Asynchronous Transfer Mode wurde mit Blick auf Zellen entwickelt. Das liegt daran, dass Sprachdaten in Pakete umgewandelt werden und gezwungen sind, ein Netz mit Burst-Daten (große Datenpakete) zu teilen, die dasselbe Medium durchlaufen.
So, egal wie klein die Sprachpakete sind, sie treffen immer auf Datenpakete in voller Größe und können maximale Verzögerungen in der Warteschlange erfahren. Aus diesem Grund sollten alle Datenpakete die gleiche Größe haben. Die feste Zellenstruktur von ATM bedeutet, dass es leicht durch Hardware geschaltet werden kann, ohne die Verzögerungen, die durch geroutete Rahmen und Software-Schaltung entstehen.
Aus diesem Grund glauben einige, dass ATM der Schlüssel zur Lösung des Bandbreitenproblems im Internet ist. Als Weiterentwicklung der Paketvermittlung war die ATM-Technologie vor einigen Jahrzehnten maßgeblich an der Entwicklung von Breitband-ISDN beteiligt.
Eine virtuelle Leitung oder Verbindung muss aufgebaut werden, bevor die beiden Endpunkte tatsächlich Daten austauschen können. Nach dem Aufbau der Verbindung erreichen alle Zellen ihr Ziel auf demselben Weg. Jede Zelle besteht aus einem 5-Byte-Header und einer 48-Byte-Nutzlast, also insgesamt 53 Byte.
Die Verkehrsrate kann konstant oder variabel sein. Im Gegensatz zum Internet-Protokoll (TCP/IP), bei dem die Daten in Pakete aufgeteilt werden, von denen jedes einen anderen Weg zu seinem Ziel nimmt, werden bei ATM feste Routen zwischen zwei Punkten erstellt, bevor die Datenübertragung beginnt. Das macht es einfacher, die Datennutzung abzurechnen. Ein ATM-Netz ist weniger anpassungsfähig an einen plötzlichen Anstieg des Netzverkehrs.
Das ATM bietet Dienste der Datenübertragungsschicht, die auf den physikalischen Verbindungen der OSI-Schicht 1 laufen. Es funktioniert ähnlich wie Small-Packet-Switched- und Circuit-Switched-Netze, was es ideal für Echtzeitdaten mit geringer Latenz wie VoIP und Video sowie für Datenverkehr mit hohem Durchsatz wie Dateiübertragung macht.
Da alle Zellen eine feste Länge haben, ist der Netzverkehr leicht vorhersehbar, und dank der eingebauten Taktung der Zellen ist ein schneller Zellenwechsel möglich. Dadurch wird sichergestellt, dass die Dienstqualität für den Endnutzer problemlos gewährleistet werden kann.
ATM-Dienste haben im Allgemeinen vier verschiedene Bitraten zur Auswahl:
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Verfügbare Bitrate: Bietet eine garantierte Mindestkapazität, aber die Daten können bei geringem Netzverkehr auf höhere Kapazitäten geburstet werden.
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Konstante Bitrate: Legt eine feste Bitrate fest, so dass die Daten in einem gleichmäßigen Strom gesendet werden. Dies ist vergleichbar mit einer Standleitung.
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Unspezifizierte Bitrate: Garantiert keinen Durchsatz und wird für Anwendungen wie Dateiübertragungen verwendet, die Verzögerungen tolerieren können.
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Variable Bitrate (VBR): Bietet einen bestimmten Durchsatz, aber die Daten werden nicht gleichmäßig übertragen. Dies macht es zu einer beliebten Wahl für Sprach- und Videokonferenzen.