下一代網(wǎng)絡(luò)中支持多媒體通信任務(wù)的多代理技術(shù)研究.pdf

1、下一代網(wǎng)絡(luò)NGN(NextGenerationNetworks)融合傳統(tǒng)的PSTN語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。NGN中存在一些復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)和通信任務(wù)。Multi-agent技術(shù)研究通過(guò)多個(gè)Agent之間的通信、協(xié)作、互操作來(lái)完成單個(gè)Agent很難或無(wú)法單獨(dú)完成的復(fù)雜任務(wù)。為此，本文討論如何將多代理技術(shù)用于NGN完成一些復(fù)雜的通信任務(wù)與計(jì)算任務(wù)。 多媒體通信穿越NAT/Firewall是NGN中一個(gè)復(fù)雜的通信任務(wù)。由于多

2、媒體通信屬于集束回話通信(BundledSessionCommunications)，多媒體通信不能直接穿越NAT/Firewall。如何全面完善地解決這個(gè)問(wèn)題，已成為一個(gè)國(guó)際性的難題。為此，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織IETF，以及Cisco、Microsoft、3COM等國(guó)際大公司已經(jīng)給出的一些解決方法。但是，這些方法主要針對(duì)一些特定的協(xié)議，僅適合于一些特定的應(yīng)用模式，還不能用于NGN較為全面地解決穿越問(wèn)題。軟交換需要完成信令轉(zhuǎn)換、呼叫控制、業(yè)務(wù)控

3、制等多種計(jì)算，它是NGN中的一個(gè)復(fù)雜計(jì)算任務(wù)。 目前，Agent技術(shù)主要用來(lái)完成對(duì)實(shí)時(shí)性、交互性要求不高的知識(shí)交換和知識(shí)操作，不太適合于大數(shù)據(jù)量的信息交換。如何擴(kuò)展Agent之間的通信能力，讓Agent除了支持知識(shí)共享，還能支持實(shí)時(shí)性、交互性強(qiáng)的多層次、多回合的多媒體通信任務(wù)，支持大數(shù)據(jù)量的語(yǔ)音、視頻格式的信息交換；以及如何將Agent技術(shù)，特別是Multi-agent技術(shù)用于NGN，以解決一些復(fù)雜的任務(wù)，還存在諸多理論問(wèn)題和技

4、術(shù)實(shí)現(xiàn)困難，是一個(gè)需要深入研究的問(wèn)題。 本文旨在給出一種新的代理通信語(yǔ)言及其執(zhí)行模型，通過(guò)擴(kuò)展Agent之間的通信能力，使多代理系統(tǒng)能對(duì)實(shí)時(shí)性、交互性要求高的多層次、多回合的多媒體通信任務(wù)提供支持。并將其用于NGN中完成多媒體通信穿越NAT/Firewall問(wèn)題和軟交換計(jì)算任務(wù)。 本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究：(1)給出支持多媒體通信任務(wù)的代理通信語(yǔ)言ACLMC(AgentCommunicationLanguagefor

5、MultimediaCommunication)的通信原語(yǔ)和語(yǔ)法定義。ACLMC語(yǔ)言通過(guò)定義特定交互原語(yǔ)來(lái)直接表達(dá)多媒體通信任務(wù)的交互意圖，并能支持實(shí)時(shí)交互。以ITU-TQ.931作為呼叫基本參考模型，并兼顧ACLMC語(yǔ)言與MoIP(MultimediaCommunicationoverIP)協(xié)議之間的映射需要，同時(shí)結(jié)合KQML和FIPAACL的兩種通信語(yǔ)言基本特性，給出ACLMC原語(yǔ)。除此之外，考慮每次通信任務(wù)對(duì)呼叫標(biāo)識(shí)、地址、媒體格

6、式等呼叫知識(shí)的表達(dá)需求，描述了KIF、KIT兩種呼叫知識(shí)表達(dá)方式。為了保證Agent和周圍環(huán)境中的實(shí)體進(jìn)行多媒體交互，需要考慮如何使只能理解ACLMC語(yǔ)言的Agent，與只能解析MoIP協(xié)議的外部實(shí)體之間完成多媒體交互。為此，通過(guò)對(duì)ACLMC語(yǔ)言和MoIP協(xié)議進(jìn)行全面分析，給出ACLMC語(yǔ)言和MoIP協(xié)議之間的消息映射、消息序列映射、媒體格式映射、地址映射。ACLMC語(yǔ)言帶來(lái)的另一個(gè)好處是能夠完成異種MoIP協(xié)議實(shí)體之間多媒體通信。

7、 (2)基于Agent的BDI(Belief、Desire、Intention)模型，給出一種新的支持ACLMC通信語(yǔ)言的Agent的解釋執(zhí)行模型。為了闡述Agent在執(zhí)行過(guò)程中的信念(Belief)、愿望(Desire)、意圖(Intention)，定義一種新的Agent語(yǔ)言MC-AgentSpeak，對(duì)其形式語(yǔ)義進(jìn)行了定義和描述。通過(guò)將Agent表達(dá)為由靜態(tài)集合對(duì)象與執(zhí)行過(guò)程組成的元組來(lái)反映多媒體通信Agent的思維、執(zhí)行模型。

8、給出事件狀態(tài)活動(dòng)(ESA)規(guī)則用于對(duì)Agent進(jìn)行活動(dòng)規(guī)劃?；贛C-AgentSpeak的操作語(yǔ)義，描述了Agent的動(dòng)態(tài)執(zhí)行模型。該模型被用在多媒體通信任務(wù)的Agent設(shè)計(jì)。 (3)設(shè)計(jì)基于Multi-agent技術(shù)的多媒體通信穿越NAT/Firewall系統(tǒng)。系統(tǒng)中的多個(gè)Agent之間通過(guò)基于ACLMC語(yǔ)言之上的通信，將一級(jí)或多級(jí)NAT上的多媒體集束會(huì)話通信問(wèn)題轉(zhuǎn)換為非集束會(huì)話通信問(wèn)題進(jìn)行解決。具體給出了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，從

9、理論上進(jìn)行了穿越證明，以及給出了Agent功能模型、注冊(cè)模式和媒體流與呼叫連接的通信機(jī)制描述。討論了系統(tǒng)的安全防護(hù)問(wèn)題和滿足負(fù)載均衡處理時(shí)的系統(tǒng)性能問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文的設(shè)計(jì)。與已有的穿越方法相比，本文的解決方法首先能同時(shí)支持每種MoIP協(xié)議的穿越，其次不需要升級(jí)已有的NAT/Firewall設(shè)備，能穿越多級(jí)NAT/Firewall。在其它性能指標(biāo)方面也有很好的表現(xiàn)。 (4)給出基于Multi-agent的軟交換系統(tǒng)。將軟交

10、換系統(tǒng)中的復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行分解，然后構(gòu)建基于Multi-agent的軟交換系統(tǒng)體系機(jī)構(gòu)。并進(jìn)一步描述了每個(gè)Agent的功能模型、Agent之間的通信方式和交互過(guò)程。Agent之間使用ACLMC語(yǔ)言進(jìn)行通信。并用仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本文的設(shè)想。 本文提出支持多媒體通信任務(wù)的ACLMC語(yǔ)言，并給出其執(zhí)行模型。它除了能用來(lái)解決本文穿越問(wèn)題和Softswitch計(jì)算任務(wù)，也為將來(lái)Agent技術(shù)在NGN中更深層次應(yīng)用研究奠定基礎(chǔ)，特別為將來(lái)配合移動(dòng)A