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

1、下一代網(wǎng)絡NGN(NextGenerationNetworks)融合傳統(tǒng)的PSTN語音網(wǎng)絡、計算機網(wǎng)絡、移動通信網(wǎng)絡。NGN中存在一些復雜的計算任務和通信任務。Multi-agent技術(shù)研究通過多個Agent之間的通信、協(xié)作、互操作來完成單個Agent很難或無法單獨完成的復雜任務。為此，本文討論如何將多代理技術(shù)用于NGN完成一些復雜的通信任務與計算任務。 多媒體通信穿越NAT/Firewall是NGN中一個復雜的通信任務。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問題，已成為一個國際性的難題。為此，國際標準組織IETF，以及Cisco、Microsoft、3COM等國際大公司已經(jīng)給出的一些解決方法。但是，這些方法主要針對一些特定的協(xié)議，僅適合于一些特定的應用模式，還不能用于NGN較為全面地解決穿越問題。軟交換需要完成信令轉(zhuǎn)換、呼叫控制、業(yè)務控

3、制等多種計算，它是NGN中的一個復雜計算任務。 目前，Agent技術(shù)主要用來完成對實時性、交互性要求不高的知識交換和知識操作，不太適合于大數(shù)據(jù)量的信息交換。如何擴展Agent之間的通信能力，讓Agent除了支持知識共享，還能支持實時性、交互性強的多層次、多回合的多媒體通信任務，支持大數(shù)據(jù)量的語音、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，以解決一些復雜的任務，還存在諸多理論問題和技

4、術(shù)實現(xiàn)困難，是一個需要深入研究的問題。 本文旨在給出一種新的代理通信語言及其執(zhí)行模型，通過擴展Agent之間的通信能力，使多代理系統(tǒng)能對實時性、交互性要求高的多層次、多回合的多媒體通信任務提供支持。并將其用于NGN中完成多媒體通信穿越NAT/Firewall問題和軟交換計算任務。 本文從以下幾個方面進行了研究：(1)給出支持多媒體通信任務的代理通信語言ACLMC(AgentCommunicationLanguagefor

5、MultimediaCommunication)的通信原語和語法定義。ACLMC語言通過定義特定交互原語來直接表達多媒體通信任務的交互意圖，并能支持實時交互。以ITU-TQ.931作為呼叫基本參考模型，并兼顧ACLMC語言與MoIP(MultimediaCommunicationoverIP)協(xié)議之間的映射需要，同時結(jié)合KQML和FIPAACL的兩種通信語言基本特性，給出ACLMC原語。除此之外，考慮每次通信任務對呼叫標識、地址、媒體格

6、式等呼叫知識的表達需求，描述了KIF、KIT兩種呼叫知識表達方式。為了保證Agent和周圍環(huán)境中的實體進行多媒體交互，需要考慮如何使只能理解ACLMC語言的Agent，與只能解析MoIP協(xié)議的外部實體之間完成多媒體交互。為此，通過對ACLMC語言和MoIP協(xié)議進行全面分析，給出ACLMC語言和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語言帶來的另一個好處是能夠完成異種MoIP協(xié)議實體之間多媒體通信。

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

8、給出事件狀態(tài)活動(ESA)規(guī)則用于對Agent進行活動規(guī)劃?；贛C-AgentSpeak的操作語義，描述了Agent的動態(tài)執(zhí)行模型。該模型被用在多媒體通信任務的Agent設計。 (3)設計基于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Agent之間通過基于ACLMC語言之上的通信，將一級或多級NAT上的多媒體集束會話通信問題轉(zhuǎn)換為非集束會話通信問題進行解決。具體給出了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，從

9、理論上進行了穿越證明，以及給出了Agent功能模型、注冊模式和媒體流與呼叫連接的通信機制描述。討論了系統(tǒng)的安全防護問題和滿足負載均衡處理時的系統(tǒng)性能問題。通過實驗驗證了本文的設計。與已有的穿越方法相比，本文的解決方法首先能同時支持每種MoIP協(xié)議的穿越，其次不需要升級已有的NAT/Firewall設備，能穿越多級NAT/Firewall。在其它性能指標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)中的復雜任務進行分解，然后構(gòu)建基于Multi-agent的軟交換系統(tǒng)體系機構(gòu)。并進一步描述了每個Agent的功能模型、Agent之間的通信方式和交互過程。Agent之間使用ACLMC語言進行通信。并用仿真實驗驗證本文的設想。 本文提出支持多媒體通信任務的ACLMC語言，并給出其執(zhí)行模型。它除了能用來解決本文穿越問題和Softswitch計算任務，也為將來Agent技術(shù)在NGN中更深層次應用研究奠定基礎，特別為將來配合移動A