Ở chuyển mạch khụng gian, khe thời gian tương ứng của cỏc tuyến PCM vào và ra khỏc nhau được trao đổi cho nhau. Một mẫu tớn hiệu PCM ở khe thời gian định trước của tuyến PCM vào, chẳng hạn tuyến PCM vào số 0, được chuyển mạch tới khe thời gian cựng thứ tự (cựng tờn) của một tuyến PCM ra khỏc, chẳng hạn tuyến PCM1. Như vậy khụng cú sự chậm trễ truyền dẫn cho mẫu tớn hiệu khi chuyển mạch từ một tuyến PCM vào này tới một tuyến PCM ra khỏc. Tức là mẫu tớn hiệu nhận vị trớ ở cựng một khe thời gian trong khung thời gian ở tuyến PCM vào và ra.
a) Nguyờn lớ chuyển mạch khụng gian : Sơ đồ nguyờn lớ :
Cấu tạo của chuyển mạch khụng gian là một ma trận cỏc tiếp điểm chuyển mạch kết nối theo kiểu hàng và cột. Cỏc hàng đầu vào gỏn với cỏc tuyến PCM đầu vào, và được gỏn địa chỉ x0, x1,...,xn. Cỏc cột đầu ra gỏn cỏc tuyến PCM đầu ra, tương ứng địa chỉ y0, y1,..., ym. Cỏc tiếp điểm chuyển mạch là cỏc cổng logic “và”. Như vậy, ta cú một ma trận chuyển mạch n x m. Thực tế, ma trận này thường là ma trận vuụng tức là số tuyến PCM dẫn vào bằng số tuyến PCM dẫn ra. Sơ đồ khối bộ chuyển mạch khụng gian như hỡnh 4.2.
Để điều khiển thao tỏc chuyển mạch của cỏc tiếp điểm nhờ bộ nhớ điều khiển. Bộ nhớ này gồm cỏc cột nhớ hoặc cỏc hàng nhớ tuỳ theo phương thức điều khiển đầu vào hay điều khiển đầu ra.
Tuyến vào và ra là cỏc tuyến PCM cơ sở (PCM30 hay PCM24). Trong thực tế thường phải ghộp cỏc khung PCM cơ sở với nhau nờn cú thể là 256 hay 1024 khe thời gian.
Chuyển mạch khụng gian cú hai loại :
Chuyển mạch khụng gian điều khiển đầu vào:
Ở chuyển mạch khụng gian điều khiển đầu vào thỡ đầu vào nào được nối thụng là do bộ điều khiển quyết định, cỏc tiếp điểm được khống chế bởi cỏc cột nhớ điều khiển, mỗi một cột nhớ điều khiển nú điều khiển một cột tiếp điểm.
Trờn đú cỏc ụ nhớ, số lượng cỏc ụ nhớ bằng số lượng cỏc khe thời gian ở trờn mỗi tuyến vào. Cỏc tiếp điểm được mó bằng mó nhị phõn, số lượng bit của từ mú đỳ phự hợp với biểu thức : 2t = N
t - Số bit nhớ của mỗi ụ nhớ.
N -Số lượng tuyến PCM đầu vào.
0 1 n 0 1 2 m 0 1 2 n 0 1 m Ma trận tiếp điểm chuyển mạch
Bộ nhớ điều khiển
Chuyển mạch khụng gian điều khiển đầu ra :
Ở chuyển mạch này, đầu ra nào được nối thụng là do bộ điều khiển quyết định, cỏc tiếp điểm được khống chế bởi cỏc hàng nhớ điều khiển, trờn cỏc hàng nhớ cỳ cỏc ụ nhớ, số lượng cỏc ụ nhớ bằng số lượng cỏc khe thời gian ở tuyến vào.
