に確認しておく必要がある．この比較の参考として，第一種電気通信事業者が提供しているPVC状態確認手順の種類を表3，端末機がサポートしている手順の動向を図3に示す．

　この表によれば，すべての第一種電気通信事業者がITU-T手順を提供している．また，ITU-T手順しか提供していない第一種電気通信事業者もNTT，TTNet，OMPの３社がある．国際サービスを提供する３社は，いずれも三つの手順総てを提供している．
　一方，端末機がサポートしている手順を手順別に集計すると，図3に示す６種類に分けられる（日本フレームリレーフォーラム発行のフレームリレー利用便覧^[2]に掲載されている端末機219機種から集計)．
　一番多いのは３種類全部をサポートしている機器で69％ある．また，ITU-T手順をサポートしているタイプを合計すると94%となり，これらの端末機はどの第一種電気通信事業者のネットワークに加入してもPVC状態確認手順を利用できる．
　しかし，残りの6%の端末機はITU-T手順をサポートしていないため，ITU-T手順しか提供してないNTT，TTNet，OMPのネットワークに加入する場合はPVC状態確認手順を利用できない．このような場合には，PVC状態確認手順が網のオプションであることから，これを選択しなければ良い．ただし，留意点として端末機側でPVC状態確認手順の使用が必須となっているケースがある．この場合は端末機を改造しない限り網に加入しても通信することができないので注意する必要がある．

『PVC状態確認手順の通知遅延』

3.2　PVC状態確認手順の通知遅延
　フレームリレー網では，相手側の端末機や交換機に障害が発生した場合や，障害から回復した場合，PVC状態確認手順によりこれを検出し相手へ通知できる．しかし，この通知はすぐには伝わらない．これを通知遅延という．この通知遅延を改善する方法として，単一PVC非同期状態表示通知の活用がある．これにより障害発生/回復の検出時間を大幅に短縮できる．
　通常のPVC状態確認手順だけの場合，端末機が通信相手のPVCおよび網の状態を知るためには，網にフル状態問い合わせメッセージ（FULLSTATUS ENQ）を送信し，網からフル状態表示メッセージ（FULL STATUS）を受信することにより行う．デフォルトでは端末機は，10秒間隔で状態問い合わせメッセージ（STATUS ENQ）を網に送信するが，このうち６回に１回FULLSTATUS ENQを送信する．つまりFULLSTATUS ENQは60秒に１回送信されることとなる．この結果，網は障害の発生/回復を検出してもリアルタイムに通知することができない．図4の左側はこの例を示している．

　順を追って説明すると，

(1)　左側の端末機で障害が発生し，STATUS ENQを送信しなくなる．

(2)　網はSTATUS ENQ監視タイマ（15秒）のタイムアウトが３回連続して発生することにより，最大45秒後（15秒×3=45秒）に端末障害と認識する．

(3)　網は右側の端末機からFULLSTATUS ENQが送信されるのを待って障害発生を通知する．この時間は最大でFULLSTATUS ENQの送信間隔の60秒となる．

(4)　この結果，右側の端末機が障害発生を認識するまでに最大105秒かかる．この間に右側の端末機が左側の端末機宛に送信したフレームはすべて無効となってしまう．

　障害から回復する場合も同様で

(1)　左側の端末機が障害から回復し，STATUS ENQの送信を再開する．

(2)　網は４回のうち３回STATUS ENQを正常に受信すると，端末機が障害から回復したと認識する．つまり連続３回STATUS ENQを受信した時点で回復と認識する（最大20秒)．

(3)　網は右側の端末機からFULLSTATUS ENQが送信されるのを待って回復を通知する．この時間は最大でFULLSTATUS ENQの送信間隔の60秒となる．

(4)　この結果，右側の端末機が障害回復を認識するまでに最大80秒かかる．

　一方，単一PVC非同期状態表示通知機能を追加すると，網は上記の問い合わせ型の状態表示メッセージとは別に，障害の発生/回復を検出した時点でリアルタイムに非同期状態表示メッセージを送出して通知する．図4の右側はこの例を示している．順を追って説明すると，

