JP6192388B2 - Optical transmission system - Google Patents

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Description

この発明は複数のシェルフからなるマルチシェルフ構成をとる光伝送システムに関するものである。   The present invention relates to an optical transmission system having a multi-shelf configuration including a plurality of shelves.

ＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing）伝送を適用した光ネットワークの高信頼化及び耐障害性向上のために、光アドドロップ多重ノード（ＲＯＡＤＭ：Reconfigurable Optical add／Drop）や光クロスコネクト（ＯＸＣ：Optical CrossConnect）等の光伝送ノードの多方路化が進められている。   Optical add / drop multiple nodes (ROADM: Reconfigurable Optical add / Drop), optical cross connect (OXC: Optical CrossConnect), etc. for high reliability and fault tolerance improvement of optical networks using WDM (Wavelength Division Multiplexing) transmission The multi-path of the optical transmission node is being promoted.

図１に光伝送ノードの構成例を示す。光伝送システムにおいて、シェルフとは複数のパッケージを一まとまりとした管理単位であり、光伝送ノードは通常複数のシェルフからなるマルチシェルフ構成をとる。シェルフ内監視制御を行う監視ユニットＳＶ(Supervisory、以下単にＳＶと称す)はＣＰＵ(Central Processing Unit）を具備し、例えばクライアント装置からの信号を収容するインタフェースカードなどのシェルフ内の各種パッケージの監視制御を行う。またＳＶはネットワークインタフェースを具備し、ＤＣＮ（Data Communication Network）を介してネットワーク管理装置(以下単に管理装置と称す)１００と接続される。管理装置１００と接続されたＳＶは、管理装置１００からの光伝送ノードへの設定情報の受信及びノード内パッケージの警報及びイベント情報などを管理装置１００に通知する。また各シェルフのＳＶと管理装置１００と接続されるＳＶとの間で監視制御情報の送受を可能とするために、各シェルフのＳＶはＬ２レベルのパケット転送を提供するＨＵＢカードで接続される。   FIG. 1 shows a configuration example of an optical transmission node. In an optical transmission system, a shelf is a management unit in which a plurality of packages are grouped, and an optical transmission node usually has a multi-shelf configuration including a plurality of shelves. A monitoring unit SV (Supervisory, hereinafter referred to simply as “SV”) that performs in-shelf monitoring control includes a CPU (Central Processing Unit) and monitors various packages in the shelf such as an interface card that accommodates signals from client devices, for example. I do. The SV has a network interface and is connected to a network management apparatus (hereinafter simply referred to as a management apparatus) 100 via a DCN (Data Communication Network). The SV connected to the management apparatus 100 notifies the management apparatus 100 of the reception of setting information from the management apparatus 100 to the optical transmission node, the alarm and event information of the package in the node, and the like. In addition, in order to enable monitoring control information to be transmitted and received between the SV of each shelf and the SV connected to the management apparatus 100, the SV of each shelf is connected by a HUB card that provides L2 level packet transfer.

特願２０１０−０２８３９４号公報Japanese Patent Application No. 2010-028394

多方路化により１ノードあたりに実装可能なインタフェースカードの枚数が増える、これにより１ノードあたりのシェルフ数も増え、各シェルフのＳＶのシェルフ間通信負荷が増大する。図３に示すとおり、シェルフ間通信接続構成は管理装置とのインタフェースをとるＳＶを接続の最上位として、上位シェルフのＳＶが下位シェルフのＳＶと接続するツリー構成をとる。本接続構成では上位シェルフのＳＶにいけばいくほどシェルフ間通信処理によるＣＰＵ処理負荷が高くなる。特にプログラムダウンロードやシステムデータのダウンロードなど、サイズの大きいデータの送受信が行われた場合、管理装置への警報通知や管理装置からの制御要求処理が迅速に行われないこと、また一定周期間隔でのパッケージの監視処理が実行されなくなるという問題がある。また最下位シェルフのＳＶと最上位シェルフのＳＶでＣＰＵ処理能力が異なるため、各シェルフのＳＶの共通化ができず、装置コストが増大するという問題がある。   The number of interface cards that can be mounted per node increases as a result of the multi-path configuration, which increases the number of shelves per node and increases the inter-shelf communication load of the SV of each shelf. As shown in FIG. 3, the inter-shelf communication connection configuration has a tree configuration in which the SV that interfaces with the management apparatus is the highest connection level, and the SV of the upper shelf connects to the SV of the lower shelf. In this connection configuration, the higher the SV of the upper shelf, the higher the CPU processing load due to the inter-shelf communication processing. Especially when large-sized data is sent and received, such as program downloads and system data downloads, alarm notifications to the management device and control request processing from the management device are not performed quickly, and at regular intervals. There is a problem that the package monitoring process is not executed. Further, since the CPU processing capacity is different between the SV of the lowest shelf and the SV of the highest shelf, there is a problem that the SV of each shelf cannot be shared and the apparatus cost increases.

通信データ量を削減する方法として、たとえば特許文献１に記載の発明ではネットワーク末端装置と最上位の処理サーバの間にパケットデータの情報処理が可能な分散処理ノードを複数配置し、サーバ処理を代行することで、上位のネットワークの負荷低減を可能となる。しかし図１に示す構成のように最上位サーバである管理装置でのみ処理を行う構成では適用できない。   As a method for reducing the amount of communication data, for example, in the invention described in Patent Document 1, a plurality of distributed processing nodes capable of processing packet data are arranged between the network end device and the highest processing server, and the server processing is performed as a proxy. By doing so, it is possible to reduce the load on the upper network. However, it cannot be applied to a configuration in which processing is performed only by the management device that is the highest-level server as in the configuration shown in FIG.

