Để hỗ trợ việc định vị khe thời gian bởi OLT, giao thức MPCP đang đƣợc nhúm IEEE 802.3ah phỏt triển. MPCP khụng xõy dựng một cơ chế phõn bổ băng tần cụ thể, mà thay vào đú, nú là một cơ chế hỗ trợ thiết lập cỏc thuật toỏn phõn bổ băng tần khỏc nhau trong EPON. Giao thức này dựa vào hai bản tin Ethernet: Gate và Report. Bản tin Gate đƣợc gởi từ OLT đến ONU để ấn định một khe thời gian truyền. Bản tin Report đƣợc ONU sử dụng để truyền đạt cỏc thụng tin về trạng thỏi hiện tại của nú (nhƣ mức chiếm dữ của bộ đệm) đến OLT, giỳp OLT cú thể phõn bổ khe thời gian một cỏch hợp lý. Cả hai bản tin Gate và Report đều là cỏc khung điều khiển MAC (loại 88-08) và đƣợc xử lý bởi lớp con điều khiển MAC. Cú hai mụ hỡnh hoạt động của MPCP: tự khởi tạo và hoạt động bỡnh thƣờng.
Trong mụ hỡnh tự khởi tạo đƣợc dựng để dũ cỏc kết nối ONU mới, nhận biết trễ Round-trip và địa chỉ MAC của ONU đú. Trong mụ hỡnh bỡnh thƣờng đƣợc dựng để phõn bổ cơ hội truyền dẫn cho tất cả cỏc ONU đƣợc khởi tạo. Từ nhiều ONU cú thể yờu cầu khởi tạo cựng một lỳc, mụ hỡnh khởi tạo tự động là một thủ tục dựa vào sự cạnh tranh. Ở lớp cao hơn nú làm việc nhƣ sau:
1. OLT chỉ định một khe khởi tạo, một khoảng thời gian mà khụng cú ONU khởi tạo trƣớc nào đƣợc phộp truyền. Chiều dài của khe khởi tạo này phải tối thiểu là: <transmission size> + <maximum round-trip time> - <minimum round-trip time>; với <transmission size> là chiều dài của cửa sổ truyền mà một ONU khụng khởi tạo cú thể dựng.
2. OLT gửi một bản tin khởi tạo Gate bỏo hiệu thời gian bắt đầu của khe khởi tạo và chiều dài của nú. Trong khi chuyển tiếp bản tin này từ lớp cao hơn đến lớp MAC, MPCP sẽ gỏn nhón thời gian đƣợc lấy theo đồng hồ của nú.
3. Chỉ cỏc ONU chƣa khởi tạo mới đỏp ứng bản tin khởi tạo Gate. Trong lỳc nhận bản tin khởi tạo Gate, một ONU sẽ thiết lập thời gian đồng hồ của nú theo nhón thời gian đến trong bản tin khởi tạo Gate.
4. Khi đồng hồ trong ONU đến thời gian bắt đầu của khe thời gian khởi tạo (cũng đƣợc phõn phối trong bản tin Gate), ONU sẽ truyền bản tin của chớnh nú (khởi tạo Report). Bản tin Report sẽ chứa địa chỉ nguồn của ONU và nhón thời gian tƣợng trƣng cho thời gian bờn trong của ONU khi bản tin Report đƣợc gửi.
5. Khi OLT nhận bản tin Report từ một ONU chƣa khởi tạo, nú nhận biết địa chỉ MAC của nú và thời gian Round-trip. Nhƣ đƣợc minh họa ở hỡnh 1.32, thời gian
Round-trip của một ONU là thời gian sai biệt giữa thời gian bản tin Report đƣợc nhận ở OLT và nhón thời gian chứa trong bản tin Report.
Hỡnh 1.33: Thời gian Round-trip
Từ nhiều ONU chƣa khởi tạo, cú thể đỏp ứng cựng bản tin khởi tạo Gate, bản tin Report cú thể xung đột. Trong trƣờng hợp đú, bản tin Report của ONU bị xung đột sẽ khụng thiết lập bất kỳ khe nào cho hoạt động bỡnh thƣờng của nú. Nếu nhƣ ONU khụng nhận đƣợc khe thời gian trong khoảng thời gian nào đú, nú sẽ kết luận rằng sự xung đột đó xóy ra và nú sẽ thử khởi tạo lại sau khi bỏ qua một số bản tin khởi tạo Gate ngẫu nhiờn. Số bản tin bỏ đƣợc chọn ngẫu nhiờn từ một khoảng thời gian gấp đụi sau mỗi lần xung đột.