(1)　左側の端末機で障害が発生し，STATUS ENQを送信しなくなる．

(2)　網はSTATUS ENQ監視タイマ（15秒）のタイムアウトが３回連続して発生することにより，最大45秒後（15秒×3=45秒）に端末障害と認識する．

(3)　網は直ちに右側の端末機に非同期状態表示メッセージを使用して障害発生を通知する．

(4)　この結果，右側の端末機は最大45秒で障害発生を認識できる．

　障害から回復する場合は

(1)　左側の端末機が障害から回復し，STATUS ENQの送信を再開する．

(2)　網は４回のうち３回STATUS ENQを正常に受信すると，端末機が障害から回復したと認識する．つまり連続３回STATUS ENQを受信した時点で回復と認識する（最大20秒)．

(3)　網はただちに右側の端末機に非同期状態表示メッセージを使用して回復を通知する．

(4)　この結果，右側の端末機は最大20秒で障害回復を認識できる．

　以上をまとめると，PVC状態確認手順だけの場合には障害発生時最大105秒，障害回復時最大80秒あった通知遅延が，単一PVC非同期状態表示通知機能を追加することにより，それぞれ最大45秒，最大20秒に短縮できることになる．
　ただし，現在は第一種電気通信事業者で単一PVC非同期状態表示通知機能を提供しているのはNTTのみである．他の大部分の第一種電気通信事業者（第二種電気通信事業者も含め）も網機能としては提供可能であるが，まだこの機能に対するユーザの認知度が低いこともあり，ユーザの要望が多くなれば提供を検討するとしている．

3.3　専用回線から移行する場合の留意点
　専用回線からフレームリレー回線に移行するケースが，特にLAN間接続で増加している．フレームリレー回線への移行を検討する時には，端末機から見た専用回線とフレームリレー回線の類似点，相違点，フレームリレー回線の制約などを理解しておくことが重要である．以下これらについて述べる．
3.3.1　伝送遅延に関する留意点
　フレームリレー回線は専用回線に比べ，かなり大きい伝送遅延が発生する可能性があることに留意する必要がある．この伝送遅延に関する留意点をまとめると，次のようになる．

1)　専用回線との伝送遅延の差を評価する場合，網内転送遅延よりも上り加入者線部分で発生する蓄積遅延に注目する．この部分はフレーム長と加入者線速度により大幅に変化する．フレーム長が長いほど，かつ加入者線速度が低いほど大きくなり，専用回線との差に直結する．これを表4に示す．

　表4から明らかなように，64kbit/sなどの低速の場合は蓄積遅延の部分だけで専用回線の伝送遅延を大幅に越えてしまう．専用回線との伝送遅延の差を少なくするためには，フレーム長を短くすることも効果があるが，これはフレーム数が増えることから逆に網内転送遅延（処理遅延）を増加させる可能性がある．したがって伝送遅延を短縮したい場合は，極端にフレーム長を短くするよりは，なるべく加入者線速度の速いクラスで網と接続することで対処した方が全体として効果的である．

2)　輻輳が発生すると網内転送遅延の部分が大幅に増加することに留意する必要がある．

3.3.2　スループットに関する留意点
　次にスループットに関する留意点を示す．

1)　フレームリレー回線は平常時には物理回線速度で通信ができ，専用回線と同等のスル−プットが得られるものと考えがちであるが，前述のように加入者線速度が低速の場合は伝送遅延が大きく，平常時でもスループットが上がらない場合がある点に留意が必要である．特に，アプリケーションがトランザクション処理のように，応答を一つ受信したら次のフレームを一つ送信する伝送形態（逐次応答方式という）では明確に差が出る．

