專利名稱：一種視訊會議系統mcu資源調度方法
技術領域：
本發明涉及視訊會議系統，具體涉及是實現動態調度的一種視訊會議系 統中多點控制單元MCU資源的調度方法。
背景技術：
視訊會議系統主要由在MCU及其控制連接的終端構成。目前，運營商 建立的面向大眾的大規模視訊會議運營系統中，這種運營系統的特點是大 多數屬于單個MCU就可以容納的單級小會議，在NGN環境中，所有終端 都可以當作IP終端。由于會議的時間特殊性和MCU資源寶貴的特點， 一般 在正式開會之前都需要進行會議提前預約。如果不考慮運營系統需要考慮認 證計費等特點，會議預約的實質是對MCU的資源預約。MCU資源預約的 過程一般分為兩大步驟第一步是資源調度，即對參加預約的終端選擇合適 的MCU;第二步是驗證資源調度的合理性。只有這兩步都通過了， MCU資 源預約才算成功。目前大部分運營的視訊會議系統或會議電視系統都利用其 內MCU資源預約子系統進行MCU資源自動調度，為了保障客戶的投資， 最大化已有的MCU資源利用率并提供負栽均衡的功能，采用合理、有效的 MCU資源預約子系統資源調度計算方法就顯得至關重要。
傳統的視訊會議運營系統中，由于網絡環境復雜，MCU必須能夠接入 El、 IP等各種特性不同的終端，資源調度子系統對E1等固定終端采用終端 號碼完全匹配的做法，對IP等活動終端采用終端號碼前綴匹配的做法，即， 用戶必須先在MCU上手工配置各種可接入終端的號碼或者號碼前綴，當預 約會議時，資源調度子系統會針對不同類型的終端進行不同的處理，如果是 El等固定終端，則調度到號碼完全匹配的MCU;如果是IP等活動終端， 則調度到號碼前綴匹配的MCU上。這種MCU的資源調度方法實質上是按 照管理員預先設置好的方案去選擇固定對應的MCU，是一種靜態固定分配
方法，不能做到負栽均衡，這種前期靜態固定分配也不能做到自動化。
這種方法實現簡單，缺點是
1. 不能實現整個調度和調度管理過程的完全自動化管理員必須事先 規劃好MCU的使用，在每個MCU上手工配置終端號碼或者號碼前綴；
2. 不能做到MCU負載均衡由于采用人工規劃的方式，每個MCU上 配置的終端號碼或者號碼前綴是固定的，那么資源調度時，號碼或者號碼前 綴相同的終端就總會調度到同一個MCU上，這樣在召開會議時，MCU就 會出現"忙的忙死，閑的閑死"、"明明有MCU空閑，資源預約就是通不 過，，的不合理現象。
另一方面，組網環境的發展趨勢變化導致IP終端將逐漸成為主流，這 也使得傳統的資源調度算法不再適用。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供一種視訊會議系統MCU資源調度方 法，采用資源調度子系統內動態分配方式完成MCU資源自動調度，最大化 MCU資源利用并滿足網絡發展趨勢的要求，進一步實現負荷分擔。
本發明的上述技術問題這樣解決，提供一種視訊會議系統MCU資源 調度方法，使用資源調度子系統，統一管理其管轄范圍內的所有MCU資源， 包括以下步驟
1.1) 接收用戶的預約請求；
1.2) 根據該預約請求所需MCU對應IP資源和所述所有MCU資源集合 中各MCU已消庫毛的IP資源共同計算出可選MCU子集合；
1.3) 從所述可選MCU子集合中挑選MCU直至驗證通過或者依次全部 挑選完畢，返回結果。
按照本發明提供的資源調度方法，所述步驟1.2)中計算包括以下具體步
驟
2.1)計算所述所有MCU資源集合；
2.2) 計算所述預約請求的直接沖突會議集合；
2.3) 逐一計算所述所有MCU資源集合中每個候選MCU經歷所述沖突 會議集合內所有沖突會議過程中消耗的IP資源；
2.4) 根據所述消耗的IP資源逐一計算出所述每個候選MCU在經歷所述 所有沖突會議過程中剩余的IP資源；
2.5) 若所述剩余IP資源大于或等于所述預約請求所需要的IP資源，則 將該候選MCU加入所述可選MCU子集合。
按照本發明提供的資源調度方法，所述視訊會議系統包括所迷資源調度 子系統。
按照本發明提供的資源調度方法，其策略包括但不限制于以下兩種
(-)負荷分擔策略所述子集合為一個列表，其中的元素排列順序是從大 到小，所述步驟1.3)中的挑選是按所述排列順序逐一挑選，滿足負荷分擔的要求。
