B.2.1 概述
如图B. 2，多点MAC控制功能块包括如下功能：
a) 多点发送控制（Multi-point Transmission Control）：该模块负责同步多点MAC 控制实例。它维护多点MAC 控制状态并控制多个实例化MAC 的复用功能。
b) 多点MAC 控制实例n（Multi-point MAC Control Instance n）：该模块负责对每个MAC 以及与多点MAC 控制相关联的MAC 控制客户端进行实例化，它负责维护本实例中与操作各种MAC 控制协议有关的所有变量和状态。
c) 控制解析器(Control Parser)：该模块负责对MAC 控制帧进行解析，并同IEEE 802.3 31章规定的实体、操作码定义块、MAC 客户端进行接口。
d) 控制复用器（Control Multiplexer）：该模板负责选择转发帧的源。
e) MAC 控制：该模块负责表B. 1定义的MAC 控制行为，可支持传统业务和将来的新业务。
f) 发现、报告和选通处理（Discovery Processing，Report Processing，GATE Processing）：这些模块负责处理MAC 上下文中的MPCP。
B.2.2 多点MAC控制原理
B.2.2.1 基本描述
如图B. 2所示，多点MAC控制子层可实例化多个多点MAC控制实体从而将上层的多个MAC控制客户端同下层的多个MAC进行接口。OLT在与每个ONU通信时均使用一个单播MAC实体。各个MAC实体在OLT和ONU间使用点到点仿真服务。ONU侧仅使用一个MAC实体来同OLT的一个MAC实体进行通信，在这种情况下，多点MAC控制只包含控制解析器/复用器功能的唯一实体。
MPCP支持多个MAC和客户端接口。任一时刻只有一个MAC接口和客户端接口允许发送。MAC服务接口和客户端服务接口间具有严格的映射关系。特定地，MACj 的接收帧（ReceiveFrame）接口设置为有效则将使能客户端j的指示接口。相应地，客户端i的请求服务接口设置为有效则将使能MACi的发送帧（TransmitFrame）接口。应注意：多点MAC子层不需要在同一个接口同时接收和发送帧，这样多点MAC控制就象将多个MAC控制绑定在同一个公共部
分上。
调度算法与实现相关，对多个发送请求同时产生的情况没有定义具体的调度算法。接收操作如下：多点MAC控制实体向下层的MAC实体连续调用接收帧功能。由于这些MAC从同一个PHY接收帧，因而只有一个帧从MAC实体传递到多点MAC控制。响应接收帧的MAC实体称为使能MAC，其服务接口称为使能MAC接口。MAC把所有有效帧传递给多点MAC控制子层。在响应接收帧功能调用时，无效帧将不被传递给多点MAC控制子层。多点MAC控制实体与多点发送控制（Multi-point Transmission Control）共同完成对发送服务接口的使能操作。MAC控制产生的帧的优先级高于MAC客户端产生的帧，实际上，由MA_CONTROL原语的优先级高于MA_DATA原语，因此，为了执行所请求的MAC控制功能，MA_DATA.request原语可能会被延迟，丢弃或修改。为了发送MAC控制帧，多点MAC控制实体将使能MAC控制功能模块的转发功能，但不使能MAC客户端接口。接收帧时该MAC的接收帧接口将被使能。由于只有一个PHY接口，任意时刻只有一个MAC接收接口被使能。
被使能接口的信息存储在控制器状态变量中，并由复用控制块访问。多点MAC控制子层使用下层的MAC子层的服务来交换数据和控制帧。
每个实体的接收操作包括：
a) 从下层的MAC 接收帧；
b) 根据长度/类型域对帧进行解析；
c) 根据操作码对MAC 控制帧解复用并转发给相应的处理功能块；
d) 通过设置MA_DATA.indication 原语将数据帧转发给MAC 客户端。每个实体的发送操作包括：
a) MAC 客户端通过设置MA_DATA.request 指示一个帧的发送；或者
b) 根据先前的MA_CONTROL.request 的结果或一个MPCP 产生帧事件的结果，协议处理模块将尝试发送一个帧；
c) 当多点发送控制块允许其发送时，该帧被转发。
B.2.2.2 测距及定时过程
OLT和ONU都有每16ns增1的32比特计数器。这些计数器提供一个本地时间戳。当OLT或ONU任一设备发送MPCPDU时，它将把计数器的值映射入时间戳域。从MAC控制发送给MAC的MPCPDU的第一个八位字节的发送时间被作为设定时间戳的参考时间。
当ONU接收到MPCPDU时，将根据所接收的MPCPDU的时间戳域的值来设置其计数器。
当OLT接收到MPCPDU时，将根据所接收到的时间戳来计算或校验OLT和ONU之间的往返时间。往返时间RTT等于定时器的值和接收到的时间戳之间的差。通过MA_CONTROL.indication原语将计算的RTT通知客户端。客户端的测距可利用该RTT来完成，如图B. 3所示。