Lớp KSCLC-K45. Ngành HTTT&TT 45
Hình 4.3: Sơ đồ chuyển mạch không gian điều khiển đầu vào
00 01 07 31 x1 x2 x0 xn Tuyến PCM vào Tuyến PCM ra y0 y1 ym Các BUS địa chỉ Các cột nhớ điều khiển
Nguyờn lớ chuyển mạch :
Khi tỏc động một tiếp điểm chuyển mạch sẽ đấu nối một kờnh nào đú của một tuyến PCM vào tới cựng kờnh cỳ địa chỉ đú của tuyến PCM ra trong khoảng một khe thời gian. Khe thời gian này xuất hiện mỗi khung một lần. Trong khoảng thời gian của cỏc khe thời gian khỏc, cựng một tiếp điểm cú thể được dựng để đấu nối cho cỏc kờnh khỏc. Ma trận tiếp điểm loại này làm việc như một ma trận chuyển mạch khụng gian tiếp thụng hoàn toàn giữa cỏc tuyến PCM vào và PCM ra trong khoảng mỗi khe thời gian.
Ở hỡnh 4.3, mỗi cột tiếp điểm được gỏn vào một cột nhớ điều khiển. Mỗi tiếp điểm chuyển mạch của cột được gỏn một tổ hợp mó địa chỉ nhị phõn để đảm bảo chỉ một tiếp điểm trong mỗi cột được thụng mạch trong khoảng một khe thời gian. Cỏc địa chỉ nhị phõn này được ghi ở cỏc ụ của bộ nhớ điều khiển theo thứ tự cỏc khe thời gian.
Hình 4.4: Sơ đồ chuyển mạch không gian điều khiển đầu ra.
x1 x2 x0 xn Tuyến PCM ra y0 y1 y m PCM vào Các hàng nhớ điều khiển Bộ nhớ điều khiển Các BUS địa chỉ
Mỗi từ mó địa chỉ nào đú được đọc ra từ bộ nhớ điều khiển trong khoảng thời gian của mỗi khe thời gian. Việc đọc tiến hành theo chu trỡnh, mỗi từ mó được đọc ra trong khoảng khe thời gian tương ứng của nú. Tức từ mó ở ụ 00 tương ứng với khe thời gian TS0, tiếp theo là từ mó 01 tương ứng với khe thời gian TS1 v.v... Nội dung của từ mó được chuyển đi theo tuyến Bus địa chỉ (sau khi giải mó) trong khoảng mỗi khe thời gian. Vỡ vậy tiếp điểm tương ứng với địa chỉ vừa đọc ra sẽ động tỏc chỉ trong khoảng một khe thời gian này xuất hiện ở đầu vào ở dúy cỏc khung kế tiếp nhau tiếp điểm lại động tỏc một lần. Thụng thường một cuộc gọi chiếm khoảng một triệu khung.
Bộ nhớ điều khiển gồm nhiều cột nhớ ghộp song song, mỗi cột đảm nhiệm cụng việc điều khiển đấu nối cho một cột tiếp điểm. Vỡ vậy mỗi khe thời gian trụi qua, một trong cỏc tiếp điểm nối thụng một lần (trường hợp khe thời gian bị chiếm) thỡ cột nhớ điều khiển laị nhảy một bước. Lỳc này nội dung địa chỉ ở ụ nhớ tiếp theo lại được đọc ra, qua giải mó tạo ra một lệnh điều khiển một tiếp điểm khỏc nối thụng phục vụ cho một cuộc gọi khỏc đưa tơớ từ một trong cỏc tuyến PCM đầu vào. Tuỳ thuộc vào số lượng cỏc khe thời gian được ghộp trờn mỗi tuyến PCM mà hiệu suất sử dụng cỏc tiếp điểm cú thể được tăng lờn từ 32 tới 1024 lần so với trường hợp cỏc tiếp điểm làm việc trong cỏc ma trận chuyển mạch khụng gian thụng thường.
Với chuyển mạch khụng gian điều khiển đầu ra, phương thức điều khiển cũng tương tự phương thức điều khiển đầu vào. Nhưng do cỏc hàng nhớ điều khiển lại phục vụ điều khiển nối mạch cho một hàng cỏc tiếp điểm dẫn ra cho tất cả cỏc đầu ra, nờn trong khoảng thời gian một khung tớn hiệu, cỏc khe thời gian trờn một tuyến PCM đầu vào được phõn phối tới tuyến PCM ra nào tuỳ thuộc vào địa chỉ ghi ở ụ nhớ tương ứng với khe thời gian đú. Trường hợp này địa chỉ của ụ nhớ chỉ thị đầu ra nào tiếp nhận mẫu tớn hiệu ở khe thời gian hiện tại.