一种视讯会议系统MCU资源调度方法

摘要

本发明涉及一种视讯会议系统MCU资源调度方法，使用视讯会议系统资源调度子系统，统一管理其管辖范围内的所有MCU资源，包括：接收用户的预约请求；根据该预约请求所需MCU对应IP资源和所述所有MCU资源集合中各MCU已消耗的IP资源共同计算出可选MCU子集合；从所述可选MCU子集合中挑选MCU直至验证通过或者依次全部挑选完毕，返回结果。这种方法，在系统管辖的所有MCU资源中自动挑选，用动态代替静态MCU分配，因而无需配置终端号码，实现全自动化，方便了管理和使用；进一步，选择IP资源最多的MCU实现负载均衡，并通过资源验证尝试最大可能地保证了资源预约成功率，从而保证了运营商MCU硬件投资的最大利用。

权利要求

1.一种视讯会议系统MCU资源调度方法，使用资源调度子系统，其特征在于，统一管理其管辖范围内的所有MCU资源，包括以下步骤：

1.1)接收用户的预约请求；

1.2)根据该预约请求所需MCU对应IP资源和所述所有MCU资源集合中各MCU已消耗的IP资源共同计算出可选MCU子集合，所述已消耗的IP资源是指与该预约请求时间段有重叠的会议占用的IP资源；其中计算包括以下具体步骤：

2.1)计算所述所有MCU资源集合；

2.2)计算所述预约请求的直接冲突会议集合；

2.3)逐一计算所述所有MCU资源集合中每个候选MCU经历所述冲突会议集合内所有冲突会议过程中消耗的IP资源；

2.4)根据所述消耗的IP资源逐一计算出所述每个候选MCU在经历所述所有冲突会议过程中剩余IP的资源；

2.5)若所述剩余IP资源大于或等于所述预约请求所需要的IP资源，则将该候选MCU加入所述可选MCU子集合；

1.3)从所述可选MCU子集合中依次挑选MCU进行资源验证算法验证，直至验证通过，该通过验证的MCU作为最终的调度结果，返回结果。

2.根据权利要求1所述资源调度方法，其特征在于，所述子集合为一个列表，其中的元素排列顺序是从大到小，所述步骤1.3)中的挑选是按所述排列顺序逐一挑选。

3.根据权利要求1所述资源调度方法，其特征在于，所述子集合为一个列表，其中的元素排列顺序是从小到大，所述步骤1.3)中的挑选是按所述排列顺序逐一挑选。

4.根据权利要求1所述资源调度方法，其特征在于，所述视讯会议系统通过IP网络连接，其终端可以是IP终端或可以当作IP终端的活动终端。

5.根据权利要求1所述资源调度方法，其特征在于，所述视讯会议系统通过IP网络连接，其终端是IP终端。

6.根据权利要求1所述资源调度方法，其特征在于，所述步骤1.3)从所述可选MCU子集合中依次全部挑选完毕均未验证通过，返回预约失败结果。

7.根据权利要求1所述资源调度方法，其特征在于，所述步骤1.3)从所述可选MCU子集合中挑选的一MCU验证通过，则在该MCU单元上预分配所述对应IP资源并与该预约对应，返回预约成功结果。

说明书

一种视讯会议系统MCU资源调度方法

技术领域

[0001] 本发明涉及视讯会议系统，具体涉及是实现动态调度的一种视讯会议系统中多点控制单元MCU资源的调度方法。

背景技术

[0002] 视讯会议系统主要由在MCU及其控制连接的终端构成。目前，运营商建立的面向大众的大规模视讯会议运营系统中，这种运营系统的特点是：大多数属于单个MCU就可以容纳的单级小会议，在NGN环境中，所有终端都可以当作IP终端。由于会议的时间特殊性和MCU资源宝贵的特点，一般在正式开会之前都需要进行会议提前预约。如果不考虑运营系统需要考虑认证计费等特点，会议预约的实质是对MCU的资源预约。MCU资源预约的过程一般分为两大步骤：第一步是资源调度，即对参加预约的终端选择合适的MCU；第二步是验证资源调度的合理性。只有这两步都通过了，MCU资源预约才算成功。目前大部分运营的视讯会议系统或会议电视系统都利用其内MCU资源预约子系统进行MCU资源自动调度，为了保障客户的投资，最大化已有的MCU资源利用率并提供负载均衡的功能，采用合理、有效的MCU资源预约子系统资源调度计算方法就显得至关重要。

