在同步传输网络中，各数据站点，被分配到一系列时间槽中，每个站点只能在自己的时间槽中发送数据，而别的站点不能在这个时间槽中发送信息。这样一来就会有一些空的时间槽没有被利用，造成资源上的浪费。如下图所示：
ATM是ITU-T在宽带综合业务数字网（B-ISDN）标准的 基础上制定的信元中继标准。开始，它只是一种在公共网络中传输音频、视频和数据的快速传输技术，后经ATM论坛的发展，使ATM既可用在公共网络，又可用在专用网络。
ATM以固定长度的信元为传输单位，每个信元为53个字节组成，其中前5个字节包含信元头信息，其余的48个字节为有效负载。
由ATM交换机和ATM末端设备组成。ATM交换机负责网络中的信元传输，它接收来自一个ATM末端或另一个ATM交换机的信元，然后读取和更新信元头信息，并迅速将信元送往目的地的输出接口。每个ATM末端设备都有一个ATM网络接口适配器。ATM末端可以是工作站、路由器、数据服务单元等。
ATM网络是面向连接的。有两种连接类型，一种是以虚路径标识符为标志的虚路径，一种是以虚路径标识符（VPI）和虚信道标识符（VCI）的组合为标志的虚信道。如下图所示:
首先，链路中的交换机根据已知的VCI或VPI值接收信元。然后交换机根据本地转换表中的连接值确定本次连接的输出口，并更新链路中下一次连接的VPI/VCI值。最后，交换机以正确的连接标识符将信元重新发送到输出链路中。
由下列ATM层组成：
（1） 物理层：类似于OSI参考模型的物理层，ATM物理层管理介质 传输。
- ATM层：与ATM适配器层的功能结合后，ATM层大致类似于OSI参考模型的数据链路层。ATM层负责建立连接并使信令穿越ATM网络。为此，它要使用每个ATM信元的头信息。
- ATM适配器层（AAL）：与ATM层的功能结合后，AAL大致类似于OSI参考模型的数据链路层。AAL负责将高层协议与ATM处理细节隔离。针对不同的应用，ATM有不同的AAL类型，类型1：主要用于电路仿真、电话电视会议或其他对延迟敏感的业务；类型2：与类型1类似，用于对延迟敏感的业务；类型3/4：针对延迟不敏感的业务，例如数据/文件传输等；类型5：同样针对延迟不敏感的数据业务。
由于ATM是异步的，它正好弥补了文章开头所说的同步网的不足，下图可以形象的说明这一点：
同时，ATM网还具有以下特点：
- 采用端节间点到点的连接和交换机技术，代替传统网络的共享访问传输技术。
- 采用定长数据单元传输代替传统长度可变的数据报传输。
- 采用嵌套式层次结构寻址机制，代替传统网络中长而复杂的链路层和网络层寻址。
网络资源管理（NRM）：提供合适的网络资源（带宽和缓冲），根据业务范围来管理和/或分隔业务流。
连接允许控制（CAC）：网络借助此过程在呼叫建立阶段就确立是否一条连接可以被赋予所需的资源（在可得的资源范围内）而不需要以QOS的下降为代价。
使用/网络参数控制（UPC/NPC）：这是网络可以采取的一毓动作，用于监视和控制分别位于UNI和NNI处的ATM为检测和佃流，这包括检测和招待对业务流的破坏（不愿意的可有意的）以保护现有连接的QOS。
优先级控制：一网络单元有选择地删除低优先级的业务可以被用来尽可能多地保护高优先级的业务。信元优先级可以用CLP比特精确地指明或者以VPI/VCI为基础对业务进行分隔来实现。
反馈控制：网络和用户得用这一过程来调节ATM连接上的业务量；依据是网络单元的拥塞状态。
B-ISDN/ATM网络在ATM层可以提供各种业务质量（QOS），而QOS可以按ATM的性能指标参数来规定。
ATM流量参数规定了业务我的一个特定方面，并从质和量两个方面来描述，如最大信元突发长度。
ATM业务量描述符是一组业务量参数，它可以被用来完整地描述ATM连接上的业务量特性。
业务量合同（在UNI处）由一套谈判题目组成：
- ATM传输能力
- 源头的业务量描述符
- QOS级别和参数
- 最大被分配的CDV容差（CDTV）
- 用于标记信元选项
ATM的传输能力规定了QOS保证和ATM业务量参数的组合，以适用于一组用户应用并由ATM层的一个特定的业务处复用机制所支持。ATM的传输能力的概念已经在ITU-T SG 13中被发展出来，用以划分各种不同的ATM统计复用协议范围。这些协议原是被提出用来进行VBR流量控制的。
协议I.371中定义的ATM 传输能力：
确定的比特速率DBR（Deterministic Bit Rate）传输能力（以前被定义为常数比特速率（CBR））。
统计比特速率（SBR）传输能力（以前被为可变比特速率（VBR））。有三个版本SBR1、SBR2和SBR3。它们是依据流量参数可选项进行定义的。
可得的比特速率（ABR）传输能力。其初步文本已经在96年5月的第13组会议上达成一致意见。
