專利名稱：Ip網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運行于IP業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的多媒體會議系統(tǒng)，特別是一種IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法。
背景技術(shù)：
多媒體會議系統(tǒng)通過通信網(wǎng)絡(luò)將多個位于異地的多媒體會議終端連接起來，在多點控制單元(Multi-point Control Unit，MCU)的控制下，讓與會者以圖像、語音和數(shù)據(jù)等多媒體方式進(jìn)行通信。多媒體會議系統(tǒng)包括多媒體會議終端、多點控制單元和網(wǎng)守(Gatekeeper，GK)。多媒體會議終端與其它終端、多點控制單元和網(wǎng)守進(jìn)行雙向的圖像、語音和數(shù)據(jù)等多媒體通信。多點控制單元提供對多個多媒體會議終端的控制，并進(jìn)行圖像、語音和數(shù)據(jù)的處理和交換，支持三個以上終端間的多點會議。一般來說，多點控制單元由多點控制(MC)和多點處理(MP)兩個功能模塊構(gòu)成，多點控制提供對多點會議的控制，多點處理對多路視頻、音頻和數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理，多點處理器由多點控制器控制。網(wǎng)守實現(xiàn)系統(tǒng)的管理功能，包括用戶管理、會議管理、設(shè)備管理和帶寬管理等。
在現(xiàn)有的多媒體會議系統(tǒng)中(如圖1所示)，采用集中方式部署多點控制單元，因此，存在以下問題1.由于以集中方式在多媒體會議系統(tǒng)中部署多點控制單元，多點控制單元的處理和交換的負(fù)荷較重，特別是在系統(tǒng)用戶較多，同時進(jìn)行多個會議時，這就限制了系統(tǒng)的規(guī)模，無法組建大型多媒體會議系統(tǒng)；2.在進(jìn)行多點會議時，有關(guān)與會終端發(fā)送的圖像、聲音和數(shù)據(jù)都向多點控制單元集中，經(jīng)過多點處理模塊進(jìn)行圖像和語音處理(多畫面處理、混速、混音等)后，再轉(zhuǎn)發(fā)到每個與會終端，如圖1中實線所示，這樣勢必造成多點控制單元所在節(jié)點數(shù)據(jù)流量較大，占用較多帶寬資源，特別是在與會終端數(shù)量較多時，并且在骨干網(wǎng)上可能會造成較大的流量，嚴(yán)重時會造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種有利于網(wǎng)絡(luò)流量的均衡，減輕骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬壓力，從而能夠有效地提高視頻會議系統(tǒng)的容量和可用性的IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，其特征在于包括以下步驟在所述多媒體會議系統(tǒng)中部署兩個或兩個以上的多點控制單元；所述多點控制單元部署在所述多媒體會議系統(tǒng)中的節(jié)點/網(wǎng)段內(nèi)。
根據(jù)業(yè)務(wù)流量的分布，即分布在各個節(jié)點/網(wǎng)段中的會議終端密集程度，對所述多媒體會議系統(tǒng)中的各個節(jié)點/網(wǎng)段進(jìn)行排序，得到序列1；對序列1中會議終端密集程度最高的節(jié)點/網(wǎng)段部署至少一個多點控制單元。
根據(jù)各節(jié)點/網(wǎng)段的業(yè)務(wù)質(zhì)量要求，對所述多媒體會議系統(tǒng)中的節(jié)點/網(wǎng)段進(jìn)行排序，得到序列2；對序列2中業(yè)務(wù)質(zhì)量要求最高的節(jié)點/網(wǎng)段部署至少一個多點控制單元。
根據(jù)所述節(jié)點/網(wǎng)段的排序，在選定部署多點控制單元的節(jié)點/網(wǎng)段中，實行按比例部署多點控制單元，所述比例符合下述關(guān)系式任一節(jié)點/網(wǎng)段內(nèi)的多點控制單元個數(shù)與該節(jié)點/網(wǎng)段內(nèi)的會議終端個數(shù)之比恒大于一個多點控制單元與該多點控制單元額定支持的會議終端個數(shù)之比。
所述多點控制單元均由網(wǎng)守調(diào)度和控制，使多個多點控制單元協(xié)同作用，以共同實現(xiàn)所述多媒體會議系統(tǒng)的多點控制功能。
所述多點控制單元之間互為備份，以提高多點控制功能的可靠性。
所述會議終端通過網(wǎng)守均配置有首選多點控制單元和備選多點控制單元。
通過網(wǎng)守采用動態(tài)調(diào)度算法，管理和分配系統(tǒng)的多點控制設(shè)備資源，以實現(xiàn)多點控制單元的負(fù)載均衡。