Q貪婪策略'.所述子集合為一個列表，其中的元素排列順序是從大到小， 所述步驟1.3)中的挑選是按所述排列順序逐一挑選，即優先選擇剛好能滿足 要求的MCU，以免浪費其他空MCU。
按照本發明提供的資源調度方法，所述剩余IP資源等于MCU初始最大 IP資源減去所迷已消^毛的IP資源。
按照本發明提供的資源調度方法，所述已消耗的IP資源是指與該預約 請求時間段有重疊的會議占用的IP資源。
按照本發明提供的資源調度方法，所述視訊會議系統通過IP網絡連接，
按照本發明提供的資源調度方法，所述視訊會議系統通過IP網絡連接， 其終端是IP終端。
按照本發明提供的資源調度方法，所述步驟1.3)從所述可選MCU子集 合中依次全部挑選完畢均未驗證通過，返回預約失敗結果。
按照本發明提供的資源調度方法，所述步驟1.3)從所述可選MCU子集
合中挑選的一 MCU驗i正通過，則在該MCU單元上預訂所述對應IP資源并 與該預約對應，返回預約成功結果。
按照本發明提供的資源調度方法，所述驗證是通過模擬現實開會的效 果，判斷該預約請求的調度結果是否與實際情況一致。所謂的模擬現實開會 的驗證方法，其基本思想是計算出新會議的所有沖突會議，以及所有這些 沖突會議的開會和關會的時間點，按照這些時間點從先到后的順序，依次調 用底層開關會資源計算模塊，達到一種模擬現實開會的效果，從而驗證新會 議資源是否與已有會議資源沖突。
本發明提供的資源調度方法，在視訊會議系統資源調度子系統管轄的所 有MCU資源中自動挑選MCU資源，使用動態分配方法代替傳統的MCU 靜態固定分配方案，因而無需配置終端號碼，實現了整個調度管理和調度過 程的完全自動化，方便了管理和使用；進一步，選擇IP資源最多的MCU 實現了 MCU的負栽均衡，并通過資源驗證的嘗試過程最大可能地保證了資 源預約成功率，從而保證了運營商的MCU硬件投資最大利用。
下面結合附圖和具體實施例進一步對本發明進行詳細說明。 圖1是與本發明資源調度方法對應的算法流程示意圖。 圖2是本發明IP資源消耗峰值計算示意圖。 圖3是本發明會議調度實例示意圖。
具體實施例方式
首先，說明本發明核心思想對于一個需要預約的新會議，在調度到某 個MCU之前，首先計算它的所有候選MCU集合；再計算此新會議的直接 沖突會議集合；然后，對于每個候選MCU,計算它在經歷這些沖突會議過 程中消耗的IP資源，從而計算出每個候選MCU在經歷這些沖突會議過程中 的剩余IP資源，作為此候選MCU可提供給該新會議的IP資源；根據候選 MCU可提供的IP資源從大到小進行排序，產生的排序后的MCU列表作為
資源調度候選結果， 一般而言，列表中的最前面那個MCU即為資源調度最 合理的MCU,如果這個最合理的MCU經過資源驗證算法驗證后不通過， 則選擇IP資源次多的那個MCU作為最合理的MCU,如此依次向下選擇， 直到資源驗證算法通過驗證，該通過驗證的MCU才能作為最終的調度結果。
第二步，說明本發明方法的對應流程，如圖1所示，包括以下三大步驟
11) 計算可供調度的所有候選MCU集合，具體包括
110)資源調度子系統管轄的所有可以提供IP資源的MCU都可以作為 候選MCU;
12) 計算新會議的直接沖突會議集合，具體包括
120)計算新會議的直接沖突會議集合，新會議即預約請求；
所述直接沖突，是指與新會議時間段有重疊的會議。
如圖2所示，CONF表示新會議，DIRECT—CONFLICT—CONFS表示 CONF的直接沖突會議集合，已經預約過的會議用CONFi (i為自然數)表 示，Tib表示CONFi的開始時間，Tie表示CONFi的結束時間。
DIRECT—CONFLICT—CONFS= {CONFI, CONF2};
13 )計算每個候選MCU可提供的IP資源，包括
130) 對于每個候選MCU，計算它在經歷這些沖突會議過程中消耗的IP 資源；
131) 根據上述消耗的IP資源計算出每個候選MCU在經歷這些沖突會 議過程中的剩余IP資源，作為此候選MCU可提供給該新會議的IP資源。