2)　このような伝送遅延が存在する回線を使用する場合でも，端末機側のプロトコル（フレームリレーの上位に実装する）に配慮を加えることにより，スループットの低下を防ぐことができる．具体的には，相手からの応答なしに先送りできる文字数またはフレーム数を大きくするもので，例えばTCPプロトコルの場合は，ウインドサイズ（応答なしに先送りできる文字数）を専用回線より大きく設定し，HDLC系プロトコルの場合は，大きいアウトスタンディングフレーム数（応答なしに先送りできるフレーム数）を設定できる拡張HDLC手順を採用する．この効果の例として，表5に伝送遅延がほとんどない回線と数100msの伝送遅延がある回線でHDLCプロトコルを動かしたケースを示す．この例では，アウトスタンディングフレーム数とフレーム長を変化させた場合の回線使用率の変化を示している．伝送遅延のない回線では，フレーム長とアウトスタンディングフレーム数に関係なく90%以上の回線使用率が得られている．しかし，伝送遅延が数100msある回線では，フレーム長が短いほど，アウトスタンディングフレーム数が小さいほど，回線使用率が低下している．このことから，回線使用率を高くするためには，フレーム長をある程度長くし，アウトスタンディングフレーム数を大きくすることが望ましい．ただしフレームリレー回線の場合は，あまりウインドサイズやアウトスタンディングフレーム数を大きくすると輻輳発生時に輻輳から回復しないケースも報告されていることから，うまくバランスを取ることが重要である．

3)　フレームリレー回線にルータ経由で多数のLAN端末機がアクセスしているような場合，送信のアクセス回線使用率が90%を越えていれば，アクセス回線がネックとなり，ルータ配下の個々の端末機レベルでスループットの低下が発生している可能性が高い．このような場合の送信側の回線使用率の目安は70〜80%を上限と考える必要がある．もしスループットが低下していれば，アクセス回線速度を上げるかアクセス回線の増設で対処する必要がある．

3.4　既存端末を接続する場合の留意点
　既存端末をフレームリレー網に接続する方法には，LAN端末をフレームリレー対応のルータ経由で接続する方法と，FRAD（Frame Relay Adapter）を使用する方法がある．以下，これらの既存端末をフレームリレー回線に接続する場合の留意点について述べる．
3.4.1　ルータによるLAN端末の接続
　ルータを使用する方法は，一般的なLAN間接続と同様であり，LAN端末はあまりフレームリレー回線を意識する必要はない．ただし，専用回線と比べると伝送遅延が大きいため，専用回線なみのスループットを維持するためには，TCPなどのプロトコルのウインドサイズを大きめに設定する必要がある．ただし，ルータにフレームリレーの輻輳制御機能がない場合は，LAN端末のTCPなどのウインドウ制御によるフロー制御がフレームリレー回線の輻輳制御を兼ねることとなり，この結果，ウインドサイズを大きくしすぎると輻輳発生時にスループットをCIRまで下げられず，いつまでたっても輻輳から回復できない恐れがあるため留意が必要である．
3.4.2　FRADによる既存端末の接続
　一般にFRADによりフレームリレー回線に接続する端末機は，X.25，HDLC，BSC，SNAなど，従来のWANプロトコルを持つ端末機である．これらの端末機をFRADに接続する方式には二つ考えられる．その一つはエンカプセレーション方式であり，既存端末のプロトコルフレームをそのままフレームリレープロトコルのフレームで包み込んで転送するものである．HDLC手順の場合を例に，これを図5に示す．

　エンカプセレーション方式の場合，FRADは端末機間のプロトコルには介入せず，プロトコルフレームをそのま転送するため，端末機は専用回線で接続した場合と同様に相手端末と直接伝送制御を実行する．エラーが発生した場合は端末機間で既存プロトコルにより再送を行う．
　もう一つの方法は，LAPFマッピング方式と呼ばれるもので，FRADで既存プロトコルをLAPF（Q.922コア＋Q.922上位（制御））にマッピングする．この方式では，端末機は相手端末機とは直接伝送制御をせず，自側のFRADと伝送制御を行う．つまり，FRADが端末機の既存プロトコルを終端することとなる．この場合のプロトコルスタックとしてBSC手順を例に図6に示す．