本發(fā)明的技術(shù)效果如下由于本發(fā)明IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，在一個多媒體會議系統(tǒng)中部署的多點控制單元達(dá)到兩個或兩個以上，并且部署在該多媒體會議系統(tǒng)中的節(jié)點/網(wǎng)段內(nèi)，也就是說實行了分散部署MCU的原則，將MCU資源分散部署在用戶群區(qū)域，這樣可以使得部署有MCU的節(jié)點/網(wǎng)段內(nèi)的各與會終端盡可能在本地實現(xiàn)交換，減少占用干線的帶寬資源，多個MCU的部署，能夠有效解決單一MCU的容量受限的問題，并且使得MCU的設(shè)置更加靈活方便，完全可以根據(jù)多媒體會議系統(tǒng)各個區(qū)域業(yè)務(wù)量的大小設(shè)置MCU，這樣，有利于網(wǎng)絡(luò)流量的均衡，減輕骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬壓力，從而能夠有效地提高視頻會議系統(tǒng)的容量和可用性，便于擴大系統(tǒng)的規(guī)模以組建大型多媒體會議系統(tǒng)。
由于在會議終端密集程度最高的節(jié)點/網(wǎng)段部署至少一個多點控制單元，也就是說實行了本地化部署MCU的原則，將MCU設(shè)置在用戶最密集的區(qū)域，可以盡可能少地占用骨干線路的帶寬資源，有利于減少骨干網(wǎng)上的流量，避免造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。當(dāng)然，根據(jù)這一技術(shù)實質(zhì)，可以按最高、次高等的排列次序依次或選擇部署。
由于對業(yè)務(wù)質(zhì)量要求最高的節(jié)點/網(wǎng)段，部署至少一個多點控制單元，這就充分滿足了重要用戶對會議系統(tǒng)的可用性要求。當(dāng)然，根據(jù)這一技術(shù)實質(zhì)，可以按最高、次高等的排列次序依次或選擇部署。
由于在選定部署多點控制單元的節(jié)點/網(wǎng)段中按過量比例部署多點控制單元，這樣，可以根據(jù)用戶的分布情況，盡可能地將MCU資源分散布署到各個密集的用戶群區(qū)域，一方面可以盡可能地使多點通信音視頻碼流的交換在本地進(jìn)行，減少了不必要的干線流量，降低了骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬壓力；同時也均衡了MCU的負(fù)荷，提高了全系統(tǒng)的交換能力，從而提高了系統(tǒng)容量，支持更多的并發(fā)用戶；雖然部署更多的MCU會增加系統(tǒng)建設(shè)投入，但卻能節(jié)省寶貴的干線帶寬資源，從而在更高的層次上優(yōu)化了系統(tǒng)配置，提升系統(tǒng)總體效益；也為實行最小瓶頸原則，充分利用寶貴的MCU資源，即部署MCU時，盡可能將MCU設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸最小的結(jié)點，以及為網(wǎng)守(GK)根據(jù)系統(tǒng)中并發(fā)會議對MCU需求，動態(tài)地調(diào)度、分配MCU資源的MCU調(diào)度算法提供了充分條件。
由于多個多點控制單元在網(wǎng)守調(diào)度和控制下能夠協(xié)同作用，以共同實現(xiàn)多媒體會議系統(tǒng)的多點控制功能，這樣就對會議的高效運作提供了有效的支持，能夠適應(yīng)與會終端在分布上和數(shù)量上可能出現(xiàn)的各種大的變化。
由于多個MCU之間可以互為備份，提高了系統(tǒng)的可用性。
由于每個會議終端分別配有首選MCU和備選MCU，當(dāng)首選MCU因容量、故障等原因不可用時，會議終端可以使用備選MCU，這就更進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可用性。
由于通過網(wǎng)守采用動態(tài)調(diào)度算法，管理和分配系統(tǒng)的多點控制設(shè)備資源，實現(xiàn)多點控制單元的負(fù)載均衡，這就可以使得GK根據(jù)優(yōu)選的合理原則合理地調(diào)度、分配MCU資源，使得MCU資源的動態(tài)配置盡可能優(yōu)化，有利于提供一個高效完善、穩(wěn)定可靠的基于IP網(wǎng)的多媒體會議系統(tǒng)。
關(guān)于MCU的部署原則
原則一本地化原則，該原則是指在部署MCU時，盡可能將MCU設(shè)置在用戶最密集的區(qū)域。這樣可以盡可能少地占用骨干線路的帶寬資源。
