在同步傳輸網(wǎng)絡(luò)中，各數(shù)據(jù)站點，被分配到一系列時間槽中，每個站點只能在自己的時間槽中發(fā)送數(shù)據(jù)，而別的站點不能在這個時間槽中發(fā)送信息。這樣一來就會有一些空的時間槽沒有被利用，造成資源上的浪費。如下圖所示：
ATM是ITU-T在寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）標準的 基礎(chǔ)上制定的信元中繼標準。開始，它只是一種在公共網(wǎng)絡(luò)中傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)的快速傳輸技術(shù)，后經(jīng)ATM論壇的發(fā)展，使ATM既可用在公共網(wǎng)絡(luò)，又可用在專用網(wǎng)絡(luò)。
ATM以固定長度的信元為傳輸單位，每個信元為53個字節(jié)組成，其中前5個字節(jié)包含信元頭信息，其余的48個字節(jié)為有效負載。
由ATM交換機和ATM末端設(shè)備組成。ATM交換機負責網(wǎng)絡(luò)中的信元傳輸，它接收來自一個ATM末端或另一個ATM交換機的信元，然后讀取和更新信元頭信息，并迅速將信元送往目的地的輸出接口。每個ATM末端設(shè)備都有一個ATM網(wǎng)絡(luò)接口適配器。ATM末端可以是工作站、路由器、數(shù)據(jù)服務(wù)單元等。
ATM網(wǎng)絡(luò)是面向連接的。有兩種連接類型，一種是以虛路徑標識符為標志的虛路徑，一種是以虛路徑標識符（VPI）和虛信道標識符（VCI）的組合為標志的虛信道。如下圖所示:
首先，鏈路中的交換機根據(jù)已知的VCI或VPI值接收信元。然后交換機根據(jù)本地轉(zhuǎn)換表中的連接值確定本次連接的輸出口，并更新鏈路中下一次連接的VPI/VCI值。最后，交換機以正確的連接標識符將信元重新發(fā)送到輸出鏈路中。
由下列ATM層組成：
（1） 物理層：類似于OSI參考模型的物理層，ATM物理層管理介質(zhì) 傳輸。
- ATM層：與ATM適配器層的功能結(jié)合后，ATM層大致類似于OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層。ATM層負責建立連接并使信令穿越ATM網(wǎng)絡(luò)。為此，它要使用每個ATM信元的頭信息。
- ATM適配器層（AAL）：與ATM層的功能結(jié)合后，AAL大致類似于OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層。AAL負責將高層協(xié)議與ATM處理細節(jié)隔離。針對不同的應(yīng)用，ATM有不同的AAL類型，類型1：主要用于電路仿真、電話電視會議或其他對延遲敏感的業(yè)務(wù)；類型2：與類型1類似，用于對延遲敏感的業(yè)務(wù)；類型3/4：針對延遲不敏感的業(yè)務(wù)，例如數(shù)據(jù)/文件傳輸?shù)�；類�?font face="Times New Roman">5：同樣針對延遲不敏感的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
由于ATM是異步的，它正好彌補了文章開頭所說的同步網(wǎng)的不足，下圖可以形象的說明這一點：
同時，ATM網(wǎng)還具有以下特點：
- 采用端節(jié)間點到點的連接和交換機技術(shù)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的共享訪問傳輸技術(shù)。
- 采用定長數(shù)據(jù)單元傳輸代替?zhèn)鹘y(tǒng)長度可變的數(shù)據(jù)報傳輸。
- 采用嵌套式層次結(jié)構(gòu)尋址機制，代替?zhèn)鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中長而復雜的鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層尋址。
網(wǎng)絡(luò)資源管理（NRM）：提供合適的網(wǎng)絡(luò)資源（帶寬和緩沖），根據(jù)業(yè)務(wù)范圍來管理和/或分隔業(yè)務(wù)流。
連接允許控制（CAC）：網(wǎng)絡(luò)借助此過程在呼叫建立階段就確立是否一條連接可以被賦予所需的資源（在可得的資源范圍內(nèi)）而不需要以QOS的下降為代價。
使用/網(wǎng)絡(luò)參數(shù)控制（UPC/NPC）：這是網(wǎng)絡(luò)可以采取的一毓動作，用于監(jiān)視和控制分別位于UNI和NNI處的ATM為檢測和佃流，這包括檢測和招待對業(yè)務(wù)流的破壞（不愿意的可有意的）以保護現(xiàn)有連接的QOS。