当OLT和ONU的时钟差超过预定门限时，将产生时间戳漂移错误（timestamp drift error）。这个时间戳漂移错误的触发条件可由OLT或ONU独立地检测到。当OLT检测到某一ONU的新旧RTT值之绝对差超过OLT保护门限（guardThresholdOLT）时，OLT将检测到时间戳漂移错误的触发条件，如图B. 9。当所接收的MPCPDU的时间戳和localTime计数器值之绝对差超过ONU保护门限（guardThresholdONU）时，ONU将检测到时间戳漂移错误的触发条件，如图B. 10。
B.2.3 多点发送控制，控制解析器以及控制复用器
B.2.3.1 概述
多点发送控制的目的是任意时刻只允许多个MAC客户端中的一个向所关联的MAC以及RS子层发送数据，这通过任意时刻只使能一个transmitEnable信号实现，如图B. 4所示。
多点MAC 控制实体n 功能块使用transmitEnable[n] ， transmitPending[n] ， 以及transmitInProgress[n]状态变量（如图B. 2所示）与多点发送控制进行通信。
控制解析器负责对接收通道上的MAC帧进行与操作码无关的解析。通过识别MAC控制帧，允许将其解复用到多个实体进行事件处理。同时，提供了与IEEE 802.3 31章规定的实体，MPCP相关联的功能块，以及MAC客户端的接口，如图B. 5所示。
控制复用器负责转发从MAC控制中与操作码相关的功能块及MAC客户端到MAC的帧。在发送方向进行复用处理。对于一个MAC客户端发来的MA_DATA.request原语，以及从MAC控制客户端发来的MA_CONTROL.request原语，将产生一个TransmitFrame用于发送。在OLT侧，多个MAC实体共享同一个多点MAC控制，因此为避免发送冲突，发送模块的使能要根据多点发送控制中的一个外部控制信号来进行。在ONU侧，GATE处理功能块提供上行发送管理接口，如图B. 6和图B. 7所示。
B.2.3.2 常量
defaultOverhead
该常量为帧发送开销的大小，测量单位为时间量子（time-quantum）。
类型：整型
值：6
guardThresholdOLT
该常量为OLT所接收的时间戳的最大允许漂移，测量单位为time_quantum（16比特时间）。
类型：整型
值：8
guardThresholdONU
该常量为ONU所接收的时间戳的最大允许漂移，测量单位为time_quantum（16比特时间）。
类型：整型
值：12
MAC_Control_type
该常量为类型/长度域值。
类型：整型
值：0x8808
tailGuard
该常量值指示ONU在发送上行数据的末尾所预留的空间，不包括最后的MAC服务数据单元(m_sdu)，单位为八位字节。为MAC开销预留的空间包括：前导，SFD，DA，SA，长度/类型域，FCS以及帧结束定界符(EPD)。
类型：整型
值：29
time_quantum
所有与localTime变量的增量同步的机制都使用时间量子(time_quantum)为单位。表示计数器和时间间隔的所有变量都用时间量子(time_quantum)单位定义。一个time_quantum等于16ns。
类型：整型
值：16
tqSize
该常量表示用八位字节发送次数表示的时间量子(time_quantum)。
类型：整型
值：2
B.2.3.3 计数器
localTime
该变量值为控制MPCP操作所需的本地定时器值。该变量根据62.5MHz的定时器进行增1，同时以时间量子(time_quantum)计数。在OLT侧，计数器将跟踪发送时钟，同时在ONU侧，计数器将跟踪接收时钟。每当从OLT接收到时间戳，控制解析器通过重载入接收到的时间戳得到localTime。在运行时不应要求通过层管理改变该变量，本标准对这种处理不做规定。
类型：32比特无符号数
B.2.3.4 变量
BEGIN
该变量用于初始化功能块状态机。在初始化以及每次复位后，该值被设置为真（true）。
类型：布尔型
data_rx
该变量表示为一个以0为基的比特序列，它对应于接收到的MPCPDU的净荷。该变量用于解析接收到的MPCPDU帧。
类型：比特序列
data_tx
该变量表示为一个以0为基的比特序列，它对应于正被发送的MPCPDU的净荷。该变量用于访问发送MPCPDU帧中的净荷，例如用于设置时间戳值。
类型：比特序列
fecEnabled
该变量表示FEC功能是否被使能。如果FEC功能被使能，那么该变量为真（true），否则为假（false）。
类型：布尔型
newRTT
该变量用于暂时保存新测量到的ONU往返时间RTT。该新RTT值的单位为时间量子time_quantum)。
类型：16比特无符号数
nextTxTime
