JP4205339B2 - リソース割り当てを最適化した多プラットホーム音声処理システム - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、音声処理システムに係り、より詳細には、多数の異なる売主からの多数の異なるリソースが互いに動作できるようにする改良された音声処理アーキテクチャーに係る。又、本発明は、いかなるコールに対してもリソースをどこから割り当てるかを最適化する任意の技術も提供する。
【０００２】
【背景技術】
現代社会では音声処理システムが普及している。このようなシステムは、通常、電話の発呼者が、コンピュータ化されて一体化された音声応答（ＩＶＲ）システムにダイヤルすることを含む。ダイヤルするリモートユーザと、コンピュータ化されたシステムとの間の相互作用は、広範囲に変化し、そしてアプリケーションに特有なものである。このようなシステムの典型的な例は、ユーザが口座間で資金を移動したり口座残高を確認したりできるバンキングシステムや、クレジットカード会社システム等を含む。
【０００３】
最近、これらの音声処理システムをファクシミリやｅ−メールやその他の機能と合体させることも普及してきている。その一例は、「ファックス・オン・デマンド」と称されるものである。このファックス・オン・デマンドシステムでは、リモートユーザがコンピュータにダイヤルし、そして自分の電話キーパッドを介して、特定の品目又は商品番号に対応する数字を入力する。更に、ファクシミリ番号がタッチトーンキーパッドを介して入力されて、このシステムにより解釈されてもよい。ファックス・オン・デマンドシステムは、次いで、特定の品目又は商品に関する文書を、指定のリモート電話番号に配置されたファクシミリマシンに送信する。
【０００４】
今日では多数の近代的な音声処理システムが発展しそして複雑な特性を有していることから、複数の異なるクライアントアプリケーションからこのような音声処理システムを構成することが標準的となってきている。音声処理アプリケーションは、ファックス・オン・デマンド、音声メール等を含み、これらは全てローカルエリアネットワーク又は他のそのような手段を経て相互接続される。
又、音声処理リソースをコール間で柔軟に利用することも非常に標準的なってきている。例えば、典型的な音声処理リソースは、ＤＴＭＦキーパッドを経て入力された数字を検出するためのトーン検出器、電話ネットワークからのエコーをフィルタリングするためのエコー打消し装置、リモートユーザが音声によりコマンドを入力できるようにする音声認識ソフトウェア等の品目を備えている。
【０００５】
このようなシステムに伴う１つの問題は、音声処理アプリケーション及びリソースがその設計及び実施について広範囲に変化する傾向があることである。多数の売主の各々は、それらのシステムを異なる状態で実施し、そしてそれらの品目を一緒に動作させることは困難である。更に、このシステムは、全ての必要なコール処理機能を実施するための１組の回路ボードが単一のプラットホームに通常存在するので、非常に融通性が悪い。プラットホームのリソースがいったん使用されると、コールを簡単に処理することができず、むしろ、コールが阻止される。
【０００６】
以上のことから、この分野では、融通性が高く且つ構成可能な音声処理システムであって、種々の異なる売主のリソースを種々様々な異なる構成において最適に使用することのできる音声処理システムが要望される。又、このシステムは、音声処理アプリケーションを実施するのに使用されるリソース（トーン検出器、信号ジェネレータ等）の位置の形式が異なるのに関わりなく、アプリケーションを動作できるものでなければならない。
【０００７】
【発明の開示】
融通性が高く、ユーザが構成でき、且つ容量が高い多プラットホーム音声処理システムに関する本発明により、公知技術の上記及び他の問題が克服されそして技術的効果が達成される。本発明によれば、複数のコール処理リソースが種々の回路カード（即ち音声処理カード）に配置される。複数のこのようなカードは、特定の音声処理プラットホームにインストールされる。次いで、複数の音声処理プラットホームが、好ましくはＡＴＭスイッチを経て相互接続される。更に、このＡＴＭスイッチは、他のスイッチ構成体に置き換えられてもよく、そしてプラットホームが、異なる形式のスイッチ構成体で相互接続されてもよい。
【０００８】
おそらく異なるコンピュータで実行される複数の音声処理アプリケーションはＣＴサーバーと通信し、このサーバーは、全ての異なる音声処理リソースに問合せを行い、そして特定コールを処理するのに必要なリソースを構成する。リソースは、異なる売主、同じ又は異なる音声処理ボード、同じ又は異なる音声処理プラットホームからのものでよく、そして特定コールの時間中に変化してもよい。音声処理リソースの全構成は、音声処理アプリケーションから分離され、そしてそのアプリケーションには見えない。その結果、アプリケーションは、音声処理リソースが特定のコールを処理するように割り当てられるか、同じ又は異なる位置から割り当てられるかに関わりなく、同じやり方で動作することができる。
