• Nguyên lý :
Hình 2-16 : Sơ đồ chuyển mạch không gian tiếp thông hoàn toàn và không hoàn toàn.
Nguyên lý làm việc của chuyển mạch không gian dựa trên cơ sở chuyển mạch không gian dùng thanh chéọ Chuyển mạch không gian số là chuyển mạch thực hiện việc trao đổi thông tin cùng một khe thời gian nh−ng ở hai tuyến PCM khác nhaụ
Trong sơ đồ chuyển mạch tiếp thông hoàn toàn, ta thấy rằng bất kỳ đầu vào nào cũng có khả năng nối với đầu ra mong muốn, còn trong sơ đồ chuyển mạch tiếp thông không hoàn toàn thì chỉ có một số đầu vào nào đó thì mới có khả năng nối với một số đầu ra t−ơng ứng nào đó mà thôị Thông th−ơng, các sơ đồ tiếp thông không hòa toàn đ−ợc thiết kế với mục đích kinh tế ở những nơi có nhu cầu trao đổi thông tin không đồng đềụ
Khi số kênh thoại lớn, ta phải ghép chung nhiều tuyến PCM. Việc đấu nối giữa các kênh không chỉ là trao đổi thông tin trên các tuyến khe thời gian của tuyến PCM mà còn trao đổi giữa các tuyến với nhaụ Chuyển mạch không gian làm nhiệm vụ nối mạch cho các tuyến PCM khác nhau ở đầu vào và đầu rạ Nó tạo ra mối quan hệ thời gian thực cho 1 hay nhiều khe thời gian.
Xét một chuyển mạch không gian PCM có ma trận mxn với ngõ vào và ngõ ra mang các tín hiệu PCM. Sự nối kết bất kỳ giữa các khe thời gian của bus ngõ vào với khe thời gian t−ơng ứng ở ngõ ra đ−ợc thực hiện qua điểm thông của ma trận chuyển mạch không gian phải đ−ợc tiến hành trong suốt thời gian của khe thời gian này và lặp lại trong các khung kế tiếp cho đến khi cuộc gọi đó kết thúc. Trong thời gian còn lại trong thời gian một khung, điểm thông này có thể đ−ợc sử dụng cho một cuộc gọi khác có liên quan. Do đó việc điều khiển là phải theo 1 chu kỳ nào đó tuỳ thuộc vào thời gian cuộc gọị Điều này đ−ợc thực hiệc nhờ bộ nhớ nối kết CM cục bộ kết hợp với mạch chuyển mạch không gian.
N đầu vào M đầu ra N đầu vào M đầu ra
Hình 2-17 : Chuyển mạch không gian số.
Hình2-18 : Chuyển mạch S ma trận 4*4.
Chuyển mạch gồm ma trận m*n điểm thông đóng / mở là đ−ợc điều khiển bởi CM. Mỗi địa chỉ nhị phân đánh dấu 1 điển thông thích hợp để thiết lập nối kết giữa ngõ ra và ngõ vào trên bus. Kích th−ớc mỗi từ của CM phải đáp ứng đ−ợc yêu cầu cất giữ địa chỉ nhị phân cho 1 trong n điểm thông và có thể thêm 1 điạ chỉ để thể hiện rằng mọi điểm thông trong cột là mở. Nh− vậy gồm n+1 địa chỉ. Vậy, mỗi từ CM gồm log2(n+1) bits.
B u s v à o 1 2 3 … … n 1 2 3 ... m }bus ra điểm thông Bus địa chỉ … … … … … … 1 W Bộ nhớ điều khiển CM … CM-E CM-F CM-G CM-H A B C D 1 2 1 2 3 3 1 2 3 1 2 3 001 010 011 010 001 010 E F G H
với thứ tự các khe thời gian vào, cho nên, nó phải có ít nhất R ô nhớ (R là số khe thời gian trong một khung). Nh− vậy, địa chỉ của điểm thông sẽ đ−ợc nối trong khe thời gian TS1 sẽ đ−ợc l−u trữ trong ô nhớ đầu tiên trong CM.