原則二分布化原則，該原則是指在部署MCU時，應(yīng)根據(jù)用戶的分布情況，盡可能地將MCU資源分散布署到各個用戶群區(qū)域。這樣可以盡可能少地占用骨干線路的帶寬資源。雖然部署更多的MCU會增加系統(tǒng)建設(shè)投入，但卻能節(jié)省寶貴的干線帶寬資源，從而在更高的層次上優(yōu)化了系統(tǒng)配置，提升系統(tǒng)總體效益。
原則三最小瓶頸原則，該原則是指在部署MCU時，盡可能將MCU設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸最小的結(jié)點。因為MCU資源是可視通信系統(tǒng)中最寶貴的資源之一，不應(yīng)由于其它資源的配置不當(dāng)而浪費了寶貴的MCU資源。
關(guān)于MCU的調(diào)度算法MCU的部署原則是用戶在部署MCU時應(yīng)遵循的原則，它是相對靜態(tài)的。MCU的調(diào)度算法則是GK根據(jù)系統(tǒng)中并發(fā)會議對MCU需求，動態(tài)地調(diào)度、分配MCU資源時應(yīng)遵循原則。GK根據(jù)這些原則合理地調(diào)度、分配MCU資源，使得MCU資源的動態(tài)配置盡可能優(yōu)化。
調(diào)度算法一就近分配原則，該原則是指GK將根據(jù)各與會方的分布，就近分配MCU資源。這樣可以盡可能在本地實現(xiàn)交換，減少占用干線的帶寬資源。
調(diào)度算法二最少資源原則，該原則是指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)帶寬足夠時，一個會議盡量在一個MCU中召開，減少MCU資源的占用。
調(diào)度算法三最小骨干帶寬原則，該原則是指當(dāng)各個與會方分布在不同的結(jié)點時，采用MCU級聯(lián)的方式，減少骨干帶寬的占用。
調(diào)度算法四負(fù)載均衡原則，該原則是指當(dāng)某個會議的可用MCU為多個時，在遵循上述原則的前提下，選擇負(fù)荷最輕的MCU。


圖1為集中、單一MCU的多媒體會議系統(tǒng)的分布結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為采用本發(fā)明方法的多個MCU的多媒體會議系統(tǒng)的分布結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
如圖2所示，本發(fā)明由一個網(wǎng)守、多個(大于等于2)多點控制單元MCU、多個多媒體會議終端組成。網(wǎng)守與MCU和會議終端建立通信連接，管理整個系統(tǒng)。各個多媒體會議終端在空閑時與其所屬的網(wǎng)守建立雙向通信連接，在參加會議期間，除與網(wǎng)守建立連接外，同時還與控制本次會議的MCU建立通信連接。MCU在召開多點會議期間對各與會終端進(jìn)行控制，對圖像、語音信號進(jìn)行交換和控制。
在圖2所示的系統(tǒng)中，根據(jù)會議終端的分布情況和網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，多個MCU分散部署在不同的節(jié)點/網(wǎng)段。例如，節(jié)點/網(wǎng)段1中會議終端比較密集，重要用戶較多，因此部署了多個MCU；當(dāng)然這一方式也同樣適用于僅僅會議終端比較密集或者僅僅重要用戶較多等單一狀況；節(jié)點/網(wǎng)段m中會議終端較多，部署了一個MCU；節(jié)點/網(wǎng)段n中會議終端較少，沒有部署MCU。
在系統(tǒng)中根據(jù)會議終端的分布情況，部署多個MCU，在網(wǎng)守的調(diào)度和控制下，這些MCU共同實現(xiàn)系統(tǒng)的多點控制功能。在本系統(tǒng)中，網(wǎng)守分別與其所轄的會議終端和MCU相連，實現(xiàn)系統(tǒng)管理功能。各個會議終端在空閑時與其所屬的網(wǎng)守進(jìn)行通信聯(lián)系；在參會期間，除與所屬的網(wǎng)守保持通信連接外，還與控制該會議終端的MCU建立通信連接。
本發(fā)明中，通過采用分布式處理的方法，根據(jù)會議終端的分布情況，結(jié)合IP網(wǎng)絡(luò)的實際拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在會議終端密集的各個結(jié)點上分別部署多個MCU(如圖2所示)。這樣，一方面盡可能地使多點通信音視頻碼流的交換在本地進(jìn)行，減少了不必要的干線流量；同時也均衡了MCU的負(fù)荷，提高了全系統(tǒng)的交換能力，從而提高了系統(tǒng)容量，支持更多的并發(fā)用戶。采用MCU分布處理的方法，解決了單一MCU的容量受限的問題，并且使得MCU的設(shè)置更加靈活方便?？筛鶕?jù)系統(tǒng)各個區(qū)域業(yè)務(wù)量的大小設(shè)置MCU。