　この例ではBSC手順をFRADが終端している．このメリットの一つとして，例えばFRADが端末機の代わりにBSC-P（ポーリング）手順のポーリングの代理応答，および代理ポーリングを実行することにより，網が従量制課金の場合のポーリングフレームによる通信料の増加を防ぐことができる．さらにポーリングフレームが網に流れないため，全体のスループットも向上する．これは，同様なポーリング方式のプロトコルであるHDLC-NRMやSDLCなどでも有効である．その反面，この方式は端末機間の伝送制御手順をFRADが終端してしまうため，このままではFRADとFRAD間の中継回線（フレームリレー網）部分での誤りが保証されなくなる．もし，回線エラーや網輻輳が発生し，FRAD間でフレームが廃棄されても端末機のBSC手順はこれを検出できない．このため，FRAD間ではエラー再送機能を含むQ.922上位（制御）部をQ.922コア（通常のフレームリレープロトコル）とともに実装することが必須となる．

3.5　フレームリレー・トランクラインの転送方式
　企業内でフレームリレー交換機と専用回線による自営フレームリレー網を構築する場合，トランクラインや網間接続回線部分の転送方式に留意する必要がある．端末機が送出するフレームは固定長ではなく長短混在しているため，これをそのままトランクラインに転送した場合，短いフレームが長いフレームの転送終了まで待たされ網内転送遅延が増大し，その結果スループットの低下を招く可能性がある．例えば，LAN間接続のTCPプロトコルの場合，他の端末機が送出した長大フレームの影響を受け伝送遅延が増大すると，ウインドウ制御が働き独自にスループットを減少させる．回線が空き，TCPのスループットが回復しかかった頃，再び長大フレームに遭遇すれば，TCPは再びスループットをしぼる．これを繰返せば回線に余裕があっても，なかなか本来のスループットが得られないケースが発生する．特にトランクラインが低速である場合や，多重化数が多く論理チャネルごとのCIRの合計に比べトランクラインの帯域が狭い場合などはこの現象が発生する確率が高くなる．これを回避するためには，交換機間で長大フレームを128バイト程度に分割して転送するサブフレーミングや，固定長のセルに分割して転送するセル化が有効であり，多くのフレームリレー交換機は何らかの型でこれらの手法を実装している．ただし，これらの手法は独自プロトコルとして実装されているケースが多く，同一機種間でなければ活用できないケースが多い．
　これは，他のフレームリレー網と網間接続する場合も同様である．網間接続の標準プロトコル（NNI：Network Network Interface）としては，ITU-T I.555勧告（TTCはJT-I555として制定）がある．しかし，I.555勧告は基本的にQ.922勧告と同様のプロトコルであり，サブフレーミングなどの概念はない．このため，回線速度をできるだけ高速にして回避を図るケースや，交換機が同一機種の場合はあえてI.555勧告を使わず，独自プロトコルで網間接続するケースも存在する．

4.　フレームリレー回線の経済性評価方式

　フレームリレーを採用する大きな理由の一つに回線料金などの経済面の有利さがある．しかし，すべてのケースでフレームリレーを採用すれば経済面で有利となるわけではなく，個々のケースごとに具体的に比較検討する必要がある．ここでは第一種電気通信事業者が提供するフレームリレー回線と高速ディジタル回線に係わる具体的な比較方式について述べる．この比較には1：1接続の高速ディジタル回線との比較，1：N接続の高速ディジタル回線との比較，従量制フレームリレー回線と定額制フレームリレー回線の比較，などがある．

4.1　フレームリレー回線が従量制課金の場合
　フレームリレー回線が従量課金の場合は，月間の総データ量をパラメタとして比較する方法がある．例えば，高速ディジタル回線でネットワークを構成した場合の料金と同額で，フレームリレー回線なら月間何バイトのデータが転送できるかを求め，実際のデータ量がこれより多いのか少ないのか，によりどちらかが有利かを判断する．なお，現在従量制課金を採用している電気通信事業者にはNTTがある．
4.1.1　1：1接続の高速ディジタル回線とフレームリレー回線の比較
　図7に示す1：1接続の高速ディジタル回線との経済比較を，分界点（双方の回線費用が同一となる場合）のデータ量（月間の総バイト数：X）として求める．