【０００９】
好ましい実施形態では、コールは、先ず、リソースを同じボードから、次いで、同じプラットホームから、そして同じ位置から割り当てるように試みることにより、処理されてもよい。必要とされるのは、コールにサービスするために割り当てられる互いにリモート位置に配置されたリソースだけである。
更に別の実施形態では、コールを処理するのに必要なリソースは、システムの「コスト」を最小にする方法に基づいて割り当てられる。各割り当てられたリソースと、リソース間の通信チャンネルの割り当てとにコストが指定される例示的な技術をここに開示する。重要なことは、ここに開示する技術は、種々のリソース及び通信チャンネルのコストがシステム負荷及び他の条件の変動によりシステムの動作中に変化したときでも、グループのコストを最小にできることである。
【００１０】
【発明を実施するための最良の形態】
図１は、本発明の技術を実施するための例示的機能図である。図１の構成体は、複数のクライアントパーソナルコンピュータベースのシステム２２０−２２４を備え、これらは全てネットワーク２２６を経て接続されそしてＣＴサーバー２０１と通信する。ＰＣベースのシステムは、システムごとに相当に異なる種々の音声処理及びコールセンターアプリケーションを実行する。これらの各システムによって利用される特定の技術は、本発明にとって重要ではない。
更に、音声処理プラットホーム２０８−２１２は、ＡＴＭスイッチ２１４を経て互いに相互接続され、そしてこれらの音声処理プラットホームは、ネットワークを経て及び標準的又は所有権付きプロトコルを経てＣＴサーバー２０１と通信することができる。
【００１１】
動作中に、コールは、リモートユーザから公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）２５０を経て到着し、そしてコール処理プラットホーム２０８−２１２の１つを経て受け取られる。ＣＴサーバーは、コールを受け取り、そして適当なアプリケーション２２０−２２４をコールに接続する。次いで、ＣＴサーバーは、アプリケーションから受け取ったメッセージに応答してコールを分析し、その特定コールを処理することが必要とされるリソースの特定グループを確認する。コール及び／又はアプリケーションに基づいて、これらのリソースは、トーンジェネレータ、スピーチ認識アルゴリズム、エコー打消し装置、又は特定コールの種々の観点を処理するための他の種々の潜在的なリソースのような品目を含むことができる。これらリソースのグループの組み立て、変更及び分解は、本発明の譲受人に発行された米国特許第５，６０８，７９１号に説明されている。
【００１２】
特定の到着するコール及びアプリケーションに基づいて、ＣＴサーバーは、コールを処理するためにどの特定リソース形式が必要であるかを決定する。次いで、ＣＴサーバーは、プラットホーム２０８−２１２各々において使用可能な特定リソースの記録を含む。特定リソース形式は、ピックアップされて、論理的グループへと構成され、それらのリソースによりコールを処理できるようにされる。これらリソースの各々は、標準的又は所有権付きプロトコルを経てＣＴサーバーと通信し、従って、リソースは、異なる売主からのものであっても、依然としてそれを使用して単一コールを処理することができる。更に、アプリケーションは、使用される特定のリソースについて知らず、そしてそれらリソースが同じボード上に位置しているかプラットホーム上に位置しているか又は互いに離れているかも知らない。
【００１３】
好ましい実施形態では、全部ではなくてもできるだけ多数のリソースを同じボード上に配置するよう試みるためにプライオリティスキムが使用される。ＣＴサーバーは、全ての異なるリソースのリストを有し、そこにそれらリソースが配置されているので、これを最初に試みることができる。リソースが同じボード上に使用できない場合には、ＣＴサーバーは、それらを同じプラットホーム上に配置し、そして最終的には、必要に応じて、異なるプラットホーム上に配置するよう試みる。
【００１４】
更に別の実施形態では、特定のコール又はその一部分に対しコール処理リソースをいかに割り当てるか決定する上で使用者の相互作用がシステムを助けることが許される。より詳細には、システム負荷、プライオリティ又は他の基準に基づき、操作者は、特定のコール処理にあるリソースを使用しなければならないことを決定する。このような筋書きにおいて、ＣＴサーバー２０１は、システムによってセットされる割り当てを操作者がオーバーライドできるようにするインターフェイスを与える。