该变量表示下一个帧的全部发送时间，同时也用于检查下一个帧是否在ONU余下的发送窗口中。NextTxTime包括帧发送时间和tailGuard，如果FEC被使能则还包括FEC奇偶校验数据开销。该变量测量单位为时量子(time_quantum)。
类型：16比特无符号数
opcode_rx
该变量保存上一个接收到的MPCPDU操作码。
类型：16比特无符号数
opcode_tx
该变量保存正在发送的MPCPDU操作码。
类型：16比特无符号数
packet_initiate_delay
该变量用于设置packet_initiate_timer 的超时时间间隔。该变量的单位为量子时间(time_quantum)。
RTT
该变量为所测量的到ONU的往返时间。RTT值的单位为量子时间(time_quantum)。
类型：16比特无符号数
stopTime
该变量保存对应于最近一个授权(grant)末尾的localTime计数器值。该变量的值由GATE处理功能设置。
类型：32比特无符号数
timestamp
该变量保存上一个接收到的MPCPDU帧的时间戳值。
类型：32比特无符号数
timestampDrift
当出现不可纠正的时间戳漂移时，该变量用于表示是否要产生一个错误。
类型：布尔型
transmitAllowed
该变量用于在ONU侧控制PDU发送。当发送通道被使能时，该变量被设置为true，当发送路径被关断时，该变量被设置为false。根据GATE处理功能块的状态来改变该变量的值。
类型：布尔型
transmitEnable[j]
这些变量用于控制OLT侧的多点MAC控制实例中的发送通道。将其设置为on，表示允许所选择的实例发送帧。将其设置为off，将禁止所选择的实例发送帧。任意时刻，只有一个
transmitEnable可以被设置为on。
类型：布尔型
tranmitInProgress[j]
该变量表示多点MAC控制实例j正在发送一个帧。
类型：布尔型
transmitPending[j]
该变量表示多点MAC控制实例j准备发送一个帧。
类型：布尔型
B.2.3.5 函数
abs(n)
该函数返回参数n的绝对值。
Opcode-specific function(opcode)
该函数从操作码相关的功能块中导出，并由相应的操作码所对应的MAC控制消息的到达而触发。
FEC_Overhead(length)
当对长度为length的帧进行编码时，该函数计算FEC编码器所加入的额外开销大小。参数length表示整个帧的大小，包括前导，SFD，DA，SA，长度/类型域以及FCS。FEC编码器对每239个八位字节的数据块要增加16个奇偶校验字节。此外，为了在高误比特率下实现可靠的帧边界检测，还需要26个码组来容纳IPG以及更长的帧起始和帧结束序列。本函数返回以时间量子(time_quantum)为单位的FEC开销大小。下列公式用来计算开销：
ReceiveFrame(DA,SA,Length/Type,data)
该MAC子层函数根据特定的参数来接收帧。
select
该函数选择下一个允许发送操作的多点MAC控制实例。它返回transmitPending阵列的索引,该索引所指的值不能是false。如果阵列中同时有多个活动项，则选择原则取决于具体的实现。
SelectFrame( )
该函数使能具有等待帧的接口。如果多个接口同时有帧在等待，那么只有一个接口被使能。如果一些接口中等待帧的类型/长度域为MAC_Control类型，那么这些接口中的一个将被使能。对于其它情况, 选择原则不做规定。
sizeof(sdu)
该函数返回以八位字节为单位的sdu大小。
transmissionPending( )
只要有一个多点MAC控制实例有帧等待发送，那么该函数返回真。该函数可表示为
transmissionPending( )= transmitPending[0]+
transmitPending[1]+
...+
transmitPending[n-1]
其中n为多点MAC控制实例的总数。
TransmitFrame(DA,SA,Length/Type,data)
该MAC子层函数根据指定参数来发送帧。
B.2.3.6 定时器
packet_initiate_timer
该定时器用来延缓MAC控制帧的发送，以避免MAC延迟发生变化。同时，MAC在上一个
帧后强制加入IPG。如果FEC被使能，该定时器将增加足够的帧间隔来容纳FEC编码器所增加的
额外的奇偶校验数据。
B.2.3.7 消息
MA_DATA.indication(DA,SA,m_sdu,receiveStatus)
B.2.3.8 状态图
OLT的多点发送控制功能应实现图B. 8所示的状态图。OLT的控制解析器功能应实现图B. 9所示的状态图。ONU的控制解析器功能应实现图B. 10的状态图。OLT的控制复用器功能应实现图B. 11所示的状态图。ONU的控制复用器功能应实现图B. 12所示的状态图。