[0003] 传统的视讯会议运营系统中，由于网络环境复杂，MCU必须能够接入E1、IP等各种特性不同的终端，资源调度子系统对E1等固定终端采用终端号码完全匹配的做法，对IP等活动终端采用终端号码前缀匹配的做法，即，用户必须先在MCU上手工配置各种可接入终端的号码或者号码前缀，当预约会议时，资源调度子系统会针对不同类型的终端进行不同的处理，如果是E1等固定终端，则调度到号码完全匹配的MCU；如果是IP等活动终端，则调度到号码前缀匹配的MCU上。这种MCU的资源调度方法实质上是按照管理员预先设置好的方案去选择固定对应的MCU，是一种静态固定分配方法，不能做到负载均衡，这种前期静态固定分配也不能做到自动化。

[0004] 这种方法实现简单，缺点是：

[0005] 1.不能实现整个调度和调度管理过程的完全自动化：管理员必须事先规划好MCU的使用，在每个MCU上手工配置终端号码或者号码前缀；

[0006] 2.不能做到MCU负载均衡：由于采用人工规划的方式，每个MCU上配置的终端号码或者号码前缀是固定的，那么资源调度时，号码或者号码前缀相同的终端就总会调度到同一个MCU上，这样在召开会议时，MCU就会出现“忙的忙死，闲的闲死”、“明明有MCU空闲，资源预约就是通不过”的不合理现象。

[0007] 另一方面，组网环境的发展趋势变化导致IP终端将逐渐成为主流，这也使得传统的资源调度算法不再适用。

发明内容

[0008] 本发明需要解决的技术问题是提供一种视讯会议系统MCU资源调度方法，采用资源调度子系统内动态分配方式完成MCU资源自动调度，最大化MCU资源利用并满足网络发展趋势的要求，进一步实现负荷分担。

[0009] 本发明的上述技术问题这样解决，提供一种视讯会议系统MCU资源调度方法，使用资源调度子系统，统一管理其管辖范围内的所有MCU资源，包括以下步骤：

[0010] 1.1)接收用户的预约请求；

[0011] 1.2)根据该预约请求所需MCU对应IP资源和所述所有MCU资源集合中各MCU已消耗的IP资源共同计算出可选MCU子集合；

[0012] 1.3)从所述可选MCU子集合中挑选MCU直至验证通过或者依次全部挑选完毕，返回结果。

[0013] 按照本发明提供的资源调度方法，所述步骤1.2)中计算包括以下具体步骤：

[0014] 2.1)计算所述所有MCU资源集合；

[0015] 2.2)计算所述预约请求的直接冲突会议集合；

[0016] 2.3)逐一计算所述所有MCU资源集合中每个候选MCU经历所述冲突会议集合内所有冲突会议过程中消耗的IP资源；

[0017] 2.4)根据所述消耗的IP资源逐一计算出所述每个候选MCU在经历所述所有冲突会议过程中剩余的IP资源；

[0018] 2.5)若所述剩余IP资源大于或等于所述预约请求所需要的IP资源，则将该候选MCU加入所述可选MCU子集合。

[0019] 按照本发明提供的资源调度方法，所述视讯会议系统包括所述资源调度子系统。

[0020] 按照本发明提供的资源调度方法，其策略包括但不限制于以下两种：

[0021] (一)负荷分担策略：所述子集合为一个列表，其中的元素排列顺序是从大到小，所述步骤1.3)中的挑选是按所述排列顺序逐一挑选，满足负荷分担的要求。

[0022] (二)贪婪策略：所述子集合为一个列表，其中的元素排列顺序是从大到小，所述步骤1.3)中的挑选是按所述排列顺序逐一挑选，即优先选择刚好能满足要求的MCU，以免浪费其他空MCU。

[0023] 按照本发明提供的资源调度方法，所述剩余IP资源等于MCU初始最大IP资源减去所述已消耗的IP资源。

[0024] 按照本发明提供的资源调度方法，所述已消耗的IP资源是指与该预约请求时间段有重叠的会议占用的IP资源。

[0025] 按照本发明提供的资源调度方法，所述视讯会议系统通过IP网络连接，其终端可以是IP终端或可以当作IP终端的活动终端。

[0026] 按照本发明提供的资源调度方法，所述视讯会议系统通过IP网络连接，其终端是IP终端。

[0027] 按照本发明提供的资源调度方法，所述步骤1.3)从所述可选MCU子集合中依次全部挑选完毕均未验证通过，返回预约失败结果。

[0028] 按照本发明提供的资源调度方法，所述步骤1.3)从所述可选MCU子集合中挑选的一MCU验证通过，则在该MCU单元上预订所述对应IP资源并与该预约对应，返回预约成功结果。