多個MCU之間采用互為備份，提高了系統(tǒng)的可用性。這符合本發(fā)明在一個會議系統(tǒng)中采用多個MCU的技術(shù)實質(zhì)，是發(fā)揮協(xié)同功能作用的具體實現(xiàn)方式。
每個會議終端分別配有首選MCU和備選MCU。當(dāng)首選MCU因容量、故障等原因不可用時，會議終端可以使用備選MCU。這同樣符合本發(fā)明在一個會議系統(tǒng)中采用多個MCU的技術(shù)實質(zhì)，也是發(fā)揮協(xié)同功能作用的具體實現(xiàn)方案。
應(yīng)當(dāng)指出，以上所述實施方式可以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，其特征在于包括以下步驟在所述多媒體會議系統(tǒng)中部署兩個或兩個以上的多點控制單元；所述多點控制單元部署在所述多媒體會議系統(tǒng)中的節(jié)點/網(wǎng)段內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，其特征在于還包括以下步驟根據(jù)業(yè)務(wù)流量的分布，即分布在各個節(jié)點/網(wǎng)段中的會議終端密集程度，對所述多媒體會議系統(tǒng)中的各個節(jié)點/網(wǎng)段進(jìn)行排序，得到序列1；對序列1中會議終端密集程度最高的節(jié)點/網(wǎng)段部署至少一個多點控制單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，其特征在于還包括以下步驟根據(jù)各節(jié)點/網(wǎng)段的業(yè)務(wù)質(zhì)量要求，對所述多媒體會議系統(tǒng)中的節(jié)點/網(wǎng)段進(jìn)行排序，得到序列2；對序列2中業(yè)務(wù)質(zhì)量要求最高的節(jié)點/網(wǎng)段部署至少一個多點控制單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3之一所述的IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，其特征在于還包括以下步驟根據(jù)所述節(jié)點/網(wǎng)段的排序，在選定部署多點控制單元的節(jié)點/網(wǎng)段中，實行按比例部署多點控制單元，所述比例符合下述關(guān)系式任一節(jié)點/網(wǎng)段內(nèi)的多點控制單元個數(shù)與該節(jié)點/網(wǎng)段內(nèi)的會議終端個數(shù)之比恒大于一個多點控制單元與該多點控制單元額定支持的會議終端個數(shù)之比。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，其特征在于還包括以下步驟所述多點控制單元均由網(wǎng)守調(diào)度和控制，使多個多點控制單元協(xié)同作用，以共同實現(xiàn)所述多媒體會議系統(tǒng)的多點控制功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，其特征在于還包括以下步驟所述多點控制單元之間互為備份，以提高多點控制功能的可靠性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，其特征在于還包括以下步驟所述會議終端通過網(wǎng)守均配置有首選多點控制單元和備選多點控制單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，其特征在于還包括以下步驟通過網(wǎng)守采用動態(tài)調(diào)度算法，管理和分配系統(tǒng)的多點控制設(shè)備資源，以實現(xiàn)多點控制單元的負(fù)載均衡。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有利于網(wǎng)絡(luò)流量的均衡，減輕骨干網(wǎng)絡(luò)的帶寬壓力，從而能夠有效地提高視頻會議系統(tǒng)的容量和可用性的IP網(wǎng)多媒體會議系統(tǒng)中分布式多點控制單元的部署方法，其特征在于包括以下步驟在所述多媒體會議系統(tǒng)中部署兩個或兩個以上的多點控制單元；所述多點控制單元部署在所述多媒體會議系統(tǒng)中的節(jié)點/網(wǎng)段內(nèi)；根據(jù)業(yè)務(wù)流量的分布，即各節(jié)點/網(wǎng)段內(nèi)的會議終端密集程度，對所述多媒體會議系統(tǒng)中的節(jié)點/網(wǎng)段進(jìn)行排序；對由所述排序得到的會議終端密集程度較高的節(jié)點/網(wǎng)段部署至少一個多點控制單元。
文檔編號H04L12/16GK1604559SQ0313472
公開日2005年4月6日 申請日期2003年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者王生安 申請人:王生安