優(yōu)先級控制：一網(wǎng)絡(luò)單元有選擇地刪除低優(yōu)先級的業(yè)務(wù)可以被用來盡可能多地保護高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)。信元優(yōu)先級可以用CLP比特精確地指明或者以VPI/VCI為基礎(chǔ)對業(yè)務(wù)進行分隔來實現(xiàn)。
反饋控制：網(wǎng)絡(luò)和用戶得用這一過程來調(diào)節(jié)ATM連接上的業(yè)務(wù)量；依據(jù)是網(wǎng)絡(luò)單元的擁塞狀態(tài)。
業(yè)務(wù)流量合同(Traffic Contracts)
B-ISDN/ATM網(wǎng)絡(luò)在ATM層可以提供各種業(yè)務(wù)質(zhì)量（QOS），而QOS可以按ATM的性能指標參數(shù)來規(guī)定。
ATM流量參數(shù)規(guī)定了業(yè)務(wù)我的一個特定方面，并從質(zhì)和量兩個方面來描述，如最大信元突發(fā)長度。
ATM業(yè)務(wù)量描述符是一組業(yè)務(wù)量參數(shù)，它可以被用來完整地描述ATM連接上的業(yè)務(wù)量特性。
業(yè)務(wù)量合同（在UNI處）由一套談判題目組成：
- ATM傳輸能力
- 源頭的業(yè)務(wù)量描述符
- QOS級別和參數(shù)
- 最大被分配的CDV容差（CDTV）
- 用于標記信元選項
ATM的傳輸能力規(guī)定了QOS保證和ATM業(yè)務(wù)量參數(shù)的組合，以適用于一組用戶應(yīng)用并由ATM層的一個特定的業(yè)務(wù)處復用機制所支持。ATM的傳輸能力的概念已經(jīng)在ITU-T SG 13中被發(fā)展出來，用以劃分各種不同的ATM統(tǒng)計復用協(xié)議范圍。這些協(xié)議原是被提出用來進行VBR流量控制的。
協(xié)議I.371中定義的ATM 傳輸能力：
確定的比特速率DBR（Deterministic Bit Rate）傳輸能力（以前被定義為常數(shù)比特速率（CBR））。
統(tǒng)計比特速率（SBR）傳輸能力（以前被為可變比特速率（VBR））。有三個版本SBR1、SBR2和SBR3。它們是依據(jù)流量參數(shù)可選項進行定義的。
可得的比特速率（ABR）傳輸能力。其初步文本已經(jīng)在96年5月的第13組會議上達成一致意見。
ATM塊傳輸（ABT）能力（已經(jīng)定義了兩個版本的協(xié)議）。其初步文本已經(jīng)在96年5月的第13組會議上達成一致意見。
- ATM傳輸能力
統(tǒng)計比特速率（SBR）、可用比特速率（ABR）、ATM塊傳輸（ABT）均是為了相同類型的潛在的端系統(tǒng)應(yīng)用，如VBR和可能端系統(tǒng)應(yīng)用，諸如高速數(shù)據(jù)、圖像等。
- 所有的這些流量控制協(xié)議均是為了提供不同程度的統(tǒng)計多路復用/增益，以提高網(wǎng)絡(luò)應(yīng)付突發(fā)VBR業(yè)務(wù)的效率。
可以達到的統(tǒng)計多路復用/效益的實際量在很大程度上取決于：
- 在ATM NE中，ATM傳輸能力是如何實現(xiàn)的；
- 網(wǎng)絡(luò)操作員的策略和工程運用情況；
- 應(yīng)用需求；
- 源/目的行為和需求；
- 應(yīng)用所含的實際流量特性的精確性應(yīng)被確定。
- 用于ABR和ABT的協(xié)議實現(xiàn)起來是非常復雜的，目前還不清楚在實際的（廣域）公共網(wǎng)絡(luò)上如何很好地實現(xiàn)這一功能。
- ATM Forum還沒有支持ABT的能力。在ABR的實現(xiàn)方面，ITU-T的ATM Forum的規(guī)范這間也存在著差異。
- 在這一階段，兼容性是一個主要的問題。
通用B-ISDN/ATM的OAM原理和過程是建立在管理網(wǎng)絡(luò)（TMN）OAM模型（協(xié)議M.3010）所定義的主要OAM范疇的基礎(chǔ)之上，這些范疇是：
- 故障管理（FM）
這包括通過連續(xù)和周期的檢查步驟來檢測和定位影響信息傳輸?shù)娜毕莺凸收希鳛榻Y(jié)果，會產(chǎn)生維護事件的記錄和告警，此外，通過阻塞和/或轉(zhuǎn)換過程，可以啟動系統(tǒng)保護。
- 性能管理（PM）
這包性能監(jiān)控和分析，通過管理褓來檢測出任何用戶信息的性能下降，并采取行動以保證QOS目標能夠達到。
- 配置管理
這包括與提供連接和網(wǎng)元中相關(guān)的所有功能。
- 計費管理
該功能涉及資源使用監(jiān)控、計費/帳單信息的收集和傳送。
