Trong cơ chế chuyển mạch phõn chia theo khụng gian cú nhiều hơn một đường truyền giữa mỗi cổng vào và cổng ra. Cỏc đường truyền này làm việc song song sao cho nhiều tế bào cú thể được gửi đi trong cựng một thời điểm.
Hệ thống này được chia nhỏ ra thành hệ thống một đường và hệ thống nhiều đường. Khỏc với chuyển mạch theo thời gian, hệ thống phõn chia theo khụng gian là cỏc đường chuyển mạch cú độ rộng dải tần như đường truyền tốc độ giữa đầu cuối ở đầu vào và đầu cuối ở đầu ra được hỡnh thành trong cỏc phần thời gian thực cho mỗi tế bào, và do đú tốc độ nhớ của cỏc phần khụng cần lớn hơn 2V (V: là tốc độ thụng tin đầu vào).
Trong chuyển mạch phõn chia khụng gian, tế bào tổng hợp từ cỏc cổng vào khỏc nhau cú thể được truyền đồng thời tới cỏc tuyến nối. Việc truyền tải mỗi tế bào đũi hỏi phải thiết lập đường truyền vật lý riờng trong phần tử chuyển mạch để nối tuyến nối đến và tuyến nối đi. Cỏc phần tử chuyển mạch này cũng yờu cầu cú sự phõn chia điều khiển bờn trong phần tử, do vậy sẽ làm giảm mức
độ phức tạp khi thiết kế. Chuyển mạch phõn chia khụng gian được tổ chức giống
nh chuyển mạch ngang dọc.
Khi chuyển mạch cơ bản trong cấu trỳc chuyển mạch phõn chia khụng gian là điểm nối chộo mà hoạt động theo sự điều khiển của khối điều khiển. Mỗi điểm nối chộo gồm 2 đầu vào và 2 đầu ra, cho phộp 2 đường nối hoạt động đồng thời.
Tranh chấp đầu ra trong một điểm nối chộo xảy ra khi 2 đầu vào cú yờu cầu kết nối với cựng một đầu ra. Trong trường hợp này, chỉ một đầu vào được phộp kết nối, cũn tế bào của đầu vào cũn lại sẽ bị loại bỏ hoặc lưu trữ trong bộ nhớ cho đến khi đầu ra khụng bị chiếm dữ.
Khi sử dụng bộ nhớ, chỳng cú thể được đặt tại cổng vào hoặc bờn trong bộ nối chộo. Trong cả hai trường hợp, do kớch thước bộ nhớ cú giới hạn nờn việc sử dụng bộ nhớ cũng khụng giải quyết hết được vấn đề tranh chấp đầu ra. Ngoài ra, khi xảy ra trường hợp đầy bộ nhớ sẽ gõy ra việc loại bỏ tế bào do khụng cũn khả năng lưu trữ cỏc tế bào đến sau.
Đầu vào
Đầu ra
Đầu vào Đầu ra
Đấu chéo Đấu thẳng
Hỡnh 3.12. Điểm nối chộo và hỡnh thức đấu nối.
Cấu trỳc chuyển mạch ngang dọc 8x8, trong đs mỗi ụ vuụng tương ứng với một điểm nối chộo.
1 2 3 4 5 6 7 8 8 7 6 5 4 3 2 1 Hỡnh 3.13. Chuyển mạch ngang dọc 8x8.
Thụng thường, một chuyển mạch ngang dọc NxN sử dụng N2 điểm nối chộo. Kết nối giữa cổng vào i với cổng ra j được thực hiện thụng qua điểm nối chộo (i;j) trong ma trận NxN. Nếu tế bào của một cổng vào muốn gửi đến cỏc cổng ra khỏc nhau, chuyển mạch ngang dọc cho phộp thực hiện đồng thời N kết nối và do vậy cú thể cung cấp cựng một lỳc thực hiện phõn chia N tế bào. Đõy là chuyển mạch tiếp thụng hoàn toàn. Tuy nhiờn nhược điểm của phương phỏp này là tớnh phức tạp tăng theo tỷ lệ N2. Ngoài ra, do phải thiết lập đường nối duy nhất giữa cổng vào và cổng ra nờn tại điểm nối chộo sẽ dẫn đến việc mất kết nối giữa 2 cổng này.
Cấu trỳc chuyển mạch phõn chia khụng gian thớch hợp với cỏc dịch vụ nhõn phiờn bản hay quảng bỏ nhưng tốc độ chuyển mạch cũn hạn chế, điều khiển ưu tiờn khụng linh hoạt, tỷ lệ sử dụng bộ nhớ thấp.
Cỏc phần tử chuyển mạch sẽ được đấu nối và tổ chức thành cỏc khối chuyển mạch trong tổng đài. Một phương phỏp tổ chức khối chuyển mạch thường dựng là chuyển mạch dựa trờn phõn bố theo ma trận (Distributed Matrix Switch) hay cũn gọi là chuyển mạch Banyan, chuyển mạch song song [2,5].
Địa chỉ đầu ra Chuyển mạch MSB Chuyển mạch LSB 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 111 110 101 100 011 010 001 000 Đầu vào 110 D Dữ liệuLSB MSB
MSB: Bit có trị số cao nhất LSB: Bit có trị số thấp nhất
Hỡnh 3.14. Chuyển mạch phõn bố ma trận
Chuyển mạch Banyan bao gồm cỏc phần tử chuyển mạch cú cựng một cấu trỳc và do vậy dễ dàng trong việc tớch hợp thành Chip chuyển mạch lớn. Cỏc phần tử chuyển mạch cú đặc tớnh tự định tuyến, nghĩa là khụng cần phải cú phần mềm hay chương trỡnh điều khiển riờng để định tuyến cho tế bào. Ma trận chuyển mạch khụng cần phải cú tốc độ bằng tốc độ cỏc tuyến nối đến do đú cú nhiều đường nối bờn trong phần tử chuyển mạch, phần tử chuyển mạch chỉ cần cú tốc độ bằng tốc độ cao nhất giữa cỏc tuyến nối đến.
Trong hỡnh 3.14, phần “dữ liệu” D thể hiện thụng tin của một tế bào (53 octet gồm cả mào đầu và trường thụng tin), 3 bit gắn vào tế bào mang địa chỉ cổng ra. Sau khi được xử lý thụng tin qua bảng định tuyến và thụng dịch giỏ trị VPI/VCI, vấn đề cũn lại là chuyển mạch tế bào đi qua phần tử chuyển mạch và việc này được quyết định trờn cơ sở giỏ trị từng bit gắn với tế bào. Trong hỡnh vẽ trờn, tế bào được chuyển qua 3 nấc Banyan, cỏc tế bào cú thể đồng thời xuất hiện tại cỏc cổng vào và được xử lý song song, do vậy chuyển mạch Banyan cũn được gọi là chuyển mạch song song.
Hạn chế của chuyển mạch Banyan là xảy ra tranh chấp với nội bộ và tranh chấp bờn ngoài trong cỏc phần tử chuyển mạch. Cỏc bộ nhớ đệm được sử dụng để giải quyết cỏc vấn đề tranh chấp này.