上述した課題を解決し目的を達成するために、本発明に係る光伝送システムは、システム全体を管理する管理装置に接続されるシェルフを最上位のシェルフとして複数のシェルフをツリー構成に接続し、各シェルフは自シェルフ内を制御する監視ユニット（SV)と、クライアントを収容する複数のIFと、シェルフとの通信を提供するHUBを備え、監視ユニット（SV)はCPU,メモリ部、FPGAを含み、シェルフ間メッセージの送受信を処理する送信タスクと受信タスクを持ち、送信タスクは、リアルタイムに処理を必要とするメッセージ処理用の高優先送信タスク及びリアルタイムの処理を必要としない低優先送信タスクを備え、受信タスクは、リアルタイムに処理を必要とするメッセージ処理用の高優先受信タスク及びリアルタイムの処理を必要としない低優先受信タスクを備え、シェルフ間通信時において、監視ユニットは、低優先送信タスクの送信処理を実行する際には、送信メッセージ数をカウントし、連続して送信するメッセージバイト数が規定バイト数に到達すると、送信処理の実行を中断し、あらかじめ決められた一定時間ウエイトすることで他のタスクが動作することを保証し、低優先受信タスクの受信処理を実行する際には、受信メッセージ数をカウントし、連続して受信したメッセージバイト数が規定バイト数に到達すると、受信処理の実行を中断し、あらかじめ決められた一定時間ウエイトすることで他のタスクが動作することを保証し、優先度の低いメッセージ処理を遅らせ、優先度の高いメッセージ処理を可能とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an optical transmission system according to the present invention uses a shelf connected to a management device that manages the entire system as a top shelf, and connects a plurality of shelves in a tree configuration. Each shelf has a monitoring unit (SV) that controls the inside of the shelf, a plurality of IFs that accommodate clients, and a hub that provides communication with the shelf. The monitoring unit (SV) includes a CPU, memory unit, and FPGA. has a transmission task and receive task that handles transmission and reception of the shelf between messages, transmission task has a low priority transmission tasks that do not require high priority transmission task and real-time processing for message processing which requires real-time processing The receive task does not require a high priority receive task for message processing that requires processing in real time and real time processing Comprising a low-priority receive task Oite during communication between the shelves, the monitoring unit, when executing the transmission processing of low priority transmission task count the number of transmitted messages, continuous message bytes to be transmitted is specified Byte When the number reaches, the execution of the transmission process is interrupted, and it is guaranteed that other tasks will operate by waiting for a predetermined time , and when the reception process of the low priority reception task is executed, the received message When the number of message bytes received continuously reaches the specified number of bytes, the execution of the reception process is interrupted and another task is guaranteed to operate by waiting for a predetermined time, Delays low-priority message processing and enables high-priority message processing .

この発明の光伝送システムによれば、シェルフ間通信負荷が高い場合にも優先度の低いメッセージ処理の実行を中断し優先度の高いメッセージ処理や一定周期で実行する必要のある処理を確実に実行することを可能となる。   According to the optical transmission system of the present invention, even when the communication load between shelves is high, execution of low priority message processing is interrupted, and high priority message processing or processing that needs to be executed at regular intervals is reliably executed. It becomes possible to do.

この発明による実施の形態１における光伝送ノードの機能構成を示す図である。It is a figure which shows the function structure of the optical transmission node in Embodiment 1 by this invention. 光伝送ノードのシェルフの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the shelf of an optical transmission node. この発明による実施の形態１におけるシェルフの接続構成を示す図である。It is a figure which shows the connection structure of the shelf in Embodiment 1 by this invention. 各シェルフのＳＶが具備するソフトウエアの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the software which SV of each shelf comprises. シェルフ間通信メッセージの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the communication message between shelves. シェルフ間メッセージ送信動作の説明用の図である。It is a figure for demonstrating the message transmission operation | movement between shelves. シェルフ間通信メッセージ受信動作の説明用の図である。It is a figure for demonstrating the communication message reception operation | movement between shelves.

以下に、本発明の光伝送システムにかかる光伝送ノード及びノード内通信制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Embodiments of an optical transmission node and an intra-node communication control method according to the optical transmission system of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

実施の形態１．
図１に実施の形態１における光伝送システムの光伝送ノードの機能構成を示す。光伝送ノードは複数のパッケージを実装するスロットを有する複数のシェルフから構成されるマルチシェルフ構成をとる。シェルフ１１０でシェルフの機能構成を説明する。なお図１ではシェルフ１１０以外にも複数シェルフを記載しているが、各シェルフの機能構成は同一である。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 shows a functional configuration of an optical transmission node of the optical transmission system according to the first embodiment. The optical transmission node has a multi-shelf configuration including a plurality of shelves having slots for mounting a plurality of packages. The shelf 110 will be described in terms of functional configuration. Although FIG. 1 shows a plurality of shelves other than the shelf 110, the functional configuration of each shelf is the same.