計算候選MCU消耗IP資源的方法包括但不限于以下方法考慮一個 MCU在開關會過程中IP資源的占用情況，假設每個會議都會消耗IP資源， 那么當開會時，此MCU消耗的IP資源會增加，如果同時有另外一個會議也 占用這個MCU的IP資源，則此時這個MCU消耗的IP帶寬就應該在第一 個會議占用IP資源的基礎上增加另外一個會議占用的IP資源，此時占用的 IP資源達到一個新值，如果在這些會議過程中又有其他會議召開，則此MCU 消耗的IP資源又會達到新高，而關會只會減少這個數值。所以，計算一個 MCU在經歷這些沖突會議過程中消耗的IP資源就可以這樣計算以一個初 始消耗為0的中間值為例表示這個IP資源，沿著所有沖突會議開關會的時
間點，當遇到某個會議的開始點時，中間值增加這個會議消耗的IP資源， 當遇到某個會議的關閉點時，中間值減去這個會議消耗的IP資源，在這個
過程中，記錄下這個中間值的最大值即為這個MCU在這個過程中的消耗的 IP資源。如圖2所示，假設預約新會議CONF有兩個直接沖突會議CONFl 和CONF2, C0NF1和CONF2分別在同一個MCU上占用IP資源bl和b2， 那么在tlb時刻IP資源消耗的值是bmax-bl; t2b時刻bmax = bl + b2; tie 時刻bmax-b2; t2e時刻bmax-0。可見，CONF在經歷整個沖突會議過程 中消耗的IP資源最大值應該是(bl +b2)，即該MCU在這個過程中的消耗 的IP資源。計算完畢每個候選MCU消耗的IP資源后，每個候選MCU可 提供的IP資源就是MCU初始最大IP資源減去消耗的IP資源。
14)選擇合理的MCU作為資源調度結果，具體包括
140) 根據步驟13)的結果，根據候選MCU可提供的IP資源大小，從 大到小進行排序，產生的排序后的MCU列表作為資源調度候選結果；
141) 一145)調度系統會按照資源調度候選結果列表的順序，依次通過 資源驗證算法對這個MCU進行嘗試驗證，直到驗證通過。
這種資源驗證算法的基本思想是這樣的計算出新會議的所有沖突會 議，以及所有這些沖突會議的開會和關會的時間點，按照這些時間點從先到 后的順序，依次調用底層開關會資源計算模塊，達到一種模擬現實開會的效 果，從而驗證新會議資源是否與已有會議資源沖突。通常情況下，列表中的 最前面那個MCU即為資源調度最合理的MCU，即選擇了 IP資源剩余最多 的那個MCU作為調度結果。這樣，每次進行資源調度時，系統都會自動對 所有候選MCU進行IP資源計算，以選擇剩余IP資源最多的那個MCU，即 選擇了負載最輕的那個MCU，從而達到了負載均衡的目的。
最后，結合本發明方法的具體使用對本發明作進一步詳細描述
如圖3，該視訊會議系統資源調度子系統管理2個MCU: MCU1和 MCU2,在MCU1上已經預約了單級會議CONFl, CONF2,在MCU2上已 經預約了單級會議CONF3，現在需要預約單級會議CONF。 (-)①在該實例中MCU1和MCU2配置相同，每個MCU的IP資源是該 MCU所有可接入IP類型終端的單板網口可提供的最大帶寬總和，都可以提 供總共6400K的IP帶寬；②所有這些會議CONFl, CONF2， C0NF3和CONF 都有2個同為384K速率的能力相同的IP終端，需要消耗768K的IP帶寬， 同時這些會議都互相沖突，資源調度子系統進行如下計算
1、 計算可供調度的所有候選MCU集合
由于MCU1和MCU2都具體提供IP資源的能力，所以候選MCU集合 MCU—CANDIDATES = {MCU1, MCU2};
2、 計算新會議的直接沖突會議集合
由于會議都互相沖突，即時間都互相重疊，所以新會議CONF的直接沖 突會議集合
DIRECT—CONFLICT—CONFS = {CONFl, CONF2, CONF3};
3、 計算每個候選MCU可提供的IP資源
根據前面的計算MCU消耗的IP資源的算法，可以容易算出，在沖突會 議期間，MCU1上消耗的IP資源最大值blmax-768+768- 1536K, MCU2 上消耗的IP資源最大值b2max = 768K,所以MCU1在經歷這些沖突會議過 程中可以提供的IP資源bl = 6400 - 1536 = 4864K， MCU2可以提供的IP資 源b2 = 6400 - 768 = 5632K;
4、 選擇合理的MCU作為資源調度結杲
根據上一步計算結果，首先根據可提供IP資源從大到小的順序對MCU 排序，得到的調度候選結果列表
SCHEDULE—CONDIDATES = {MCU2, MCU1};
