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IEEE 802.3ah協議中定義了多點控制協議（MPCP）,MPCP（Multi-Point Control Protocol，多點控制協議）是EPON MAC控制子層的協議。MPCP定義了OLT和ONU之間的控制機制，來協調數據的有效發送和接收。通過MPCP協議操作，完成ONU 的自動發現和注冊、ONU的動態測距以及ONU的帶寬分配。

控制幀格式 MPCP在原有Ethernet控制幀的基礎上又定義了 5種控制幀和2個相應的工作模式：在 初始化工作模式下，通過REGISTER, REGISTER_REGQUEST和REGISTER_ACK三種控 制幀，發現新加入的ONU,對其進行注冊分配地址，并實現同步和測距等功能；在正常工作 模式下，可以通過GATE和REPORT兩個以太控制幀來進行帶寬的分配，ONU向OLT發送 REPORT幀報告隊列情況，請求分配帶寬，OLT以GATE幀應答授權帶寬。這5種MPCP消 息采用標準的以太網幀格式，長度為最小以太網幀的長度(64字節)，MPCP控制幀格式如 圖2-14所示。

圖2-14 MPCP控制幀格式

與普通以太網幀不同的是，MPCP控制幀的類型字段為88-08,操作碼字段用于區分不同 的MPCP消息，各種消息的操作碼如表2-2所示。這5種MPCP消息在EPON中分別被賦予 了不同的用途，其中GATE和REPORT用于帶寬分配機制和測距，GATE、 REGISTER_REQUEST, REGISTER 和 REGISTER_ACK 用于自動發現和注冊過程。

表2-2 MPCP消息操作碼表

操作碼 MPCP消息

00-02 GATE

00-03 REPORT

00-04 REGISTER_REQUEST

00-05 REGISTER

00-06 REGISTER_ACK

自動發現和注冊過程 自動發現和注冊是保證OLT和ONU之間能夠正常通信的關鍵技術之一。EPON上行釆 用TDMA技術，OLT根據系統中在線的ONU的狀態，通過動態帶寬分配方法分配上行時隙， 斷電的ONU將被去除從而不參與帶寬分配。因此，對于重新加電和新添加的ONU,系統必 須具有自動發現的功能，即OLT必須能夠定期或不定期地檢査網絡狀態，以便確定是否有新 加入的ONU需要激活并分配帶寬。
自動發現和注冊過程主要完成的功能包括：系統復位或上電后，發現各個ONU以及正 常工作過程中發現需要加入的ONU；完成新加入的ONU的LLID的分配工作；粗測ONU 的往返時延(RTT, Round Trip Time)值；協商ONU的相關參數。自動發現和注冊過程如下圖所示。

(1) 初始化時，OLT向所有ONU發送一條DISCOVERY GATE消息，消息的內容包括 用于發現的授權(其長度和開始時間)和物理層的一些參數等；
(2) 各ONUffi過競爭，在窗口內發送REGISTER_REQ,其中包括了 ONU的往返時間
(RTT)和物理層的一些參數；
(3) OLT接收到REGISTER_REQ后，經過驗證，給ONU發REGISTER消息，該消息 的內容包括分配給這個ONU的ID值、OLT所支持的ONU能力、對ONU能力及物理層參 數的回應等；
(4) ONU 收到 REGISTER 后等待 OLT 的 GATE；
(5) OLT發出REGISTER后進入非注冊時間，開始發GATE授權消息給各個ONU,允 許它們發送數據；
(6) ONU收到GATE后，經過驗證，給OLT發REGISTER_ACK,消息的內容包括被 ONU所支持和確認的OLT能力、對被分配的ID和被設置的物理層參數的回應等。這樣，就 在OLT和ONU之間建立了一條信道，也就完成了發現過程。 數據傳輸過程 一個輪詢周期可由一個注冊時間段和一個傳輸時間段組成，也可以是幾個傳輸時間段跟 在一個注冊時間段后，這根據ONU注冊情況決定。一個OLT與多個ONU組成了 EPON接 入網系統，為簡要介紹原理而又不失一般性，這里我們假定一個OLT與3個ONU組成了 EPON 系統。

注冊完后，進入正常工作的傳輸期,OLT可以通過注冊好的通道發送GATE,并接收ONU 的REPORT消息，以此來控制數據幀的發送。MPCP從MAC控制高層傳輸GATE信息給一 個特定ONU, GATE包含ONU的“開始傳輸時間”和“傳輸長度”。并且，在傳輸一個信息 給MAC層時，OLT和每個ONU上的MPCP會給信息加上本地時間的時戳。一個ONU在接 收到一個匹配自身MAC地址的GATE信息后，本地寄存器截取并保存“開始傳輸時間”和 “傳輸長度"，同時，該ONU也會根據接收到的控制信息中的時戳信息更新它本地的時間， 

這樣也就避免了任何潛在時鐘漂移并保證與OLT的同步。當傳輸的“開始定時器”溢出時， ONU就開始啟動它的自由沖突傳輸。這個傳輸包含多個以太幀，以太幀數量是由分配的傳輸 窗口尺寸和ONU處吞吐包的數量決定的。需要注意的是，傳輸不允許有包的碎片，即如果 一幀不能夠在分配到的時隙內發完，那么它會被延遲到下個夠寬的時隙中發送。
REPORT信息是ONU在指配傳輸窗口和數據幀一起傳送的。一個REPORT信息可以在 一個時隙的開始傳輸，也可以在其末尾傳輸，這取決于ONU的帶寬請求方案，它包括了期 望的下一時隙尺寸。OLT在接收一個REPORT信息后，把該信息傳輸給DBA模塊，DBA負 責帶寬分配決定并重算RTT。由此OLT可以完成多點接入網中帶寬管理分配、測距、安全和 參數協商等交互任務。