シェルフ１１０は、シェルフ内監視制御を行うＳＶ１１１と、複数のクライアント収容部であるＩＦ１１２−１〜ＩＦ１１２−ｎとシェルフ間通信を提供するＨＵＢ１１３で構成される。
ＳＶ１１１はＣＰＵを具備し、後述するＩＦ１１２−１〜１１２−ｎなど、シェルフに実装される各種カードの監視制御を行う。またＳＶ１１１はネットワークＩＦを具備し、ＤＣＮ１０１を介して管理装置１００と接続され、後述するシェルフ間通信を用いて、管理装置１００と各種設定制御メッセージを受信や装置内で検出した警報や定期的に収集する性能情報を管理装置１００に通知する。 The shelf 110 includes an SV 111 that performs intra-shelf monitoring control, a plurality of client accommodating units IF 112-1 to IF 112-n, and a HUB 113 that provides inter-shelf communication.
The SV 111 includes a CPU, and performs monitoring control of various cards mounted on the shelf, such as IFs 112-1 to 112-n described later. The SV 111 includes a network IF and is connected to the management apparatus 100 via the DCN 101. The management apparatus 100 and various setting control messages are received using the inter-shelf communication described later, alarms detected in the apparatus, and periodically. The management device 100 is notified of the performance information to be collected.

ＩＦ１１２−１〜１１２−ｎは、ＩＰルーターやＬ２スイッチなどのクライアント装置と接続され、１０ＧｂＥ（１０ Gigabit Ethernet）やＧｂＥ（Gigabit Etherneｔ）などのEthernet（登録商標）やSONET／SDH（Synchronous Optical Network／Syncronouｓ Digital Hierarchy）信号などのクライアントを収容し、ＩＴＵ−Ｔで規定されているＯＴＵ（Optical Transport Unit）フレームにマッピングし、電気／光変換により波長信号に変換し、伝送路ファイバへ出力する波長変換機能を有する。逆に伝送路ファイバから入力される波長信号に対しては、上述と逆変換を行う機能を有する。   The IFs 112-1 to 112-n are connected to client devices such as IP routers and L2 switches, and are connected to Ethernet (registered trademark) such as 10 GbE (10 Gigabit Ethernet) and GbE (Gigabit Ethernet), and SONET / SDH (Synchronous Optical Network / Wavelength conversion that accommodates clients such as Syncronous Digital Hierarchy) signals, maps them to OTU (Optical Transport Unit) frames defined by ITU-T, converts them into wavelength signals by electrical / optical conversion, and outputs them to the transmission line fiber It has a function. Conversely, the wavelength signal input from the transmission line fiber has a function of performing reverse conversion as described above.

ＨＵＢ１１３はＬ２レベルのスイッチ転送を提供するカードであり、ＳＶ１１１とＨＵＢ１１３は内部ＬＡＮ（Local Area Network）１ａで接続され、またＨＵＢ１１３は外部ＬＡＮ１１４−１〜１１４−ｎで他シェルフのＳＶ（図１ではＳＶ１２１とＳＶ１３１）と接続される。これにより各シェルフのＳＶ間で監視制御メッセージの送受信が可能となる。   The HUB 113 is a card that provides L2 level switch transfer. The SV 111 and the HUB 113 are connected by an internal LAN (Local Area Network) 1a, and the HUB 113 is connected to the SVs of other shelves by external LANs 114-1 to 114-n (in FIG. 1). SV121 and SV131). As a result, the monitoring control message can be transmitted and received between the SVs of each shelf.

次にシェルフ内の具体的な構成例について説明する。図２は光伝送ノードのシェルフの構成例を示す図である。ＳＶ１１１はＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ部、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を含み、シェルフ内に実装されているＩＦ１１２−１〜１１２−ｎの設定制御を行う。またＳＶ１１１は管理装置１００と接続するためのＬＡＮポート１１ａを具備し、ＳＶ１１１はＬＡＮポート１１ａを介して管理装置１００と接続され、管理装置１００と設定制御メッセージの送受信や光伝送ノードにて検出した警報や性能情報を管理装置１００に通知する。またＳＶ１１１は他シェルフのＳＶと接続するためのシェルフ間通信用のＬＡＮポート１１ｂを具備し、ＬＡＮポート１１ｂは他シェルフのＨＵＢカードのＬＡＮポート１１ｃと接続され、ＳＶ間で上述の管理装置１００からの設定制御メッセージや警報情報や性能情報の通知の送受信を行う。   Next, a specific configuration example in the shelf will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a shelf of an optical transmission node. The SV 111 includes a central processing unit (CPU), a memory unit, and a field-programmable gate array (FPGA), and performs setting control of the IFs 112-1 to 112-n mounted in the shelf. The SV 111 includes a LAN port 11a for connecting to the management apparatus 100. The SV 111 is connected to the management apparatus 100 via the LAN port 11a, and is detected by transmission / reception of setting control messages to / from the management apparatus 100 and an optical transmission node. The management device 100 is notified of alarms and performance information. Further, the SV 111 includes a LAN port 11b for inter-shelf communication for connecting to the SV of another shelf, and the LAN port 11b is connected to the LAN port 11c of the HUB card of the other shelf. Sends / receives setting control messages, alarm information, and performance information notifications.

