ATM技术是支持多媒体通信的核心技术，它是为实现下一代的宽带ISDN(B-ISDN)而开发的，即后者采用ATM作为信令与话音、数据、视频等业务信息的传递模式。下图即为B-ISDN协议参考模型。
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该模型由三个平面和四层组成，三个面为用户面(User Plane)、控制面(Control Plane)和管理面(Management Plane)，四个功能层是物理层、ATM层、ATM适配层AAL(ATM Adaptation Layer)和高层。 其中，U面和C面符合OSI基本参考模型。
三个面的主要功能为：
- 用户面：提供用户信息的传送，同时也具有一定的控制功能，如流量控制、差错控制等。采用分层结构，分为四层；
- 控制面：提供呼叫和连接的控制功能，处理网络与终端间ATM呼叫和ATM连接的建立、保持与释放的信息。也采用分层结构，分为四层；
- 管理面：提供性能管理、故障管理及各个面间综合的网络管理协议，它又分为层管理和面管理。
- 层管理：监控各层的操作，提供网络资源和协议参数的管理，处理操作维护OAM信息流。采用分层结构，将来面管理和层管理的功能可能会合并。
- 面管理：对系统整体和各个面间的信息进行综合管理，并对所有平面起协调作用。面管理不分层。
控制面和用户面只是高层和AAL层不同，而ATM层和物理层并不区分用户面和控制面，对这两个平面的处理是完全相同的。
四层的主要功能为：
- 物理层：传输比特信息，规定传输信息的物理媒体的种类、比特定时、传输帧结构及信元在传输帧内的位置。
- ATM层：只负责信元的传输，规定了信元复用传输方法、信头的生成/删除/校验及信元类型指示。
- AAL层：规定了多种协议以适配不同的高层业务，利用ATM层的信元传送能力来提供高层各种业务所需的功能。AAL以上的协议全部由ATM终端处理。
- 高层：根据不同业务特点完成高层功能。
