Les lignes louées offrent une capacité dédiée permanente. Elles sont très largement utilisées pour la création de WAN. Elles représentent le choix traditionnel en matière de connexion, mais présentent un certain nombre d'inconvénients. Un de ces inconvénients et que les clients payent pour des lignes louées de capacité fixe. Cependant, le trafic WAN est souvent variable et une partie de cette capacité n'est pas utilisée. Par ailleurs, chaque point d'extrémité requiert une interface physique séparée sur le routeur, ce qui augmente les coûts d'équipements. Toute modification de la ligne louée nécessite généralement une intervention sur site du personnel de l'opérateur.
Frame Relay est un protocole de réseau étendu (WAN) qui intervient dans les couches physique et liaison de données du modèle de référence OSI. À l'inverse des lignes louées, Frame Relay ne nécessite qu'un seul circuit d'accès au fournisseur Frame Relay pour communiquer avec les autres sites connectés au même fournisseur. La capacité entre deux sites peut varier.
Eric Scace, ingénieur chez Sprint International, a inventé Frame Relay comme une version simplifiée du protocole X.25 pour l'utiliser sur les interfaces RNIS. Aujourd'hui, cette solution est utilisée sur un grand nombre d'autres interfaces réseau. Dans la première mise en œuvre du protocole Frame Relay dans son réseau public, Sprint utilisa des commutateurs StrataCom. La reprise de StrataCom par Cisco en 1996 marqua leur entrée sur le marché des opérateurs.
Les fournisseurs de réseau utilisent Frame Relay pour prendre en charge le trafic voix et données sur un WAN entre LAN. Chaque utilisateur final obtient une ligne privée, ou ligne louée, le reliant à un nœud Frame Relay. Le réseau Frame Relay gère la transmission via un chemin qui change fréquemment, mais qui reste transparent pour les utilisateurs finaux. Comme présenté dans la l'illustration, Frame Relay est une solution de communication entre plusieurs sites à l'aide d'un seul circuit d'accès entre chaque site et le fournisseur.
D'un point de vue historique, Frame Relay a été largement utilisé comme protocole WAN, du fait de son faible coût par rapport aux lignes louées dédiées. De plus, la configuration de l'équipement des utilisateurs dans un réseau Frame Relay est très simple. Les connexions Frame Relay sont créées en configurant des routeurs ou d'autres périphériques d'équipement d'abonné pour qu'ils puissent communiquer avec le commutateur Frame Relay du fournisseur de services. Le fournisseur de services configure le commutateur Frame Relay de manière à limiter au maximum les tâches de configuration au niveau de l'utilisateur final.