ＨＵＢカード１１３はＬａｙｅｒ２スイッチングを行うＬ２スイッチを含み、シェルフ間ＬＡＮ接続用のポート１１ｃを複数具備し、他シェルフのＳＶのシェルフ間通信用のＬＡＮポート１１ｂと接続される。またＨＵＢカード１１３は同一シェルフ内のＳＶと内部ＬＡＮ１ａで接続される。   The HUB card 113 includes an L2 switch that performs Layer 2 switching, includes a plurality of ports 11c for inter-shelf LAN connection, and is connected to a LAN port 11b for inter-shelf communication of SVs of other shelves. The HUB card 113 is connected to the SV in the same shelf via the internal LAN 1a.

図３は実施の形態１におけるシェルフのＳＶの接続構成を示す。シェルフのＳＶの接続構成は、管理装置１００と接続されるシェルフを最上位シェルフとし最上位シェルフのＳＶが、複数の下位シェルフのＳＶと接続するツリー構成となる。図３ではＤＣＮ１０１を介して管理装置１００と接続され、管理装置１００とインタフェースをとるＳＶ３０１が実装される最上位シェルフおいて、その下位シェルフのＳＶとしてＳＶ３０２、ＳＶ３０３、ＳＶ３０４が接続され、またＳＶ３０３が実装されるシェルフの下位シェルフとしてＳＶ３０５、ＳＶ３０６、ＳＶ３０７、ＳＶ３０８が接続され、さらに、ＳＶ３０５の下位シェルフとしてＳＶ３０９、ＳＶ３１０、ＳＶ３１１が、ＳＶ３０８の下位シェルフとしてＳＶ３１２、ＳＶ３１３、ＳＶ３１４が接続される例である。あるＳＶに接続される下位シェルフのＳＶはＨＵＢカードのシェルフ間通信用ＬＡＮポートにより決定される。   FIG. 3 shows the connection configuration of the SV of the shelf in the first embodiment. The connection configuration of the SV of the shelf is a tree configuration in which the shelf connected to the management apparatus 100 is the highest shelf and the SV of the highest shelf is connected to the SVs of a plurality of lower shelves. In FIG. 3, SV302, SV303, and SV304 are connected as SVs of the lower shelves in the uppermost shelf that is connected to the management apparatus 100 via the DCN 101 and has the SV 301 that interfaces with the management apparatus 100, and the SV 303 In this example, SV305, SV306, SV307, and SV308 are connected as lower shelves of the mounted shelf, and SV309, SV310, and SV311 are connected as lower shelves of SV305, and SV312, SV313, and SV314 are connected as lower shelves of SV308. . The SV of the lower shelf connected to a certain SV is determined by the inter-shelf communication LAN port of the HUB card.

なお、図３においては、ＳＶの符号を３０１〜３１４で示したが、このＳＶは図１、図２に示されるＳＶ１１１、ＳＶ１２１、ＳＶ１３１、ＳＶ１４１、ＳＶ１５１、ＳＶ１６１、ＳＶ１７１に相当するもので、図３のＳＶ３０１は図１のＳＶ１１１に、図３のＳＶ３０２、ＳＶ３０３は図１のＳＶ１２１、ＳＶ１３１に、図３のＳＶ３０５、ＳＶ３０６は図１のＳＶ１６１、ＳＶ１７１に相当する。ここで、図３において、図１、図２と符号を変えたのは、ＳＶの上位、下位の概念を分りやすくするためである。   In FIG. 3, the reference numeral SV is denoted by 301 to 314. This SV corresponds to the SV 111, SV 121, SV 131, SV 141, SV 151, SV 161, and SV 171 shown in FIGS. 3 corresponds to SV 111 in FIG. 1, SV 302 and SV 303 in FIG. 3 correspond to SV 121 and SV 131 in FIG. 1, and SV 305 and SV 306 in FIG. 3 correspond to SV 161 and SV 171 in FIG. Here, the reason why the reference numerals in FIG. 3 are changed from those in FIG. 1 and FIG. 2 is to make it easy to understand the concept of higher and lower levels of SV.

各シェルフのＳＶは光伝送ノード内で一意となるシェルフ番号が付与される。
管理装置１００に接続される最上位シェルフのＳＶは、光伝送ノード内のシェルフ間接続関係情報を保持する。図３において、最上位シェルフのＳＶ３０１がシェルフ間接続関係情報を保持し、シェルフの増減設が行われた際にシェルフ間接続関係情報を更新する。
また管理装置１００に接続される最上位シェルフ以外のＳＶは、自シェルフに接続される上位シェルフのシェルフ番号と自シェルフに接続される複数の下位シェルフのシェルフ番号を保持する。図３において中継シェルフのＳＶ３０５は接続される上位シェルフのＳＶに付与されているシェルフ番号が３０３であり、接続される下位シェルフのＳＶのシェルフ番号が３０９、３１０、３１１であることを記録する。 The SV of each shelf is given a shelf number that is unique within the optical transmission node.
The SV of the highest shelf connected to the management apparatus 100 holds inter-shelf connection relationship information in the optical transmission node. In FIG. 3, the SV 301 of the highest shelf holds the inter-shelf connection relation information, and updates the inter-shelf connection relation information when the shelves are added or removed.
The SVs other than the highest shelf connected to the management apparatus 100 hold the shelf number of the upper shelf connected to the own shelf and the shelf numbers of the plurality of lower shelves connected to the own shelf. In FIG. 3, the SV 305 of the relay shelf records that the shelf number assigned to the SV of the upper shelf to be connected is 303 and the shelf numbers of the SV of the lower shelf to be connected are 309, 310, 311.