然后進行資源驗證，先驗證MCU2，根據前面的條件，2個終端能力相 同，應該可以^S正通過，所以MCU2為最終調度結果。
仁)①MCU1除了有IP資源以外，還有速率匹配資源，MCU2則只有IP 資源，但MCU1和MCU2都有6400K的IP帶寬；②會議CONFl有2個速 率不同的IP終端，兩個終端消耗IP帶寬分別為384K和768K，需要消耗 1152K的IP帶寬；會議CONF2和CONF3都有2個同為384K速率的能力
相同的IP終端，需要消耗768K的IP帶寬；
資源調度子系統進行計算MCU1在經歷這些沖突會議過程中可以提供 的IP資源bl - 6400 - 1920 = 4480K, MCU2可以提供的IP資源b2 = 6400 -768 = 5632K;則以上資源調度的候選結果列表仍然不變，
SCHEDULE_CONDIDATES= {MCU2, MCU1};
但資源驗證算法驗證MCU2由于其無速率匹配資源而無法通過，資源 調度子系統則自動會嘗試MCU1,根據條件，MCU1應該是可以滿足要求的， 所以最終的調度結果是MCU1。
權利要求
1、一種視訊會議系統MCU資源調度方法，使用資源調度子系統，其特征在于，統一管理其管轄范圍內的所有MCU資源，包括以下步驟1.1)接收用戶的預約請求；1.2)根據該預約請求所需MCU對應IP資源和所述所有MCU資源集合中各MCU已消耗的IP資源共同計算出可選MCU子集合；1.3)從所述可選MCU子集合中挑選MCU直至驗證通過或者依次全部挑選完畢，返回結果。
2、 根據權利要求1所述資源調度方法，其特征在于，所述步驟1.2) 中計算包括以下具體步驟2.1) 計算所述所有MCU資源集合；2.2) 計算所述預約請求的直接沖突會議集合；2.3) 逐一計算所述所有MCU資源集合中每個候選MCU經歷所述沖 突會議集合內所有沖突會議過程中消耗的IP資源；2.4) 根據所述消耗的IP資源逐一計算出所述每個候選MCU在經歷所 述所有沖突會議過程中剩余IP的資源；2.5) 若所述剩余IP資源大于或等于所述預約請求所需要的IP資源， 則將該候選MCU加入所述可選MCU子集合。
3、 根據權利要求1所述資源調度方法，其特征在于，所述子集合為 一個列表，其中的元素排列順序是從大到小，所述步驟1.3)中的挑選是按所 述排列順序逐一44選。
4、 根據權利要求1所述資源調度方法，其特征在于，所述子集合為 一個列表，其中的元素排列順序是從小到大，所述步驟1.3)中的挑選是按所 述排列順序逐一挑選。
5、 根據權利要求1所述資源調度方法，其特征在于，所述步驟1.2) 中已消耗的IP資源是指與該預約請求時間段有重疊的會議占用的IP資源。
6、 根據權利要求1所述資源調度方法，其特征在于，所述視訊會議系統通過IP網絡連接，其終端可。
7、 根據權利要求1所述資源調度方法，其特征在于，所述視訊會議 系統通過IP網絡連接，其終端是IP終端。
8、 根據權利要求l所述資源調度方法，其特征在于，所述步驟1.3)從 所述可選MCU子集合中依次全部挑選完畢均未驗證通過，返回預約失敗結果。
9、 根據權利要求1所述資源調度方法，其特征在于，所述步驟1.3)從 所述可選MCU子集合中挑選的一 MCU驗證通過，則在該MCU單元上預 分配所迷對應IP資源并與該預約對應，返回預約成功結果。
全文摘要
本發明涉及一種視訊會議系統MCU資源調度方法，使用視訊會議系統資源調度子系統，統一管理其管轄范圍內的所有MCU資源，包括接收用戶的預約請求；根據該預約請求所需MCU對應IP資源和所述所有MCU資源集合中各MCU已消耗的IP資源共同計算出可選MCU子集合；從所述可選MCU子集合中挑選MCU直至驗證通過或者依次全部挑選完畢，返回結果。這種方法，在系統管轄的所有MCU資源中自動挑選，用動態代替靜態MCU分配，因而無需配置終端號碼，實現全自動化，方便了管理和使用；進一步，選擇IP資源最多的MCU實現負載均衡，并通過資源驗證嘗試最大可能地保證了資源預約成功率，從而保證了運營商MCU硬件投資的最大利用。
文檔編號H04N7/15GK101179692SQ20061013825
公開日2008年5月14日 申請日期2006年11月8日 優先權日2006年11月8日
發明者軍 孟, 峰 彭, 溫輝敏 申請人:中興通訊股份有限公司