ATM块传输（ABT）能力（已经定义了两个版本的协议）。其初步文本已经在96年5月的第13组会议上达成一致意见。
- ATM传输能力
统计比特速率（SBR）、可用比特速率（ABR）、ATM块传输（ABT）均是为了相同类型的潜在的端系统应用，如VBR和可能端系统应用，诸如高速数据、图像等。
- 所有的这些流量控制协议均是为了提供不同程度的统计多路复用/增益，以提高网络应付突发VBR业务的效率。
可以达到的统计多路复用/效益的实际量在很大程度上取决于：
- 在ATM NE中，ATM传输能力是如何实现的；
- 网络操作员的策略和工程运用情况；
- 应用需求；
- 源/目的行为和需求；
- 应用所含的实际流量特性的精确性应被确定。
- 用于ABR和ABT的协议实现起来是非常复杂的，目前还不清楚在实际的（广域）公共网络上如何很好地实现这一功能。
- ATM Forum还没有支持ABT的能力。在ABR的实现方面，ITU-T的ATM Forum的规范这间也存在着差异。
- 在这一阶段，兼容性是一个主要的问题。
通用B-ISDN/ATM的OAM原理和过程是建立在管理网络（TMN）OAM模型（协议M.3010）所定义的主要OAM范畴的基础之上，这些范畴是：
- 故障管理（FM）
这包括通过连续和周期的检查步骤来检测和定位影响信息传输的缺陷和故障，作为结果，会产生维护事件的记录和告警，此外，通过阻塞和/或转换过程，可以启动系统保护。
- 性能管理（PM）
这包性能监控和分析，通过管理褓来检测出任何用户信息的性能下降，并采取行动以保证QOS目标能够达到。
- 配置管理
这包括与提供连接和网元中相关的所有功能。
- 计费管理
该功能涉及资源使用监控、计费/帐单信息的收集和传送。
- 安全管理
这包括与网络资源安全性相联系的功能。
以ATM为骨干网的企业局域网
现在几乎所有的ATM厂商和大多数著名网络厂商都提供使用光纤的155Mbit/s ATM主干网交换机，有的还提供25Mbit/s的ATM桌面产品。从扩展性来讲，FDDI的最高传输速率为100Mbit/s，并由多台设备共享。ATM的传输速率正在向几吉比特率至几十吉比特率发展，ATM作为企业主干网能否得到普及应用，主要取决于价格和标准的完善程度。
ATM 局域网是指以ATM结构为基本框架的局域网络，它以ATM局域网交换机为交换点，通过各种ATM接入设备，如ATM集线器、ATM网卡等将用户接入局域网。ATM网络具有带宽大，速度高的优点，并能提供业务质量QOS服务，其性能大大优于传统共享式局域网，但同时也面临着高速以太网的挑战。
中国多媒体宽带骨干网系统即是这种应用的一个成功案例。
中国公众多媒体通信网是邮电部门投资经营，以采用TCP/IP，ATM及其他相应技术所建设的多媒体通信业务网。
中国公众多媒体通信网由骨干网、省内网、和接入网三部分组成。
多媒体宽带骨干网由核心层和边缘层两层组成。
核心层：在北京、上海、广州、南京、武汉、西安、成都和沈阳八个大区中心设备汇接节点，组成多媒体宽带骨干网的核心层，定为BC1。其职能是汇接进出本辖区各省中心的信息业务。
边缘层：由各省内网的汇接节点组成。定为BC2，各省内网汇接节点的数量根据各省内宽带网的规划和具体情况而定，原则上每个省中心的宽带汇接节点是当然的省内网汇接节点之一。其职能如下：
- 汇接出入本省内网的信息业务；
- 转接省内网各地区节点之间的信息业务。
路由组织
（1）BC1之间
8个大区中心节点：即北京、上海、广州、南京、武汉、西安、成都和沈阳的GC1交换机之间，设置基干路由，目前暂组成不完全网状网，将来随着业务量的增加，逐步过渡到全网状网。
（2）BC1与BC2之间
各省会城市设置的BC2交换机与大区中心的BC1交换机之间设置一条基干路由，同时为了提高网路的安全性和电路利用率，根据业务流向和电路情况，另设一条到其他BC1交换之间的直达路由。各省内网的其他BC2交换机可根据具体情况选择其1～2个接至本大区中心的BC1交换机，以加强省内宽带网的安全性。
（3）省中心BC2之间
两个省中心BC2之间在业务量很大，确有必要，也可以设置直达路由。
- ATM 技术还处在发展阶段，有些地方还不成熟与完美，如：寻址、拥塞控制、实时语言传输及安全标准的制定等，产品还未完全标准化，而且价格昂贵；
- 要适应企业级网络的需求，ATM交换机就必须满足一系列规范的要求。
- 在ATM业务传输中，错误选路和信息丢失将是ATM交换技术所面临的一大问题。
- 缺少与现行网络的接口，传输媒介的种类很有限。
综上所述，ATM 由于具有许多宽带通信的优点，将成为今后宽带ISDN的主要部分，在远程教学、医疗，视频会议等领域都将得到广泛的应用。在大型的局域网和多种网络的互连中，ATM将扮演骨干网的角色。但在局域网中，ATM局域网将面临千兆快速以太网的挑战，同时，ATM对于某些技术问题尚待进一步研究。