各シェルフのＳＶが具備するソフトウエアの構成を図４に示す。
シェルフ間通信を司るシェルフ間通信タスク４０１はシェルフ間通信制御タスク４０２と低優先受信タスク４０３及び高優先受信タスク４０４と低優先送信タスク４０５及び高優先送信タスク４０６の複数のサブタスクで構成される。
シェルフ間通信制御タスク４０２はシェルフ内実装パッケージを制御する装置制御タスク４２０や管理装置１００とメッセージ送受信を行う管理装置ＩＦタスク４１０とインタフェースをとるタスクである。 FIG. 4 shows the software configuration of the SV of each shelf.
The inter-shelf communication task 401 that controls inter-shelf communication includes a plurality of subtasks of an inter-shelf communication control task 402, a low-priority reception task 403, a high-priority reception task 404, a low-priority transmission task 405, and a high-priority transmission task 406.
The inter-shelf communication control task 402 is a task for interfacing with a device control task 420 that controls an in-shelf package and a management device IF task 410 that performs message transmission / reception with the management device 100.

低優先受信タスク４０３及び高優先受信タスク４０４はシェルフ間通信メッセージの受信処理を行うタスクであり、低優先送信タスク４０５及び高優先送信タスク４０６はシェルフ間通信メッセージの生成及び送信処理を行うタスクである。
上述のように受信タスク及び送信タスクは高優先メッセージ用と低優先データ用にそれぞれ１つ設けられる。高優先メッセージ用の高優先受信タスク４０４及び高優先送信タスク４０６は装置設定制御や警報通知などリアルタイム転送が必要なメッセージの送受信を行うタスクであり、低優先メッセージ用の低優先受信タスク４０３及び低優先メッセージ用の低優先送信タスク４０５はプログラム更新データのダウンロードなどリアルタイム性を要求しない大量のデータを一度に転送するメッセージの送受信を行うタスクである。 A low-priority reception task 403 and a high-priority reception task 404 are tasks for receiving inter-shelf communication messages, and a low-priority transmission task 405 and a high-priority transmission task 406 are tasks for generating and transmitting inter-shelf communication messages. is there.
As described above, one reception task and one transmission task are provided for high priority messages and low priority data, respectively. A high-priority reception task 404 and a high-priority transmission task 406 for high-priority messages are tasks for transmitting and receiving messages that require real-time transfer such as device setting control and alarm notification. A low-priority transmission task 405 for priority messages is a task for transmitting and receiving messages that transfer a large amount of data that does not require real-time performance, such as downloading program update data.

次にシェルフ間メッセージの送受信処理を図５、図６及び図７を用いて説明する。
まず、図６によりシェルフ間メッセージ送信動作を説明する。この例はあるシェルフのＳＶがシェルフ内で検出した警報を管理装置１００に接続される最上位シェルフのＳＶ３０１へ通知する場合である。 Next, transmission / reception processing of messages between shelves will be described with reference to FIGS.
First, the inter-shelf message transmission operation will be described with reference to FIG. This example is a case where an alarm detected by an SV of a certain shelf is notified to the SV 301 of the highest shelf connected to the management apparatus 100.

装置制御タスク４２０はシェルフ内に実装されているＩＦカードで検出する警報情報を定期的に監視する。装置制御タスク４２０は警報を検出すると、シェルフ間通信制御タスク４０２に対してタスク間メッセージを送信する（６０１）。
タスク間メッセージを受信したシェルフ間通信制御タスク４０２は、自シェルフが管理装置１００に接続される最上位シェルフ以外であるから、ＳＶに保持されている自シェルフに接続される上位シェルフのシェルフ番号と自シェルフに接続される複数の下位シェルフのシェルフ番号をを参照し転送先シェルフを特定する。またメッセージＩＤより送信データの優先度を決定し、警報通知のようにリアルタイム転送が必要な送信データの場合は高優先送信タスク４０６に対してシェルフ間メッセージ送信要求を送信し、プログラムロードのようにリアルタイム転送が不要な送信データの場合は低優先送信タスク４０５に対してシェルフ間メッセージ送信要求を送信する（６０２又は６０３）。
この例では、シェルフ内で検出した警報を管理装置１００に接続される最上位シェルフのＳＶ３０１へ通知する場合であるから、高優先送信タスク４０６に対してシェルフ間メッセージ送信要求を送信する（６０３）。 The device control task 420 periodically monitors alarm information detected by the IF card mounted in the shelf. When the device control task 420 detects an alarm, the device control task 420 transmits an inter-task message to the inter-shelf communication control task 402 (601).
The inter-shelf communication control task 402 that has received the inter-task message is the shelf number of the upper shelf connected to the own shelf held in the SV because the own shelf is other than the highest shelf connected to the management apparatus 100. The transfer destination shelf is identified by referring to the shelf numbers of a plurality of lower shelves connected to the own shelf. In addition, the priority of the transmission data is determined from the message ID, and in the case of transmission data that requires real-time transfer such as an alarm notification, a message transmission request between shelves is transmitted to the high priority transmission task 406, as in program load. In the case of transmission data that does not require real-time transfer, an inter-shelf message transmission request is transmitted to the low-priority transmission task 405 (602 or 603).
In this example, since the alarm detected in the shelf is notified to the SV 301 of the highest shelf connected to the management apparatus 100, an inter-shelf message transmission request is transmitted to the high priority transmission task 406 (603). .