【００１５】
図２は、１つの音声処理プラットホーム２１０を示す概念図である。音声処理プラットホーム２１０は、音声処理（リソース）ボード３０１−３０３で構成される。これらのボードは、同じであっても異なってもよく、そしてシステムにより必要とされるように、異なるコールに対し異なるやり方で利用することができる。任意の特定ボード上のコール処理リソースは、いかなる特定のラインコールによって使用することもできる。リソース、ボード又はプラットホームも、特定のチャンネルには接続されず、従って、システム全体は、多数のプラットホームにわたって延びて全コールに対する全リソースの使用可能性を確保する大きなリソースプールとして使用される。更に、好ましい相互接続方法であるＡＴＭスイッチングは、リソースに接続するための、通常必要とされる以上に広い帯域巾を生じる。又、プラットホームの相互接続は、イーサネットスイッチング、Ｈ−３２３、ＣＴバス、インフィニバンドアーキテクチャー、又は他の比較的広帯域巾の接続を使用することにより行うこともできる。高速相互接続は、プラットホーム間の媒体流の交換を容易にする。
【００１６】
コール処理リソースも、アプリケーション自体も、リソースが離れて配置されているか、共通に配置されているかに関わりなく、異なる仕方で動作する必要はない。更に、高い融通性が自動的に達成されるだけでなく、欠陥許容のレベルも、このアーキテクチャーの固有の結果である。より詳細には、単一の回路ボード又はプラットホームも不作動になった場合には、そのボード又はプラットホームからのリソースが他のプラットホーム又はボードにおいて使用できる。そのリソース形式があまり使用できない結果として若干容量が減少される以外に、アプリケーション及び他のコール処理リソースは、単一ボード又はリソースが不作動になった結果としてシステムからドロップしたことにより影響を受けない。
【００１７】
付加的な実施形態において、リソースグループをいかにして最も効率的に構成するか決定するために個別のアルゴリズムを使用することができる。より詳細には、上記実施形態では、グループを構成する「最良」の方法は、できるだけ物理的に接近配置されたリソースを使用することであると仮定した。従って、デフォールト構成は、リソースを、もし可能であれば、同じボードに配置し、そしてそうでなければ、同じプラットホームに配置することである。必要な場合だけ、リソースは遠隔配置される。このような技術は簡単でありそしてしばしば最適であるが、技術が最適以下であるような状態も存在する。それ故、遠隔配置されたリソースを使用することが望まれるある環境のもとでグループの構成を最適化するための本発明の付加的な実施形態を以下に説明する。
【００１８】
典型的に、システムの各コール処理ボードは、複数のチャンネルを含み、そして各チャンネルは、多数のリソースを含む。コールは、特定チャンネルからのリソースを全部又は幾つか必要とする。しかしながら、ボードのアーキテクチャーは、チャンネル及び全リソースを一緒に割り当てねばならないというものである。従って、リソースの１つをグループの一部分として使用する目的でチャンネルを割り当てると、残りのリソースが浪費されることになる。コールに必要なリソースが２つの場所で使用でき、その一方は他の必要なリソースと共通配置され、そして他方は共通配置されない場合には、後者を割り当てるのが良好である。この状態は、他の必要なリソースと共通配置されないリソースが別々に割り当てられる場合に生じ、一方、共通配置されるリソースは、コールに対して必要とされない他のリソースと共に割り当てられねばならない。従って、共通配置されるリソースの割り当ては、割り当てられねばならない付加的なリソースを浪費するが、リソースの遠隔割り当ては、他のリソースを浪費しない。従って、後者が好ましい。
【００１９】
共通配置のリソースではなく、単一コールを処理するために遠隔配置のリソースを割り当てるのが良好である別の状態は、システム負荷を均一に分布することが望ましいときである。より詳細には、発呼パターンは、単一ボード上にコールに対する全リソースを割り当てるよう試みると、１つのボード又はボードの１つのプラットホームが他のものより非常に大きな負荷を受けるというものである。その結果、単一の欠陥ポイントが破滅的なものとなる。共通コールに対して遠隔配置リソースを犠牲にしてもシステムの負荷を分散することが望ましい。最終的に、種々のボード又はプラットホーム間の通信が、同じプラットホーム又はボード上にリソースがある場合よりシステム負荷が低いというものである場合には、リソースを遠隔配置するのが望ましい。
【００２０】