[0029] 按照本发明提供的资源调度方法，所述验证是通过模拟现实开会的效果，判断该预约请求的调度结果是否与实际情况一致。所谓的模拟现实开会的验证方法，其基本思想是：计算出新会议的所有冲突会议，以及所有这些冲突会议的开会和关会的时间点，按照这些时间点从先到后的顺序，依次调用底层开关会资源计算模块，达到一种模拟现实开会的效果，从而验证新会议资源是否与已有会议资源冲突。

[0030] 本发明提供的资源调度方法，在视讯会议系统资源调度子系统管辖的所有MCU资源中自动挑选MCU资源，使用动态分配方法代替传统的MCU静态固定分配方案，因而无需配置终端号码，实现了整个调度管理和调度过程的完全自动化，方便了管理和使用；进一步，选择IP资源最多的MCU实现了MCU的负载均衡，并通过资源验证的尝试过程最大可能地保证了资源预约成功率，从而保证了运营商的MCU硬件投资最大利用。

附图说明

[0031] 下面结合附图和具体实施例进一步对本发明进行详细说明。

[0032] 图1是与本发明资源调度方法对应的算法流程示意图。

[0033] 图2是本发明IP资源消耗峰值计算示意图。

[0034] 图3是本发明会议调度实例示意图。

具体实施方式

[0035] 首先，说明本发明核心思想：对于一个需要预约的新会议，在调度到某个MCU之前，首先计算它的所有候选MCU集合；再计算此新会议的直接冲突会议集合；然后，对于每个候选MCU，计算它在经历这些冲突会议过程中消耗的IP资源，从而计算出每个候选MCU在经历这些冲突会议过程中的剩余IP资源，作为此候选MCU可提供给该新会议的IP资源；根据候选MCU可提供的IP资源从大到小进行排序，产生的排序后的MCU列表作为资源调度候选结果，一般而言，列表中的最前面那个MCU即为资源调度最合理的MCU，如果这个最合理的MCU经过资源验证算法验证后不通过，则选择IP资源次多的那个MCU作为最合理的MCU，如此依次向下选择，直到资源验证算法通过验证，该通过验证的MCU才能作为最终的调度结果。

[0036] 第二步，说明本发明方法的对应流程，如图1所示，包括以下三大步骤：

[0037] 11)计算可供调度的所有候选MCU集合，具体包括：

[0038] 110)资源调度子系统管辖的所有可以提供IP资源的MCU都可以作为候选MCU；

[0039] 12)计算新会议的直接冲突会议集合，具体包括：

[0040] 120)计算新会议的直接冲突会议集合，新会议即预约请求；

[0041] 所述直接冲突，是指与新会议时间段有重叠的会议。

[0042] 如图2所示，CONF表示新会议，DIRECT_CONFLICT_CONFS表示CONF的直接冲突会议集合，已经预约过的会议用CONFi(i为自然数)表示，Tib表示CONFi的开始时间，Tie表示CONFi的结束时间。

[0043] DIRECT_CONFLICT_CONFS＝{CONF1，CONF2}；

[0044] 13)计算每个候选MCU可提供的IP资源，包括：

[0045] 130)对于每个候选MCU，计算它在经历这些冲突会议过程中消耗的IP资源；

[0046] 131)根据上述消耗的IP资源计算出每个候选MCU在经历这些冲突会议过程中的剩余IP资源，作为此候选MCU可提供给该新会议的IP资源。

[0047] 计算候选MCU消耗IP资源的方法包括但不限于以下方法：考虑一个MCU在开关会过程中IP资源的占用情况，假设每个会议都会消耗IP资源，那么当开会时，此MCU消耗的IP资源会增加，如果同时有另外一个会议也占用这个MCU的IP资源，则此时这个MCU消耗的IP带宽就应该在第一个会议占用IP资源的基础上增加另外一个会议占用的IP资源，此时占用的IP资源达到一个新值，如果在这些会议过程中又有其他会议召开，则此MCU消耗的IP资源又会达到新高，而关会只会减少这个数值。所以，计算一个MCU在经历这些冲突会议过程中消耗的IP资源就可以这样计算：以一个初始消耗为0的中间值为例表示这个IP资源，沿着所有冲突会议开关会的时间点，当遇到某个会议的开始点时，中间值增加这个会议消耗的IP资源，当遇到某个会议的关闭点时，中间值减去这个会议消耗的IP资源，在这个过程中，记录下这个中间值的最大值即为这个MCU在这个过程中的消耗的IP资源。如图2所示，假设预约新会议CONF有两个直接冲突会议CONF1和CONF2，CONF1和CONF2分别在同一个MCU上占用IP资源b1和b2，那么在t1b时刻IP资源消耗的值是bmax＝b1；t2b时刻bmax＝b1+b2；t1e时刻bmax＝b2；t2e时刻bmax＝0。可见，CONF在经历整个冲突会议过程中消耗的IP资源最大值应该是(b1+b2)，即该MCU在这个过程中的消耗的IP资源。计算完毕每个候选MCU消耗的IP资源后，每个候选MCU可提供的IP资源就是MCU初始最大IP资源减去消耗的IP资源。