シェルフ間メッセージ送信要求を受信した高優先送信タスク４０６は図５に示すシェルフ間通信メッセージを生成する。シェルフ間通信メッセージ内の要求元シェルフ番号は送信元シェルフのＳＶを識別するためのフィールドであり、自シェルフのＳＶに付与されているシェルフ番号を入れる。要求先シェルフ番号は宛先シェルフのＳＶを識別するためのフィールドであり、最上位シェルフのＳＶに付与されているシェルフ番号を入れる。
メッセージＩＤはまたプログラムダウンロードのようにサイズの大きいデータの場合、データを複数のメッセージに分割して他シェルフへ送信を行い、受信側では分割されたメッセージを結合させて１つのデータにする。シェルフ間通信メッセージ内の総分割数はデータを分割した時の分割総数を示し、シーケンス番号はデータを分割した時、送信順に付与したシーケンシャルな番号である。メッセージ長は送信するメッセージの長さを入れる。シェルフ間通信メッセージを生成した送信タスク４０６はＯＳ４３０の提供するソケットストリーム送信ＡＰＩをコールし、他シェルフに対してメッセージ送信を行う（６０４又は６０５）。 The high priority transmission task 406 that has received the inter-shelf message transmission request generates the inter-shelf communication message shown in FIG. The requesting shelf number in the inter-shelf communication message is a field for identifying the SV of the transmission source shelf, and the shelf number assigned to the SV of the own shelf is entered. The requested shelf number is a field for identifying the SV of the destination shelf, and the shelf number assigned to the SV of the highest shelf is entered.
When the message ID is large data such as program download, the data is divided into a plurality of messages and transmitted to other shelves, and the divided messages are combined into one data on the receiving side. The total number of divisions in the inter-shelf communication message indicates the total number of divisions when the data is divided, and the sequence number is a sequential number given in the order of transmission when the data is divided. Message length contains the length of the message to be sent. The transmission task 406 that has generated the inter-shelf communication message calls a socket stream transmission API provided by the OS 430 and transmits a message to another shelf (604 or 605).

この時、送信タスク４０６は連続で送信したメッセージのバイト数をカウントアップする。連続して送信するメッセージバイト数が規定バイト数に到達すると、それ以上の送信は行わず、連続で送信したメッセージバイト数を０に設定し、ＯＳ４３０提供のウエイト関数をコールすることで、送信タスクはウエイト状態となる。これにより、送信タスクが一定バイト数連続してメッセージを送信すると送信タスク以外にタスクスイッチが発生し、他のタスクが動作することが可能となる。例えば、プログラムダウンロードのようにサイズの大きいデータを複数のメッセージに分割して他シェルフへ低優先送信タスク４０５で送信している場合は、高優先メッセージの送信タスク４０６、低優先受信タスク４０３、高優先受信タスク４０４や装置制御タスク４２０が動作することが可能となる。   At this time, the transmission task 406 counts up the number of bytes of messages transmitted continuously. When the number of continuously transmitted message bytes reaches the specified number of bytes, no further transmission is performed, the number of continuously transmitted message bytes is set to 0, and the wait function provided by the OS 430 is called, thereby transmitting tasks. Is in a wait state. As a result, when the sending task sends a message continuously for a certain number of bytes, a task switch occurs in addition to the sending task, and other tasks can operate. For example, when a large-size data is divided into a plurality of messages and transmitted to another shelf by the low-priority transmission task 405, such as program download, a high-priority message transmission task 406, a low-priority reception task 403, The priority reception task 404 and the device control task 420 can be operated.

図７を用いてシェルフ間通信メッセージ受信動作を説明する。これはあるシェルフのＳＶが他シェルフのＳＶからシェルフ間通信メッセージを受信した例である。
受信タスク（４０３又は４０４）はＯＳ４３０提供のソケットストリーム受信ＡＰＩで他シェルフのＳＶからメッセージ受信があると判断したら、タスク間通信メッセージ内のメッセージ長分のバッファをＳＶのメモリ部に獲得し、他シェルフからのシェルフ間通信メッセージをメモリ部のバッファにコピーする（７０１又は７０２）。また受信タスクは受信したメッセージをシェルフ間通信制御タスク４０２に対して送信する（７０３又は７０４）。 The inter-shelf communication message reception operation will be described with reference to FIG. This is an example in which an SV in one shelf receives an inter-shelf communication message from an SV in another shelf.
If the receiving task (403 or 404) determines that there is a message received from the SV of another shelf using the socket stream receiving API provided by the OS 430, it acquires a buffer corresponding to the message length in the inter-task communication message in the memory part of the SV. The inter-shelf communication message from the shelf is copied to the buffer of the memory unit (701 or 702). The reception task transmits the received message to the inter-shelf communication control task 402 (703 or 704).