Quá trình chuyển mạch xem xét nội dung của tế bào suốt khe thời gian t−ơng ứng và dùng địa chỉ này để xác định điểm thông của khe thời gian nàỵ Quá trình cứ tiếp diễn nh− vậy cho hết khung, tiếp tục cho hết một cuộc gọi để sau đó trong CM có sự thay đổi và mọi việc sẽ đ−ợc tổ chức lạị
Giả sử có một ma trận chuyển mạch PCM 4x4 với 1 khung có 3 khe thời gian, vậy, mỗi CM có 3 tế bàọ Mỗi từ 3 bits( log2(4+1)). Tại mỗi điểm thông, ta đặt các cổng AND và cổng này đ−ợc mở hay đóng là do CM quyết định.
- Địa chỉ ‘000’ biểu thị mọi điểm thông trên cột là không đ−ợc nốị - Địa chỉ ‘001’ biểu thị điểm thông đầu tiên (cao nhất) trên cột là nốị - Địa chỉ ‘010’ biểu thị điểm thông thứ hai trên cột là nốị
- Địa chỉ ‘011’ biểu thị điểm thông thứ ba trên cột là nốị
- Địa chỉ ‘100’ biểu thị điểm thông cuối cùng (thấp nhất) trên cột là nốị Giả sử, các nhu cầu trao đổi giữa các khe thời gian nh− sau :
- Khe thời gian ngõ vào TS1/busA nối với khe thời gian ngõ ra TS1/busẸ - Khe thời gian ngõ vào TS1/busB nối với khe thời gian ngõ ra TS1/busF. - Khe thời gian ngõ vào TS2/busA nối với khe thời gian ngõ ra TS2/busF. - Khe thời gian ngõ vào TS2/busB nối với khe thời gian ngõ ra TS2/busẸ - Khe thời gian ngõ vào TS3/busB nối với khe thời gian ngõ ra TS3/busH. - Khe thời gian ngõ vào TS3/busD nối với khe thời gian ngõ ra TS3/busẸ
• Quá trình chuyển mạch đ−ợc tiến hành nh− sau :
Các ô nhớ của CM làm việc đồng bộ với các khe thời gian ngõ vàọ - Trong thời gian của khe thời gian TS1 :
Ô nhớ 1 của CM-E có giá trị ‘001’ nên điểm thông đầu tiên của nó (A-E) đóng, các tín hiệu từ ngõ vào A đ−ợc chuyển sang ngõ ra E trong khoảng thời gian nàỵ
Ô nhớ 1 của CM-F có giá trị ‘010’ nên điểm thông thứ nhì (B-F) của nó đóng và các tín hiệu từ ngõ vào B đ−ợc chuyển sang ngõ ra F.
- Trong thời gian của khe thời gian TS2 :
Ô nhớ 2 của CM-E có giá trị ‘010’ nên điểm thông thứ nhì của nó (B-E) đóng, các tín hiệu từ ngõ vào B đ−ợc chuyển sang ngõ ra E trong khoảng thời gian nàỵ
Ô nhớ 2 của CM-F có giá trị ‘001’ nên điểm thông thứ nhất (A-F) của nó đóng và các tín hiệu từ ngõ vào A đ−ợc chuyển sang ngõ ra F.
Ô nhớ 3 của CM-E có giá trị ‘011’ nên điểm thông thứ ba của nó (C-E) đóng, các tín hiệu từ ngõ vào C đ−ợc chuyển sang ngõ ra E trong khoảng thời gian nàỵ
Ô nhớ 3 của CM-H có giá trị ‘010’ nên điểm thông thứ nhì (B-H) của nó đóng và các tín hiệu từ ngõ vào B đ−ợc chuyển sang ngõ ra H.
Nh− vậy bằng cách sử dụng bộ nhớ CM , ta có thể tạo ra 1 ma trận chuyển mạch có thể là m*n hay n*n tuỳ vào yêu cầụ