Ở phương pháp chuyển mạch thời gian thì quá trình chuyển mạch là trao đổi vị trí khe thời gian mang mẫu tín hiệu PCM từ tuyến PCM vào tới tuyến PCM ra của bộ chuyển mạch thời gian. Rõ ràng trường hợp này xuất hiện thời gian trễ khi thực hiện chuyển mạch.
Cấu tạo: Một bộ chuyển mạch thời gian tín hiệu số bao gồm 2 bộ nhớ; một bộ nhớ
tiếng nói và một bộ nhớ điều khiển. Bộ nhớ tiếng nói có số lượng các ô nhớ bằng số lượng khe thời gian được ghép trong khung của tuyến dẫn PCM đưa vào .
Trong sơ đồ ta giả thiết là các tuyến ghép PCM đầu vào và đầu ra có 32 khe thời gian nên các bộ nhớ tiếng nói và điều khiển có 32 ô nhớ. Trong thực tế các tuyến ghép PCM này có 256 đến 1024 khe thời gian. Khi đó các bộ nhớ cũng phải có số lượng các ô nhớ tương ứng. Ở bộ nhớ tiếng nói mỗi ô nhớ có 8 bit nhớ để ghi lại 8 bit mang tin của mỗi từ mã PCM đại diện cho một mẫu tín hiệu tiếng nói.
Bộ nhớ điều khiển có số lượng ô nhớ bằng bộ nhớ tiếng nói nhưng mỗi ô nhớ của nó có số lượng bit nhớ tuỳ thuộc số lượng khe thời gian của các tuyến ghép PCM; chúng có quan hệ với nhau theo hệ thức: 2r = C
Trong đó r: Số bit nhớ của một ô nhớ ở bộ điều khiển. C: Số lượng khe thời gian của tuyến ghép PCM.
Thông thường số lượng khe thời gian của các tuyến ghép chuẩn trong các hệ thống chuyển mạch là 256, 512, 1024; lúc đó số lượng các bit nhớ trong mỗi ô nhớ điều khiển là 8, 9 hoặc 10 bit.
Hai bộ nhớ tiếng nói và bộ nhớ điều khiển của bộ chuyển mạch thời gian số liên kết với nhau thông qua hệ thống BUS địa chỉ và chịu sự điều khiển của bộ điều khiển chuyển mạch hoặc trực tiếp hoặc qua bộ đệm khe thời gian.
Hình 9: Sơ đồ nguyên lý chuyển mạch thời gian điều khiển đầu vào
Nguyên lý làm việc: Các mẫu tín hiệu PCM từ đầu vào đưa tới được ghi vào bộ
nhớ theo phương pháp có điều khiển, tức là trình tự ghi các xung mẫu PCM ở các bộ nhớ tiếng nói được quyết định bởi bộ nhớ điều khiển. Còn quá trình đọc các mẫu tín hiệu mã hoá PCM từ bộ nhớ tiếng nói vào các khe thời gian của tuyến ghép PCM ra được tiến hành theo trình tự tự nhiên. Mỗi ô nhớ của bộ nhớ điều khiển được liên kết chặt chẽ với khe thời gian tương ứng của tuyến PCM vào và chứa địa chỉ của khe thời gian cần đấu nối đến tuyến ghép PCM ra. Giả thiết cần đấu nối khe thời gian TS4 của tuyến truyền dẫn PCM vào tới khe thời gian TS6 của tuyến ghép PCM ra. Để thực hiện được tuyến nối này thì ô số 4 của bộ nhớ tiếng nói sẽ được sử
dụng để ghi từ mã PCM mang mẫu tiếng nói chứa ở khe thời gian TS4. Để từ mã này được đọc vào khe thời gian TS6 của tuyến ghép PCM ra thì tổ hợp mã ở TS4 cần được ghi vào ô nhớ 06 của bộ nhớ tiếng nói. Còn địa chỉ của ô nhớ này được bộ điều khiển chuyển mạch ghi vào ô số 04 của bộ nhớ điều khiển ở dạng mã nhị phân 00110.
Sau khi tiến hành ghi các từ mã mang tin ở các khe thời gian của tuyến truyền dẫn PCM vào theo phương thức có điều khiển nhờ bộ nhớ điều khiển, nội dung các ô nhớ này được đọc ra tuần tự theo thứ tự. Quá trình điều khiển ghi thực hiện như sau: Bộ điều khiển chuyển mạch quét đọc lần lượt nội dung các ô nhớ của bộ nhớ điều khiển theo thứ tự 00, 01, … , 31 đồng bộ với thứ tự các khe thời gian của tuyến PCM xuất hiện ở đầu vào. Khi đọc tới ô nhớ 04 đúng vào lúc khe thời gian TS4 xuất hiện ở đầu vào bộ nhớ tiếng nói. Lúc này nội dung 0010 ở ô 04 của bộ nhớ địa chỉ được đọc ra, qua BUS địa chỉ kênh ghi được đưa tới cửa điều khiển mở cho ô nhớ 06 của bộ nhớ tiếng nói. Kết quả 8 bit mang tiếng nói chứa ở khe thời gian TS4 của tuyến PCM vào được ghi vào 8 bit nhớ của ô nhớ này. Khi đọc ra, 8 bit này đọc vào khe thời gian TS6 của tuyến PCM ra. Kết quả là khe thời gian TS4 đầu vào đã được chuyển mạch tới khe thời gian TS6 của tuyến PCM ra.