この時、受信タスクは連続で受信したシェルフ間通信メッセージのバイト数をカウントアップする。連続して受信したメッセージバイト数が規定バイト数に到達すると、それ以上の受信は行わず、連続で受信したメッセージバイト数を０に設定し、ＯＳ４３０提供のウエイト関数をコールすることで、受信タスクはウエイト状態となる。これにより、受信タスクが一定バイト数連続してメッセージを受信すると受信タスク以外にタスクスイッチが発生し、他のタスクが動作することが可能となる。例えば、低優先受信タスク４０３がシェルフ間通信メッセージの受信動作をしている場合、高優先又は低優先送信タスク４０６、４０５、高優先受信タスク４０４や装置制御タスク４２０が動作することが可能となる。   At this time, the reception task counts up the number of bytes of inter-shelf communication messages received continuously. When the number of continuously received message bytes reaches the specified number of bytes, no further reception is performed, the number of continuously received message bytes is set to 0, and the wait function provided by OS 430 is called, thereby receiving task Is in a wait state. As a result, when the receiving task receives a message continuously for a certain number of bytes, a task switch occurs in addition to the receiving task, and other tasks can operate. For example, when the low-priority reception task 403 is receiving an inter-shelf communication message, the high-priority or low-priority transmission tasks 406 and 405, the high-priority reception task 404, and the device control task 420 can operate. .

シェルフ間通信メッセージを受信したシェルフ間通信制御タスク４０２は、受信メッセージ内の要求先シェルフ番号を参照し、要求先シェルフ番号が自シェルフのシェルフ番号と一致する場合、メッセージＩＤを参照し該当するタスクに対してメッセージ送信を行う（７０５）。   The inter-shelf communication control task 402 that has received the inter-shelf communication message refers to the requested shelf number in the received message, and if the requested shelf number matches the shelf number of the own shelf, refers to the message ID and applies the corresponding task. A message is transmitted to 705 (705).

要求先シェルフ番号が自シェルフのシェルフ番号と一致しない場合、他シェルフへのメッセージと判断し、タスク間通信メッセージを受信したシェルフ間通信制御タスク４０２は、自シェルフが管理装置１００に接続される最上位シェルフ以外である場合、ＳＶに保持されている自シェルフに接続される上位シェルフのシェルフ番号と自シェルフに接続される複数の下位シェルフのシェルフ番号を参照し転送先シェルフを特定する。そして、警報通知のようにリアルタイム転送が必要な送信データの場合は高優先送信タスク４０６に対してシェルフ間メッセージ送信要求を送信し、プログラムロードのようにリアルタイム転送が不要な送信データの場合は低優先送信タスク４０５に対してシェルフ間メッセージ送信要求を送信する（７０６又は７０７）。   If the requested shelf number does not match the shelf number of the own shelf, it is determined as a message to another shelf, and the inter-shelf communication control task 402 that has received the inter-task communication message receives the most recent shelf connection to the management apparatus 100. If the shelf is other than the upper shelf, the transfer destination shelf is identified by referring to the shelf number of the upper shelf connected to the own shelf held in the SV and the shelf numbers of the plurality of lower shelves connected to the own shelf. In the case of transmission data that requires real-time transfer such as alarm notification, an inter-shelf message transmission request is transmitted to the high-priority transmission task 406. In the case of transmission data that does not require real-time transfer such as program load, the transmission data is low. An inter-shelf message transmission request is transmitted to the priority transmission task 405 (706 or 707).

シェルフ間メッセージ送信要求を受信した送信タスク（４０６又は４０５）はＯＳ４３０の提供するソケットストリーム送信ＡＰＩをコールし、他シェルフに対してメッセージ送信を行い、メッセージ送信完了後受信したシェルフ間通信メッセージのバッファを解放する（７０８又は７０９）。この時、プログラムロードのようにリアルタイム転送が不要な送信データの場合は送信を受け持つ低優先送信タスク４０５は連続で送信したメッセージのバイト数をカウントアップする。連続して送信するメッセージバイト数が規定バイト数に到達すると、それ以上の送信は行わず、連続で送信したメッセージバイト数を０に設定し、ＯＳ４３０提供のウエイト関数をコールすることで、送信タスクはウエイト状態となる。これにより、送信タスクが一定バイト数連続してメッセージを送信すると送信タスク以外にタスクスイッチが発生し、他のタスクが動作することが可能となる。例えば、高優先メッセージの送信タスク４０６や高優先又は低優先受信タスク（４０４又は４０３）、装置制御タスク４２０が動作することが可能となる。   The transmission task (406 or 405) that has received the inter-shelf message transmission request calls the socket stream transmission API provided by the OS 430, transmits a message to another shelf, and receives the inter-shelf communication message buffer after the message transmission is completed. Is released (708 or 709). At this time, in the case of transmission data that does not require real-time transfer, such as program loading, the low priority transmission task 405 that is responsible for transmission counts up the number of bytes of messages transmitted continuously. When the number of continuously transmitted message bytes reaches the specified number of bytes, no further transmission is performed, the number of continuously transmitted message bytes is set to 0, and the wait function provided by the OS 430 is called, thereby transmitting tasks. Is in a wait state. As a result, when the sending task sends a message continuously for a certain number of bytes, a task switch occurs in addition to the sending task, and other tasks can operate. For example, a high-priority message transmission task 406, a high-priority or low-priority reception task (404 or 403), and a device control task 420 can be operated.