• 高速ディジタル回線と同じ料金で伝送できるフレームリレー回線の月間 総バイト数：X
• 高速ディジタル回線と同じ料金で伝送できるフレームリレー回線の月間 総フレーム数：N
• 伝送フレームのフレーム長：L
• フレーム長がLの時の１フレーム当たりのフレームリレー通信料：A
• フレームリレー回線の月額回線使用料（基本料；１引き込み回線当たり)：F
• 高速ディジタル回線の月額回線使用料：K
• 高速ディジタル回線，フレームリレー回線のDSUの月額使用料：D

とすると，高速ディジタル回線とフレームリレー回線の月額回線料金が同額となるときには以下の式が成立する．なお，フレームリレーの回線速度と高速ディジタル回線の速度は同一とする．

K＋2D=2F＋2D＋N＋A

この式を展開すると

　つまり，月間の総伝送バイト数がXバイト以下であればフレームリレー回線の方が経済的となる．
4.1.2　1：N接続の高速ディジタル回線との比較
　基本的な比較方法は1：1の場合と同じである．異なるのは，パラメタK，F，Dが一つではなく，分散している拠点数分ある点のみである．この構成を図8に示す．

• 高速ディジタル回線と同じ料金で伝送できるフレームリレー網の月間 総バイト数：X
• 高速ディジタル回線と同じ料金で伝送できるフレームリレー網の月間 総バイト数：N
• 伝送フレームのフレーム長：L
• フレーム長がLの時の１フレーム当たりのフレームリレー通信料：A
• フレームリレー回線の月額回線使用料(基本料；１引き込み回線当たり)：F，F´（センタ側）
• 高速ディジタル回線の月額回線使用料：K
• 高速ディジタル回線，フレームリレー回線のDSUの月額使用料：D，D´（センタ側）
• リモート側拠点の数：n

とすると，高速ディジタル回線とフレームリレー網の月額回線料金が同額となるときには以下の式が成立する．なお，フレームリレーのセンタ側の基本料，DSU使用料はそれぞれF´，D´とする．
　また，リモート側拠点のフレームリレー加入者線速度は高速ディジタル回線と同一とする．

　ネットワーク全体の月間データ量がXより少なければ，フレームリレー網の方が経済的である．さらに，個々の拠点ごとにデータ量を前述の1：1の式を流用して計算し，データ量が多くて高速ディジタル回線の方が経済的な拠点があれば，フレームリレー網から外すことにより全体としてさらに経済化を計ることができる．ただし，センタ側の受け口のポートの費用が増加すること，およびリモート相互間の通信がある場合は外すことができないことなどを考慮し，総合的に判断する必要がある．

4.2　フレームリレー回線が定額制課金の場合
　定額制フレームリレー回線の料金は，１本の論理チャネルに送信・受信別に設定するCIR（認定情報通信速度）の値，距離，アクセス回線の使用料等により決まる．データ量に関係なく定額料金となり，従量制のフレームリレー回線および高速ディジタル回線との比較ができる．
　NTT以外の電気通信事業者は定額制を採用している．NTTの一部品目にも定額制のサービスがある．
4.2.1　定額制フレームリレー回線と従量制フレームリレー回線との比較
　図9に示す定額制フレームリレー回線と従量制フレームリレー回線の分界点を求める．

• 従量制フレームリレー（FR）網で定額制FR網と同じ料金で伝送できる月間 総バイト数：X
• 従量制FR網で定額制FR網と同じ料金で伝送できる月間 総フレーム数：N
• 伝送フレームのフレーム長：L
• 従量制FR回線のフレーム長がLの時の１フレーム当たりの通信料：A
• 従量制FR回線の月額回線使用金（基本料；１引き込み回線当たり)：F，F´（センタ側）
• 定額制FR回線の論理チャネルまたは論理回線使用料：K（上り・下りの合計とする）
• 定額制FR回線のアクセス回線使用料：C，C´（センタ側）
• 定額制FR回線の基本料または接続料（この項目のない事業者もある)：T，T´（センタ側）
• 定額制FR回線，従量制FR回線のDSUの月額使用料：D（リモート側とセンタ側の合計）
• リモート側拠点の数：n（最大数は定額制FR，従量制FRとも同一とする）

