《MPCP协议详解--带注释(EPON关键协议)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MPCP协议详解--带注释(EPON关键协议)（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、MPCP协议详细介绍1 MPCP帧结构MPCP定义了5种消息，称之为MPCP DATA UNITs，GATE、REPORT、REGISTER_RQ、REGISTER、REGISTER_ACK，他们用于OLT和ONU之间的信息交换。所有的MPCPDU为64字节的MAC控制帧，包括以下域：1、 DA（目的地址），6个字节域，所有的MPCPDU都使用一个共同的多播MAC目的地址，其值为：01-80-C2-00-00-01，但是REGISTER报文除外，其使用ONU的实际MAC地址。2、 SA（源地址），在OLT中，对应一个GMII接口有多个MAC实例，因此不同的MAC发出的数据都必须携带其对应的SA
2、。3、 类型域值为88084、 Opcode区分MAC控制帧类型。0001为PAUSE帧，0002为GATE帧，0003为REPORT帧，0004为REGISTER_REQ帧，0005为REGISTER帧，0006为REGISTER_ACK帧。5、 TIMESTAMP，时标；用于同步OLT与ONU的MPCP CLOCK，其参考点为DA的首字节。6、 Opcode-specific field：用于传输特定的MPCP功能，不用的时候置0；7、 FCS，CRC321.1 REPORT帧REPORT帧是ONU用来向OLT上报本地队列状态的。1.1.1 Queue #n report这个域的内容表示的
3、不是实际的队列字节长度，其为传送这些字节需要的时间，这个时间还要考虑上前导码、帧间隔、FEC检验域等时间。1.1.2 Report bitmapQueue有效指示，相应位为1则表示此QUEUE域值有效，否则无效。总共对应8个队列。1.1.3 Number of Queue Sets由于OLT分配给ONU的时隙不会正好等于ONU中的数据队列的发送时间，因此在时隙边界有可能会浪费部分的带宽（不能传送被切断的以太网帧），所以802.3ah工作组进入了多个queue sets，每个queue set都表示从队列开始的队列指示，但是分别指示了不同的长度，如果OLT分配的时隙中无法发送整个队列的话，则可以
4、选择其中一种queue set来作为给ONU分配时隙的依据。简单而言，就是ONU提供了本地队列长度的多个门限截至位置，这些位置可以给OLT以更加灵活有效的带宽分配依据。1.2 GATE帧1.2.1 Number of Grants/flagsNumber of Grants/Flag域中的低3比特（比特2比特0）表示此GATE中携带的窗口授权个数，最多不能超过4个，其值从0变化到4，当为0时表示不进行窗口授权，仅表示一种链接机制，为1时表示携带1个窗口授权参数，为4表示携带4个窗口授权参数。一个常规GATE帧的发送对象为固定的，由LLID指定，最多可分配4个时隙（窗口）。比特3表示此GATE消
5、息是discovery GATE 还是 normal GATE，为0表示normal GATE。比特7比特4表示在对应的授权窗口内需要ONU回告REPORT消息（强制回告）。比特4对应第1个授权窗口，比特7对应第4个授权窗口。一般来讲，如果OLT强制要求ONU回告REPORT消息的话，必须分配一个比原有授权窗口略大的一个窗口参数以适合REPORT消息的传送，如果OLT还是按照原来的参数进行分配的话，ONU的REPORT消息将会抢占正常数据的发送位置，由此可能导致带宽存在浪费的现象。当然，ONU也可自主发出REPORT消息，此时的REPORT消息应该是计算在队列长度中的。1.2.2 Grant
6、#n start timeStartTime是以TQ为单位的，32位的计数器，ONU将在此StartTime指定的时刻开启激光器。不过在discovery GATE中指定的startTime仅仅是可以打开激光器的参数值，因为ONU将会在此值上延时一个随机时间后才能打开激光器。1.2.3 Grant #n Length在Discovery GATE中的Grant Length用来给ONU计算随机时间范围，在ONU中是根据grantLength减去REGISTER_REQ的传送时间作为随机时间范围的。1.2.4 Sync time这个仅在discovery GATE中设置。ONU在指定的TAGC与
7、TCDR期间发送IDLE码型。OLT最多一次4个授权窗口，ONU如何知道此授权窗口是给自己的，通过前导码中的逻辑链路标识LLID1.3 REGISTER_REQ帧OLT收到REGISTER_REQ帧后有两个重要信息要处理：计算RTT与学习ONU的MAC地址。1.3.1 FLAGsFlag=1表示注册请求，Flag=3表示撤销注册请求。其他值均为保留值，OLT接收到保留值是不处理的。1.3.2 Pending GrantsONU接收到GATE消息后将把startTime等参数存贮起来等待本地MPCP时钟到点时再根据存贮起来的参数进行数据发送，ONU中会有一个缓存，此pending Grants就
8、是指示这个缓存中剩余空间的，其目的是告诉OLT我还能缓存多少个授权窗口参数信息，如果超过则会被ONU丢弃。1.4 REGISTER帧REGISTER消息用来为通过注册验证的ONU分配LLID，由于此时链接尚未建立，因此REGISTER消息发送时采用了广播的LLID，但是其MAC地址却是学习到的对应ONU的MAC地址。（此时有其他用户根据广播LLID可以获取MAC数据帧的话就可以把其MAC设置为混杂模式以便监听其他ONU的下行数据了）。由于是MPCP的控制帧，所以大家都可以收到此帧，别人就可以侦听到相应LLID的对应MAC地址。REGISTER消息还能用来撤销注册，OLT发送REGISTER消息
