Trong phần tử chuyển mạch theo kiểu ma trận, mạng liên kết đầu vào-đầu ra có cấu trúc ma trận hình chữ nhật (Hình 3.2). phần tử chuyển mạch theo kiểu ma trận lại đợc chia làm 3 loại với cách tổ chức bộ đệm khác nhau: bộ đệm đầu vào, bộ đệm đầu ra, bộ đệm tại giao điểm của ma trận
B.1. Phần tử chuyển mạch với bộ đệm đầu vào
Trong phần tử chuyển mạch dùng bộ đệm đầu vào, bộ đệm tế bào đợc đặt ở bộ điều khiển đầu vào (Hình 7.3) 1 I 2 IC b IC OC OC OC 1 2 b
IC: bộ điều khiển đầu vào OC: bộ điều khiển đầu ra
1 2 b
Hình 7.3. Phần tử chuyển mạch ma trận với bộ đệm đầu vào 1
2 b
Bộ đệm ở đây là các bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên RAM, có thể truyền các tế bào tại cùng một bộ đệm đồng thời tới các đầu ra khác nhau thì các bộ đệm phải có nhiều đầu ra hoặc thời gian truy nhập giảm xuống.
B.2. Phần tử chuyển mạch với bộ đệm đầu ra
b
Hình 7.4. Phần tử chuyển mạch ma trận với bộ đệm đầu ra 1
2 b
Tắc nghẽn chỉ xảy ra khi tốc độ vận hành của ma trận chuyển mạch bằng với tốc độ của dòng tế bào đầu vào. Nhợc điểm này có thể khắc phục bằng việc giảm thời gian truy nhập bộ đệm và tăng tốc độ hoạt động của của ma trận chuyển mạch. Tuy vậy yêu cầu tốc độ hoạt động cao sẽ dẫn tới giới hạn về mặt kích thớc của phần tử chuyển mạch. Thật vậy để không xảy ra tắc nghẽn bên trong phần tử chuyển mạch dùng bộ đệm đầu ra có kich thớc b*b phải có tốc độ hoạt đông tăng lên b lần để trong trờng hợp xầu nhất, khi có b đầu vào cùng yêu cầu một đầu ra nh nhau thì tắc nghẽn cũng không xảy ra, vì vậy kích thớc của phần tử chuyển mạch sẽ không thể lớn tuỳ ý. Trong trờng hợp ngợc lại, nếu tốc độ của phần tử chuyển mạch không đảm bảo thì bắt buộc phải bổ xung thêm bộ đệm đầu vào để tránh mất tế bào do tắc nghẽn bên trong.
B.3. Bộ đệm tại giao điểm của ma trận chuyển mạch1 1 2 b 1 2 b
Hình 7.5. Phần tử chuyển mạch ma trận có bộ đệm tại giao điểm
Bộ đệm cũng có thể nằm tại giao điểm của ma trận chuyển mạch. Cấu trúc phần tử chuyển mạch loại này cho phép các tế bào đi tới đầu ra khác nhau không ảnh hởng tới nhau. Nếu tế bào nằm ở những bộ đệm khác nhau có cùng một đầu ra thì logic điều khiển cần phải chọn xem bộ đệm nào sẽ đợc phục vụ đầu tiên. Loại này có nhợc điểm là bộ đệm tại giao điểm có kích thớc nhỏ và không chia sẻ đợc bộ đệm.
C.- Phần tử chuyển mạch dùng kiểu Bus
Các phần tử chuyển mạch dùng kiểu Bus sử dụng mạng liên kết đầu vào-đàu ra là các bus ghép kênh theo thời gian tốc độ cao. Tắc nghẽn không xảy ra khi tổng dung lợng của kênh truyền lớn hơn hoặc bằng tổng dung lợng của tất cả các đầu vào. Để đảm bảo yêu cầu này, phần tử chuyển mạch kiểu Bus sử dụng phơng pháp truyền bit theo kiểu song song. Thuật toán truy nhập Bus ở
đây cho phép Bus truyền đợc chia sẻ cho mỗi bộ đệm theo một chu kỳ cho trớc. Mỗi bộ điều khiển đầu vào có thể truyền tế bào tới một đầu ra trớc khi hoàn thành việc nhận tế bào kế tiếp.
IC IC IC 1 2 b
Bus ghép kênh tốc độ cao OC OC OC 1 2 b
Hình 7.6. phần tử chuyển mạch kiểu Bus