異步傳輸(ATM)是每一個字符獨立形成一個幀進(jìn)行傳輸，一個連續(xù)的字符串同樣被封裝成連續(xù)的獨立幀進(jìn)行傳輸，各個字符間的間隔可以是任意的，所以這種傳輸方式稱為異步傳輸。異步傳輸模式(Asynchronous Transfer Mode)是一種信元交換和多路復(fù)用技術(shù)。ATM采用信元(Cell)作為傳輸單位，信元具有固定長度，總共53字節(jié)，前5字節(jié)是信頭(Header)，其余48字節(jié)是數(shù)據(jù)段。信頭中有信元去向的邏輯地址、優(yōu)先級、信頭差錯控制、流量控制等信息。數(shù)據(jù)段中裝入被分解成數(shù)據(jù)塊的各種不同業(yè)務(wù)的用戶信息或其他管理信息，并透明地穿過網(wǎng)絡(luò)。 在數(shù)據(jù)傳輸中，來自不同業(yè)務(wù)和不同源端發(fā)送的信息統(tǒng)一以固定字節(jié)的信元匯集在一起，在ATM交換機的緩沖區(qū)排隊，然后傳送到線路上，由信息頭中的地址來確定信元的去向。使用這種方法可使任何業(yè)務(wù)按實際需要占用資源，保證網(wǎng)絡(luò)資源得到合理利用，ATM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于銀行等金融機構(gòu)中。

ATM是一種面向接續(xù)的技術(shù)。網(wǎng)中兩系統(tǒng)通信之前，首先向所有中間交換點通知其通信要求和通信參數(shù)。這類似于電話網(wǎng)中從主叫到被叫的固定通路建立。在ATM網(wǎng)中，因為每條鏈路(link)容量被該鏈路上各接續(xù)共享而不是固定分配，所以每個接續(xù)被稱為虛通道(VC)。網(wǎng)絡(luò)利用虛信道以保證業(yè)務(wù)質(zhì)量(Qos)。由于差錯控制類信息在ATM網(wǎng)中不是由信息域處理，因此ATM信元在網(wǎng)中透明處理。 ATM采用了虛連接技術(shù)，將邏輯子網(wǎng)和物理子網(wǎng)分離。類似于電路交換，ATM首先選擇路徑，在兩個通信實體之間建立虛通路，將路由選擇與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分開，使傳輸中間的控制較為簡單，解決了路由選擇瓶頸問題設(shè)立虛通路和虛通道兩級尋址，虛通道是有兩節(jié)點間復(fù)用的一組虛通路組成的，網(wǎng)絡(luò)的主要管理和交換功能集中在虛通道一級，減少了網(wǎng)管和網(wǎng)控的復(fù)雜性，在一條鏈路上可以建立多個虛通路。

ATM協(xié)議參考模型基于國際電聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生，它由三個面組成，即控制面(Control)、用戶面(User)和管理面(Management)。控制面處理尋址，路由選擇和接續(xù)相關(guān)功能。這對網(wǎng)絡(luò)動態(tài)接續(xù)的建立舉足輕重。用戶面在通信網(wǎng)中傳遞端到端用戶信息，管理面提供操作和管理功能，它也管理用戶面和控制面間信息交換。管理面又分兩層，即層管理和面管理。前者涉及包括網(wǎng)絡(luò)故障和協(xié)議差錯檢測的層特定管理功能。后者提供網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的管理和協(xié)調(diào)功能。這三個面使用物理層和ATM層工作。ATM適配層(AAL)是業(yè)務(wù)特定的，它的使用取決于應(yīng)用要求。

ATM分層結(jié)構(gòu)中定義了物理層、ATM層、ATM適配層(AAI)和高層， 下面分別介紹。

(1)物理層ATM的物理層利用通信線路的比特流傳送功能，實現(xiàn)ATM信元流的傳送。ATM的物理層包括兩個子層，即物理介質(zhì)子層(PM)和傳輸匯聚(TC)子層。

(2)ATM層ATM層負(fù)責(zé)生成信元，它接受來自ATM適配層(AAL)的48字節(jié)用戶數(shù)據(jù)并附加上相應(yīng)的5字節(jié)信元標(biāo)頭。ATM層支持連接的建立，并匯聚到同一輸出端口的不同應(yīng)用的信元，同樣也分離從輸入端口到各種應(yīng)用或輸出端口的信元。 [2]

(3)ATM適配層(AAL)ATM適配層負(fù)責(zé)適配從用戶平面來的信息，以形成ATM網(wǎng)可利用的格式。ATM網(wǎng)可以傳輸數(shù)據(jù)、語音以及視頻等多種格式，每一種格式都要求ATM網(wǎng)絡(luò)有不同的適配。ATM層利用53字節(jié)中的5字節(jié)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，如路由、優(yōu)先級以及擁塞控制，只有48字節(jié)作為用戶信息載體。因此，ATM適配層必須將大的IP報適配成ATM網(wǎng)絡(luò)可接受的格式。 [2]

(4)高層協(xié)議高層提供與特定業(yè)務(wù)相關(guān)的通信功能。用戶平面的高層協(xié)議是與業(yè)務(wù)類型密切關(guān)聯(lián)的，控制平面的高層協(xié)議是信令協(xié)議。

TM的應(yīng)用領(lǐng)域主要在以下幾個方面： [2] (1)支持現(xiàn)有的電信網(wǎng)逐步從傳統(tǒng)的電路交換技術(shù)向分組(報)加換技術(shù)演變。 [2] (2)用于Internet骨干網(wǎng)，構(gòu)建核心路由器，支持IP網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展。 [2] (3)與IP技術(shù)相結(jié)合，利用ATM網(wǎng)絡(luò)位IP用戶提供高速直達(dá)數(shù)據(jù)鏈路，使ATM網(wǎng)絡(luò)運營部門充分利用ATM網(wǎng)絡(luò)資源，發(fā)展ATM網(wǎng)絡(luò)上的IP用戶業(yè)務(wù)，又可以解決Internet網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中遇到的瓶頸問題，推動IP業(yè)務(wù)的進(jìn)一步發(fā)展。 [2] 計算機的串口通信就是采用異步傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)行傳輸?shù)模ㄟ^電話線、MO-DEM上網(wǎng)也是采用異步傳輸方式實現(xiàn)的。