とすると，定額制フレームリレー網と従量制フレームリレー網の月額回線料金が同額となる時には以下の式が成立する．なお，従量制FRのセンタ側の基本料，定額制FRのセンタ側の基本料または接続料はそれぞれF´，T´とする．また，従量制FR網と定額制FR網のセンタ側，リモート側の加入者線速度はそれぞれ同一とする．

　ネットワーク全体の月間データ量がXバイトより少なければ，従量制フレームリレー網の方が経済的であり，逆にXバイトより多ければ定額制フレームリレー網の方が経済的となる．
4.2.2　定額制フレームリレー回線と高速ディジタル回線の比較
　この場合は高速ディジタル回線，フレームリレー回線のいずれも定額制であるため，データ量には関係なく，単純に回線料金の総額の比較となる．図10の構成をもとにこの比較方法について述べる．

• 定額制FR回線の論理チャネルまたは論理回線使用料：K（上り・下りの合計とする）
• 定額制FR回線のアクセス回線使用料：C，C´（センタ側）
• 定額制FR回線の基本料または接続料（この項目のない事業者もある)：T，T´（センタ側）
• 定額制FR回線，高速ディジタル回線のDSUの月額使用料：D，D´（センタ側）
• リモート側拠点の数：n
• 高速ディジタル回線の月額回線使用料：U

とすると，以下の式で経済性を比較できる．

(k1＋…＋Kn)＋(C1＋…＋Cn＋C´)＋(T1＋…＋Tn＋T´)＋(D1＋…＋Dn＋D´)：(U1＋…＋Un)＋2(D1＋…＋Dn)

　この式を展開すると

(k1＋…＋Kn)＋(C1＋…＋Cn＋C´)＋(T1＋…＋Tn＋T´)＋D´：(U1＋…＋Un)＋(D1＋…＋Dn)

となる．
　左側のフレームリレー網の総額，または右側の高速ディジタル回線の総額のいずれか少ない方が経済的となる．

5.　お　わ　り　に

　現在，フレームリレー回線の利用はLAN間接続を中心に急増しており，電気通信事業者もいろいろなサービスメニューを追加し，これに対応しようとしている．
　本論文では，フレームリレー回線を有効活用する方法，利用上の留意点として，PVC状態確認手順の相違，単一PVC非同期状態確認手順の効果，専用回線などとフレームリレー回線の経済性比較の方法，専用回線から移行する場合の留意点などについて述べた．
　本稿がフレームリレー・ネットワークを構築する場合の参考になれば幸いである．

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参考文献

[ 1 ]　技術参考資料高速ディジタル伝送サービスのインタフェース(第3版)，日本電信電話(株)高速通信サービス事業部，1990年6月.

[ 2 ]　フレームリレー利用便覧　第4号，日本フレームリレーフオーラム　利用・普及委員会　企画運営WG，平成9年5月.

[ 3 ]　フレームリレーインタ−フェース条件の変更について，日本電信電話株式会社　パケット通信事業部，平成8年4月.

[ 4 ]　日本フレームリレーフオーラム技術委員会　平成5年度活動報告書，日本フレームリレーフオーラム　技術委員会，平成6年6月.

[ 5 ]　日本フレームリレーフオーラム技術委員会　平成6年度活動報告書，日本フレームリレーフオーラム　技術委員会，平成7年5月.

[ 6 ]　日本フレームリレーフオーラム技術委員会　平成7年度活動報告書，日本フレームリレーフオーラム　技術委員会，平成8年5月

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執筆者紹介

山　浦　史　雄（Fumio Yamaura）
　1969年東京理科大学工学部電気工学科卒業．同年日本ユニシス(株)入社．ネットワークシステムの設計・構築・コンサルテーションに従事．現在，ネットワークシステム部統合技術室に所属．日本フレームリレーフォーラム技術委員会運用分科会，およびTTC第二部門委員会第三専門委員会委員．