Dƣới đõy chỳng ta mụ tả hoạt động bỡnh thƣờng của MPCP:
1. Từ lớp cao hơn (MAC control client), MPCP trong OLT đƣa ra yờu cầu để truyền bản tin Gate đến một ONU cụ thể với cỏc thụng tin nhƣ sau: thời điểm ONU bắt đầu truyền dẫn và thời gian của quỏ trỡnh truyền dẫn (hỡnh 1.33).
2 Trong lớp MPCP (của cả OLT và ONU) duy trỡ một đồng hồ. Trong khi truyền bản tin Gate từ lớp cao hơn đến lớp MAC, MPCP sẽ gỏn vào bản tin này nhón thời gian đƣợc lấy theo đồng hồ của nú.
3. Trong khi tiếp nhận bản tin Gate cú địa chỉ MAC phự hợp (địa chỉ của cỏc bản tin Gate đều là duy nhất), ONU sẽ ghi lờn cỏc thanh ghi trong nú thời gian bắt đầu truyền và khoảng thời gian truyền. ONU sẽ cập nhật đồng hồ của nú theo thời gian lƣu trờn nhón của bản tin Gate nhận đƣợc. Nếu sự sai biệt đó vƣợt quỏ ngƣỡng đó đƣợc định trƣớc thỡ ONU sẽ cho rằng, nú đó mất sự đồng bộ và sẽ tự chuyển vào mode chƣa
khởi tạo. Ở mode này, ONU khụng đƣợc phộp truyền. Nú sẽ chờ đến bản tin Gate khởi tạo tiếp theo để khởi tạo lại.
4. Nếu thời gian của bản tin Gate đƣợc nhận gần giống với thời gian đƣợc lƣu trờn nhón của bản tin Gate, ONU sẽ cập nhật đồng hồ của nú theo nhón thời gian. Khi đồng hồ trong ONU chỉ đến thời điểm bắt đầu của khe thời gian truyền dẫn, ONU sẽ bắt đầu phiờn truyền dẫn. Quỏ trỡnh truyền dẫn này cú thể chứa nhiều khung Ethernet. ONU sẽ đảm bảo rằng khụng cú khung nào bị truyền giỏn đoạn. Nếu phần cũn lại của khe thời gian khụng đủ cho khung tiếp theo thỡ khung này sẽ đƣợc để lại cho khe thời gian truyền dẫn tiếp theo và để trống một phần khụng sử dụng trong khe thời gian hiện tại.
Hỡnh 1.34: Giao thức MPCP-hoạt động của bản tin Gate
Bản tin Report sẽ đƣợc ONU gửi đi trong cửa sổ truyền dẫn gỏn cho nú cựng với cỏc khung dữ liệu. Cỏc bản tin Report cú thể đƣợc gởi một cỏch tự động hay theo yờu cầu của OLT. Cỏc bản tin Report đƣợc tạo ra ở lớp trờn lớp điều khiển MAC (MAC Control Client) và đƣợc gỏn nhón thời gian tại lớp điều khiển MAC (Hỡnh 1.34). Thụng thƣờng Report sẽ chứa độ dài yờu cầu cho khe thời gian tiếp theo dựa trờn độ dài hàng đợi của ONU. Khi yờu cầu một khe thời gian, ONU cũng cú tớnh đến cả cỏc phần mào đầu bản tin, đú là cỏc khung mào đầu 64 bit và khung mào đầu IFG 96 bit đƣợc ghộp vào trong khung dữ liệu.
Khi bản tin Report đó đƣợc gỏn nhón thời gian đến OLT, nú sẽ đi qua lớp MAC (lớp chịu trỏch nhiệm phõn bổ băng tần). Ngoài ra, OLT cũng sẽ tớnh lại chu trỡnh đi và về với mỗi nguồn ONU. Sẽ cú một số chờnh lệch nhỏ của RTT mới và RTT đƣợc tớnh từ trƣớc bắt nguồn từ sự thay đổi trong chiết suất của sợi quang do nhiệt độ thay đổi. Nếu sự chờnh lệch này là lớn thỡ OLT sẽ đƣợc cảnh bỏo ONU đó mất đồng bộ và OLT sẽ khụng cấp phiờn truyền dẫn cho ONU cho đến khi nú đƣợc khởi tạo lại.
Hỡnh 1.35: Giao thức MPCP-hoạt động của bản tin Report
Hiện nay giao thức MPCP vẫn đang tiếp tục đƣợc xõy dựng và phỏt triển bởi nhúm 802.3ah của IEEE. Đõy là nhúm cú nhiệm vụ phỏt triển và đƣa ra cỏc giải phỏp Ethernet cho cỏc thuờ bao của mạng truy nhập.