以上のように、マルチシェルフ構成の光伝送ノードにおいて、シェルフ間通信メッセージの優先度毎に送信及び受信を行うタスクを分けて、規定のバイト数だけ連続してメッセージの送信及び受信をした際に一定時間ウエイトすることで他のタスクが動作することを保証する。これによりプログラムダウンロードのように優先度の低い大量のデータを転送しシェルフ間通信の負荷が高い場合でも、警報通知や管理装置からの設定制御メッセージ処理等の優先度の高い処理を確実に実行することが可能となる。   As described above, when a multi-shelf configuration optical transmission node transmits and receives messages continuously for a specified number of bytes by dividing the tasks for transmission and reception for each priority of inter-shelf communication messages. Waiting for a certain time guarantees that other tasks will work. As a result, high-priority processing such as alarm notification and setting control message processing from the management device is reliably executed even when a large amount of low-priority data is transferred, such as program download, and the communication load between shelves is high. It becomes possible.

この発明に係る光伝送システムは、ＷＤＭ伝送を適用した光アドドロップ多重ノードや光クロスコネクト等の光伝送ノードの多方路化が進められている光ネットワークの高信頼化及び耐障害性向上のために適用される可能性が高い。   The optical transmission system according to the present invention is for improving the reliability and fault tolerance of an optical network in which optical transmission nodes such as optical add-drop multiplex nodes and optical cross-connects to which WDM transmission is applied are being multi-routed. Likely to be applied to.

１ａ；内部ＬＡＮ、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ；ＬＡＮポート、１００；管理装置、１０１；ＤＣＮ、１１０；シェルフ、１１１、１２１、１３１、１４１、１５１、１６１、１７１；ＳＶ、１１２−１〜１１２−ｎ；ＩＦ、１１３；ＨＵＢ、１１４−１〜１１４−ｎ；外部ＬＡＮ、３０１〜３１４；ＳＶ、４０１；シェルフ間通信タスク、４０２；シェルフ間通信制御タスク、４０３；低優先受信タスク、４０４；高優先受信タスク、４０５；低優先送信タスク、４０６；高優先送信タスク、４１０；管理装置ＩＦタスク、４２０；装置制御タスク、４３０；ＯＳ。   1a; internal LAN, 11a, 11b, 11c; LAN port, 100; management device, 101; DCN, 110; shelf, 111, 121, 131, 141, 151, 161, 171; SV, 112-1 to 112-n IF, 113; HUB, 114-1 to 114-n; external LAN, 301 to 314; SV, 401; inter-shelf communication task, 402; inter-shelf communication control task, 403; low-priority reception task, 404; Receive task 405; Low priority transmission task 406; High priority transmission task 410; Management device IF task 420; Device control task 430; OS.

Claims (1)

システム全体を管理する管理装置に接続されるシェルフを最上位のシェルフとして複数のシェルフをツリー構成に接続し、各シェルフは自シェルフ内を制御する監視ユニット（ＳＶ)と、クライアントを収容する複数のＩＦと、シェルフとの通信を提供するＨＵＢを備え、監視ユニットはＣＰＵ,メモリ部、ＦＰＧＡを含み、シェルフ間メッセージの送受信を処理する送信タスクと受信タスクを持ち、
前記送信タスクは、リアルタイムに処理を必要とするメッセージ処理用の高優先送信タスク及びリアルタイムの処理を必要としない低優先送信タスクを備え、
前記受信タスクは、リアルタイムに処理を必要とするメッセージ処理用の高優先受信タスク及びリアルタイムの処理を必要としない低優先受信タスクを備え、
シェルフ間通信時において、前記監視ユニットは、
低優先送信タスクの送信処理を実行する際には、送信メッセージ数をカウントし、連続して送信するメッセージバイト数が規定バイト数に到達すると、送信処理の実行を中断し、あらかじめ決められた一定時間ウエイトすることで他のタスクが動作することを保証し、
低優先受信タスクの受信処理を実行する際には、受信メッセージ数をカウントし、連続して受信したメッセージバイト数が規定バイト数に到達すると、受信処理の実行を中断し、あらかじめ決められた一定時間ウエイトすることで他のタスクが動作することを保証し、
優先度の低いメッセージ処理を遅らせ、優先度の高いメッセージ処理を可能とする
ことを特徴とする光伝送システム。 A shelf connected to a management device that manages the entire system is a top shelf, and a plurality of shelves are connected in a tree configuration. Each shelf has a monitoring unit (SV) that controls the inside of the shelf and a plurality of clients that accommodate clients. The HUB provides communication between the IF and the shelf, the monitoring unit includes a CPU, a memory unit, and an FPGA, and has a transmission task and a reception task for processing transmission / reception of messages between shelves,
The transmission task has a low priority transmission tasks that do not require high priority transmission task and real-time processing for message processing which requires real-time processing,
The reception task includes a high-priority reception task for message processing that requires processing in real time and a low-priority reception task that does not require real-time processing,
Oite during inter shelf communication, the monitoring unit,
When executing the transmission process of the low-priority transmission task, the number of transmitted messages is counted. When the number of message bytes to be transmitted continuously reaches the specified number of bytes, the transmission process is interrupted, and a predetermined constant value is set. Guarantee that other tasks work by waiting for time ,
When executing low-priority reception task reception processing, the number of received messages is counted, and when the number of consecutively received message bytes reaches the specified number of bytes, execution of reception processing is interrupted and a predetermined constant value is set. Guarantee that other tasks work by waiting for time,
An optical transmission system characterized by delaying low-priority message processing and enabling high-priority message processing .
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