以上の説明から、本発明は、グラフ最適化アルゴリズムを使用して、リソースをグループで割り当てることを意図する。各リソース及びそれらの間の各通信チャンネルには、コストが指定される。このコストは、例えば、１ないし１０のいずれかである。リソースの指定が、不必要であり従って浪費である他のリソースの指定を伴う場合には、その特定リソースの指定がより高価なものとなる。各割り当てのコストを記憶するテーブルが維持される。コールを処理するためにグループを構成しなければならないときには、グループの全システムコストが最小となるようにリソースが選択される。これは、リソースが遠隔配置されることを意味する。
【００２１】
更に、リソースのコストは、システムの動作全体にわたり動的に変化し得る。例えば、割り当てられる各ボード上の各リソースのコストを含むコストテーブルが維持される。コストは、特定ボードの負荷に基づいて増加又は減少することができる。従って、ボードが処理タスクで比較的大きな負荷を受けた場合には、そのボード上にリソースを割り当てるコストが増加する。ボードは、コストテーブルを信号しそしてコストを増加することができる。このようにすることにより、そのボード上にリソースを含むグループの全コストが増加し、ひいては、このようなリソースが割り当てられる機会を低下させる。簡単に述べると、ボードに非常に大きな負荷がかかると、その後にグループがそのボードから割り当てられる可能性が低くなる。その結果、システムの負荷は、システムの多数のボード又はプラットホーム間により均一に分布されることになる。
【００２２】
更に、コストは、大きな負荷のかかったボードからのリソースの割り当てを除外するものではない。むしろ、高いコストは、リソースの割り当てをより困難にし、従って、特定のボードから割り当てられる可能性を低くする。従って、それらリソースは、必要があれば、依然使用できるが、ボードには大きな負荷がかかっているので、そのリソースはあまり好ましいものでなくなる。
【００２３】
上記に加えて、他のファクタも、特定の割り当てに対しコストの動的な変化を生じさせる。例えば、プラットホーム内にシステムバスの負荷がかかるので、プラットホーム内の通信は、２つの異なるシステムプラットホーム間の通信よりもシステム性能を低下させる。これらの理由で、コストを周期的に調整しなければならない。このようなコスト調整を行う１つの技術は、現在のコストに対する全てのリソースを周期的にポーリングすることである。このような別の技術は、リソースが割り当てのコストをコストテーブルに周期的に報告するようにすることである。事象が発生しそして環境が変化するときに、コストが報告され、各リソース又はボードは、特定事象の発生に応答してコストをいかに変化すべきか指示する予め記憶されたテーブルを有する。
【００２４】
別の実施形態では、コストは、リソースが割り当てられる目的に基づいて異なってもよい。従って、リソースには２つ以上のコストが関連されるが、この方法は、複雑であるためにあまり好ましくない。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明した。当業者であれば、種々の他の変更や追加が明らかであろうが、このような変更は、特許請求の範囲に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態の概念的ブロック図である。
【図２】 ここに述べるシステムを実施するのに使用できる音声処理プラットホームの図である。

Claims (12)

1. 公衆交換電話ネットワークに接続するための音声処理システムにおいて、
   音声処理アプリケーションを実行する複数のクライアントコンピュータに接続されたコンピュータ電話サーバーを備え、
   複数のプラットホームを備え、各プラットホームは、１つ又は複数の音声処理ボード上に配置された複数の音声処理リソースを含み、各プラットホームは、互いに他のプラットホームに相互接続され、そして
   上記コンピュータ電話サーバーは、
   上記各プラットホーム及び上記音声処理アプリケーションと通信し、そして処理されている特定の電話コールが必要とする一組の音声処理リソースを決定するプロセッサを含み、
   上記プロセッサにおいて実行され、コールを処理するために使用可能な音声処理リソースを上記プラットホームから割り当てる割り当てソフトウェアを含み、
   上記割り当てソフトウェアは、音声処理リソースをその使用可能性に基づいて同じ又は異なるプラットホームから割り当てるように構成され、
   上記割り当てソフトウェアは、コールを処理するための情報を、そのコールに対して割り当てられた音声処理リソースへ及びその音声処理リソースからルーティングし、それによって、上記割り当てられた音声処理リソースが同じ又は異なる音声処理ボード又はプラットホームのいずれからのものであっても、そのコールを処理する音声処理アプリケーションが同様にコールを処理するように構成され、
