La creazione delle connessioni nel modello ATM è compito del piano di controllo che usa un protocollo ITU chiamato Q.2931.
La stazione sorgente invia una cella di segnalazione (con la richiesta di Setup) che contiene l’indirizzo della stazione di destinazione e informazioni speciali come la qualità di servizio richiesta. Gli indirizzi possono essere indirizzi NSAP OSI (20 byte) o numeri telefonici ISDN a 15 cifre (CCITT E.164).
La richiesta viene mandata a un centro di controllo che mantiene una mappa della rete; l’algoritmo di routing determina il percorso della richiesta e quindi del circuito virtuale (ma lo standard ATM non specifica nessun algoritmo di routing in particolare).
Ogni commutatore sul percorso esamina la cella e, se può sostenere la connessione, passa la cella al commutatore successivo, altrimenti manda un messaggio di rifiuto alla sorgente. Se la richiesta raggiunge la destinazione viene restituito alla sorgente un messaggio di accettazione; ogni commutatore sul percorso registra la voce corrispondente alla connessione (due voci se la connessione è bidirezionale).
Per creare un canale multicast, dopo aver creato un circuito virtuale viene usato un messaggio Add party per ogni nuova destinazione da aggiungere.