[0048] 14)选择合理的MCU作为资源调度结果，具体包括：

[0049] 140)根据步骤13)的结果，根据候选MCU可提供的IP资源大小，从大到小进行排序，产生的排序后的MCU列表作为资源调度候选结果；

[0050] 141)—145)调度系统会按照资源调度候选结果列表的顺序，依次通过资源验证算法对这个MCU进行尝试验证，直到验证通过。

[0051] 这种资源验证算法的基本思想是这样的：计算出新会议的所有冲突会议，以及所有这些冲突会议的开会和关会的时间点，按照这些时间点从先到后的顺序，依次调用底层开关会资源计算模块，达到一种模拟现实开会的效果，从而验证新会议资源是否与已有会议资源冲突。通常情况下，列表中的最前面那个MCU即为资源调度最合理的MCU，即选择了IP资源剩余最多的那个MCU作为调度结果。这样，每次进行资源调度时，系统都会自动对所有候选MCU进行IP资源计算，以选择剩余IP资源最多的那个MCU，即选择了负载最轻的那个MCU，从而达到了负载均衡的目的。

[0052] 最后，结合本发明方法的具体使用对本发明作进一步详细描述：

[0053] 如图3，该视讯会议系统资源调度子系统管理2个MCU：MCU1和MCU2，在MCU1上已经预约了单级会议CONF1，CONF2，在MCU2上已经预约了单级会议CONF3，现在需要预约单级会议CONF。

[0054] (一)①在该实例中MCU1和MCU2配置相同，每个MCU的IP资源是该MCU所有可接入IP类型终端的单板网口可提供的最大带宽总和，都可以提供总共6400K的IP带宽；②所有这些会议CONF1，CONF2，CONF3和CONF都有2个同为384K速率的能力相同的IP终端，需要消耗768K的IP带宽，同时这些会议都互相冲突，资源调度子系统进行如下计算：

[0055] 1、计算可供调度的所有候选MCU集合

[0056] 由于MCU1和MCU2都具体提供IP资源的能力，所以候选MCU集合MCU_CANDIDATES＝{MCU1，MCU2}；

[0057] 2、计算新会议的直接冲突会议集合

[0058] 由于会议都互相冲突，即时间都互相重叠，所以新会议CONF的直接冲突会议集合[0059] DIRECT_CONFLICT_CONFS＝{CONF1，CONF2，CONF3}；

[0060] 3、计算每个候选MCU可提供的IP资源

[0061] 根据前面的计算MCU消耗的IP资源的算法，可以容易算出，在冲突会议期间，MCU1上消耗的IP资源最大值b1max＝768+768＝1536K，MCU2上消耗的IP资源最大值b2max＝768K，所以MCU1在经历这些冲突会议过程中可以提供的IP资源b1＝6400-1536＝4864K，MCU2可以提供的IP资源b2＝6400-768＝5632K；

[0062] 4、选择合理的MCU作为资源调度结果

[0063] 根据上一步计算结果，首先根据可提供IP资源从大到小的顺序对MCU排序，得到的调度候选结果列表

[0064] SCHEDULE_CONDIDATES＝{MCU2，MCU1}；

[0065] 然后进行资源验证，先验证MCU2，根据前面的条件，2个终端能力相同，应该可以验证通过，所以MCU2为最终调度结果。

[0066] (二)①MCU1除了有IP资源以外，还有速率匹配资源，MCU2则只有IP资源，但MCU1和MCU2都有6400K的IP带宽；②会议CONF1有2个速率不同的IP终端，两个终端消耗IP带宽分别为384K和768K，需要消耗1152K的IP带宽；会议CONF2和CONF3都有2个同为384K速率的能力相同的IP终端，需要消耗768K的IP带宽；

[0067] 资源调度子系统进行计算：MCU1在经历这些冲突会议过程中可以提供的IP资源b1＝6400-1920＝4480K，MCU2可以提供的IP资源b2＝6400-768＝5632K；则以上资源调度的候选结果列表仍然不变，

[0068] SCHEDULE_CONDIDATES＝{MCU2，MCU1}；

[0069] 但资源验证算法验证MCU2由于其无速率匹配资源而无法通过，资源调度子系统则自动会尝试MCU1，根据条件，MCU1应该是可以满足要求的，所以最终的调度结果是MCU1。