   上記割り当てソフトウェアは、コールに対するリソースを、同じ音声処理ボード、次いで、同じプラットホーム、そして異なるプラットホームにおいて割り当てるように最初に試みることにより、割り当てのプライオリティを決めるよう構成されたことを特徴とする音声処理システム。
2. 上記プラットホームは、ＡＴＭスイッチング構成体によって接続され、それにより、上記プラットホーム間でのリアルタイム媒体流の交換を容易にすることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 上記特定の電話コールに対して割り当てられた一組の音声処理リソースは、そのコールで識別されるリソースグループへと構成され、そしてそのコールで識別されたリソースグループは、新たなサービスがコールに対して要求されるか又はリクエストされたときに、そのコールの時間中に変化し得る請求項１に記載のシステム。
4. 上記割り当てソフトウェア及び音声処理アプリケーションはローカルエリアネットワークを経て互いに通信する請求項１に記載のシステム。
5. 上記プロセッサと上記プラットホームは、標準の又は専用のプロトコルを経て通信する請求項１に記載のシステム。
6. 音声処理システムにおいて電話コールを処理する方法であって、
   複数のプラットホームを互いに通信するように接続する段階を備え、各プラットホームは、複数の音声処理ボードを含み、
   上記プラットホームをコンピュータ電話サーバーに接続する段階を備え、このコンピュータ電話サーバーは、１つ又は複数の音声処理ボード及びプラットホームから選択したリソースを、コールを処理するように構成し、そして
   上記コンピュータ電話サーバーを、音声処理アプリケーションソフトウェアを実行する複数のクライアントコンピュータに接続する段階を備え、上記音声処理アプリケーションソフトウェアは、コールを処理するために割り当てられたリソースが同じ又は異なる音声処理ボードに配置されたものであるか又は同じ又は異なるプラットホームに配置されたものであるかを表わす情報を所有せずに、実行され、
   特定のコールを処理するために割り当てられた一組の音声処理リソースは、新たなサービスがコールに対して要求されるか又はリクエストされたときに、その特定のコールの時間中に変化する音声処理リソースセットを含むことを特徴とする方法。
7. 上記特定のコールを処理するために割り当てられたリソースは、もし得られれば、１つのプラットホームの同じ音声処理ボードから割り当てられ、そしてもし同じ音声処理ボードから得られなければ、同じプラットホームに配置された２つ以上の音声処理ボードから割り当てられ、及びもし同じプラットホームから得られなければ、異なるプラットホーム上に配置された音声処理ボードから割り当てられる請求項６に記載の方法。
8. 複数のプラットホームを備えた音声処理システムであって、
   各プラットホームは、複数の音声処理ボードを含み、プラットホーム内の音声処理ボードは、システムバスを経て互いに通信するように接続され、上記プラットホームは、スイッチを経て互いに通信するように接続され、更に、上記プラットホームは、コンピュータ電話サーバー（ＣＴ）に接続され、このコンピュータ電話サーバーは、各コールに対するリソース要求を分析しそしてコールを処理するためのリソースのグループを構成することにより、複数の到達するコールの各々を処理するように構成され、１つのリソースグループにおけるリソースは、コールを処理するのに必要なリソースの使用可能性に基づいて、同じ又は異なる音声処理ボード上に配置されたもの又は同じ又は異なるプラットホーム上に配置されたもので構成され、
   上記ＣＴサーバーは、適切なコール処理ができるようになるまで、物理的に同じ場所に配置されたリソースを割り当てるよう試みるプライオリティスキムを有することを特徴とする音声処理システム。
9. 上記ＣＴサーバーは、ユーザインターフェイス及びソフトウェアを含み、それにより、ユーザがコールを処理するのに使用すべきリソースを特定して、ＣＴサーバーにより割り当てられたリソースをオーバーライドできるようにしたことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 上記スイッチは、ＡＴＭスイッチである請求項８に記載のシステム。
11. 上記ＣＴサーバーは、音声処理アプリケーションを含む複数のクライアントコンピュータと、標準の又は専用のプロトコルを経て通信する請求項８に記載のシステム。
12. 上記プライオリティスキムは、先ず、全てのリソースを、同じ音声処理ボードから、次いで、同じプラットホームから、そして多数のプラットホームから割り当てるように試みる請求項８に記載のシステム。

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