9、给一个已经注册上的ONU时，表示要求其重新注册或者撤销其注册资格。此时OLT发出的REGISTER消息采用唯一的LLID以及多播MAC地址01-80-C2-00-00-01。1.4.1 Assigned Port携带唯一的LLID信息。一个PON 调度处理引擎系统中的LLID都是唯一的，也就是说同一个处理平台上的不同PON光口分配的LLID不能有冲突。但是不同的处理系统中（比如两块PON接口板）的LLID可以成各自独立分配系统。1.4.2 FLAGs有四种情况，除去这四种情况外的REGISTER报文在ONU处是不处理的。1、 对已经注册的ONU要求其重新注册；2、 撤销注册，对已经注册的ONU
10、撤销其注册状态，撤销后ONU将加入未初始化的ONU一类；3、 注册成功响应，表示ONU注册信息验证通过；4、 注册未成功响应，表示ONU注册信息验证没有通过；1.4.3 Sync Time同REGISTER_REQ中的sync time类似，但是数值可以不同，为经过调整的数值。1.4.4 Echoed pending grant表示OLT已经知晓ONU中的缓存空间。1.5 REGISTER_ACK帧Flags域表示ONU是否响应注册；Echoed assigned port为REGISTER中分配指定的port的一份拷贝。Synctime也是REGISTER的数据拷贝。2 Opcode-ind
11、ependent processMAC控制子层中的处理操作分为两种：与Opcode无关的parser控制处理、发送复用处理，以及与Opcode相关的PAUSE帧处理、discovery处理、GATE处理、REPORT处理。其实parser与复用模块也是有与opcode相关的部分。2.1 Control parserControl parser负责把接收到的帧进行分类，分发到不同的处理模块进行处理，比如数据帧去业务处理，GATE帧去GATE处理模块等等。OLT与ONU中的control parser模块基本相同，唯一的区别在于时标处理方式。其中guardThresholdOLT=12 TQ，gu
12、ardThresholdONU=8 TQ2.2 ONU Control Multiplexer其中的checksize state处如果发现待传送帧的TQ大于指配的时间窗时，此数据帧（控制帧）必须停止发送，也就是仍然存放在缓存队列中的首地址位置。2.3 Multi-point transmission control2.4 OLT Control Multiplexer3 Gating processGate process包括OLT产生GATE信息以及ONU接收和处理GATE信息的过程。在OLT侧为Gate generation process，在ONU侧为Gate reception pr
13、ocess（parsing and verifying接收的GATE帧）和Gate activation process（发送timing控制）。3.1 Gate generation at OLTGate generation由DBA agent驱动，它决定给分配给ONU的startTime和length参数值，每接收到DBA agent来的请求，Gate generation process都会产生一个GATE信息帧发送给ONU。Gate信息还能用来实现keep-alive机制，其可以告知ONU，OLT虽然没有下发GATE时间信息，但是OLT中对应的逻辑运转还是正常的。这种情况发生在DBA
14、没有按时（50ms）向gate generation process发起请求，那么gate generation process将自动产生GATE信息（grant number=0）给ONU以保持链接。3.2 Gate reception at ONUONU如果在1s之内（MPCP clock）没有收到GATE信息，则ONU将撤销注册。3.3 Gate activation at ONU802.3ah协议规定，ONU撤销注册时，当前正在发送的帧必须传送完；另有一种意见是立刻中止传送。4 Reporting process4.1 Report generation at ONUReport消息由
15、DBA驱动，当DBA在设定的时间内无发送report消息的请求时，ONU需要自动产生一个空的report消息，以此来告知OLT一个结果：ONU在运转。4.2 Report reception at OLT在1s之内如果收不到ONU的report消息，则认为此ONU下线，必须在本地数据库中撤销其注册登记资料。5 Discovery process自动发现机制用来检测新上线的ONU，学习其RTT时间以及MAC地址。这个发现过程分为四个阶段：discovery gate generation process、Request reception process、Register generation process、final registration process。这四个阶段都是由Discovery Agent来驱动的。由于OLT的周期性广播discover帧，未注册的ONU发现后，在允许时间内发送register_req帧。当OLT得到MAC，ONU得到LLID后，至此他们之间的连接注册建立。此后，他们之间的通信为单一链路通信（通过LLID识别）。5.1 Discovery gate generation processMACR-MA_CONTROL.requestMACI-MA_CONT
