同步光纤网（SONET）是一种光纤传输标准，它关注于OSI模型结构中的物理层。SONET与国际上的SDH类似，最初是为语音流量如何在光纤网络上传输而设计的。和第一层物理层协议一样，SONET也用来保证各个光纤网络链路的通讯。久而久之SONET进行了演变，包括数据服务方面——如帧中继，T1和OC-3——光纤网络连接方面。因为SONET最初是为语音设计的而非各种大小的数据包，所以用它来传输数据不是很有效，而且还需要许多含有不相干数据的数据包来实现正常传输。ATM是解决SONET低效率的一种方法。通过网络适配器的使用，ATM网络把数据分成更小的信元来传输。运行在SONET上的ATM使得家庭和企业ISDN（综合业务数字网）服务成为可能。

　　与此相反，ATM和MPLS都是数据传输协议，意味着它们都属于OSI模型中的物理数据层，可用来实现点到点的数据传输。ATM和MPLS的主要区别在于，ATM是为电路交换环境设计的，而MPLS是在数据包交换中，如以太网或IP网。从他们的网络拓扑构建方式可以明显看出这种区别。ATM主要针对点对点连接，需要在每个物理或虚拟线路末端接入ATM适配卡。另一方面，MPLS的多对多拓扑结构中的工作方式与以太网交换机相似，允许每个网络端点和MPLS网络连接，并且符合特殊用户的虚拟网。ATM要构造这样的网络，就需要在每个组织的本地安装多个ATM网络连接器。本身就是多协议的MPLS提供标签交换技术，可以传输其他协议，包括通过MPLS网络的ATM协议，比如两个ATM端点可以通过一个MPLS网络连接，实现彼此快速透明化地数据传输。