- 安全管理
這包括與網(wǎng)絡(luò)資源安全性相聯(lián)系的功能。
以ATM為骨干網(wǎng)的企業(yè)局域網(wǎng)
現(xiàn)在幾乎所有的ATM廠商和大多數(shù)著名網(wǎng)絡(luò)廠商都提供使用光纖的155Mbit/s ATM主干網(wǎng)交換機，有的還提供25Mbit/s的ATM桌面產(chǎn)品。從擴展性來講，FDDI的最高傳輸速率為100Mbit/s，并由多臺設(shè)備共享。ATM的傳輸速率正在向幾吉比特率至幾十吉比特率發(fā)展，ATM作為企業(yè)主干網(wǎng)能否得到普及應(yīng)用，主要取決于價格和標準的完善程度。
ATM 局域網(wǎng)是指以ATM結(jié)構(gòu)為基本框架的局域網(wǎng)絡(luò)，它以ATM局域網(wǎng)交換機為交換點，通過各種ATM接入設(shè)備，如ATM集線器、ATM網(wǎng)卡等將用戶接入局域網(wǎng)。ATM網(wǎng)絡(luò)具有帶寬大，速度高的優(yōu)點，并能提供業(yè)務(wù)質(zhì)量QOS服務(wù)，其性能大大優(yōu)于傳統(tǒng)共享式局域網(wǎng)，但同時也面臨著高速以太網(wǎng)的挑戰(zhàn)。
中國多媒體寬帶骨干網(wǎng)系統(tǒng)即是這種應(yīng)用的一個成功案例。
中國公眾多媒體通信網(wǎng)是郵電部門投資經(jīng)營，以采用TCP/IP，ATM及其他相應(yīng)技術(shù)所建設(shè)的多媒體通信業(yè)務(wù)網(wǎng)。
中國公眾多媒體通信網(wǎng)由骨干網(wǎng)、省內(nèi)網(wǎng)、和接入網(wǎng)三部分組成。
多媒體寬帶骨干網(wǎng)由核心層和邊緣層兩層組成。
核心層：在北京、上海、廣州、南京、武漢、西安、成都和沈陽八個大區(qū)中心設(shè)備匯接節(jié)點，組成多媒體寬帶骨干網(wǎng)的核心層，定為BC1。其職能是匯接進出本轄區(qū)各省中心的信息業(yè)務(wù)。
邊緣層：由各省內(nèi)網(wǎng)的匯接節(jié)點組成。定為BC2，各省內(nèi)網(wǎng)匯接節(jié)點的數(shù)量根據(jù)各省內(nèi)寬帶網(wǎng)的規(guī)劃和具體情況而定，原則上每個省中心的寬帶匯接節(jié)點是當然的省內(nèi)網(wǎng)匯接節(jié)點之一。其職能如下：
- 匯接出入本省內(nèi)網(wǎng)的信息業(yè)務(wù)；
- 轉(zhuǎn)接省內(nèi)網(wǎng)各地區(qū)節(jié)點之間的信息業(yè)務(wù)。
路由組織
（1）BC1之間
8個大區(qū)中心節(jié)點：即北京、上海、廣州、南京、武漢、西安、成都和沈陽的GC1交換機之間，設(shè)置基干路由，目前暫組成不完全網(wǎng)狀網(wǎng)，將來隨著業(yè)務(wù)量的增加，逐步過渡到全網(wǎng)狀網(wǎng)。
（2）BC1與BC2之間
各省會城市設(shè)置的BC2交換機與大區(qū)中心的BC1交換機之間設(shè)置一條基干路由，同時為了提高網(wǎng)路的安全性和電路利用率，根據(jù)業(yè)務(wù)流向和電路情況，另設(shè)一條到其他BC1交換之間的直達路由。各省內(nèi)網(wǎng)的其他BC2交換機可根據(jù)具體情況選擇其1～2個接至本大區(qū)中心的BC1交換機，以加強省內(nèi)寬帶網(wǎng)的安全性。
（3）省中心BC2之間
兩個省中心BC2之間在業(yè)務(wù)量很大，確有必要，也可以設(shè)置直達路由。
- ATM 技術(shù)還處在發(fā)展階段，有些地方還不成熟與完美，如：尋址、擁塞控制、實時語言傳輸及安全標準的制定等，產(chǎn)品還未完全標準化，而且價格昂貴；
- 要適應(yīng)企業(yè)級網(wǎng)絡(luò)的需求，ATM交換機就必須滿足一系列規(guī)范的要求。
- 在ATM業(yè)務(wù)傳輸中，錯誤選路和信息丟失將是ATM交換技術(shù)所面臨的一大問題。
- 缺少與現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)的接口，傳輸媒介的種類很有限。
綜上所述，ATM 由于具有許多寬帶通信的優(yōu)點，將成為今后寬帶ISDN的主要部分，在遠程教學、醫(yī)療，視頻會議等領(lǐng)域都將得到廣泛的應(yīng)用。在大型的局域網(wǎng)和多種網(wǎng)絡(luò)的互連中，ATM將扮演骨干網(wǎng)的角色。但在局域網(wǎng)中，ATM局域網(wǎng)將面臨千兆快速以太網(wǎng)的挑戰(zhàn)，同時，ATM對于某些技術(shù)問題尚待進一步研究。
