專利名稱：認知網絡中基于多Agent協(xié)作的可用資源管理系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種認知網絡中的可用資源管理系統(tǒng)及方法，尤其是涉及多Agent協(xié) 作領域的，屬于認知網絡、資源管理領域。
背景技術：
當今網絡資源浪費現象嚴重，隨著用戶數目的日益增多和新業(yè)務的層出不窮，網 絡資源更顯捉襟見肘，新網絡技術的應用迫在眉睫，認知網絡的出現符合時代發(fā)展趨勢，適 應未來網絡發(fā)展需求。認知網絡實現的重要前提是對可用資源的搜集、評估、預測和分配， 只有對全網可用資源進行全面監(jiān)控，才能實時、動態(tài)地掌握網絡狀態(tài)，為更好的滿足用戶需 求奠定基礎，實現整個網絡的認知管理?？捎觅Y源管理系統(tǒng)正是為認知網絡的實現而建立 的，它能全面、準確地掌握網絡各類資源數據信息，在保證資源數據完備性、一致性、穩(wěn)定 性、可靠性的基礎上，實現對整個網絡資源集中化、智能化、可視化管理，滿足認知網絡對資 源的各種功能需求。

發(fā)明內容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的提供一種認知網絡中的可用資源管理方法，能夠監(jiān)視已分配資源的 使用情況，校驗資源分配量，計算剩余資源，從而對網絡資源進行自動、自主、自適應的管 理，不僅可以記錄系統(tǒng)當前資源的使用情況，而且可以根據剩余資源對未來網絡進行預測 及資源再分配，用于解決網絡資源分配效率低下等缺陷，提高資源利用率。技術方案本發(fā)明為實現上述發(fā)明目的采用如下技術方案一種認知網絡中基于多Agent協(xié)作的可用資源管理系統(tǒng)，包括以下模塊(1)資源監(jiān)測模塊，用于收集全網資源信息并進行簡單的數據過濾和預處理；(2)資源評估模塊，用于對當前網絡資源使用狀況進行評估；(3)資源預測模塊，用于在資源評估的基礎上結合用戶的業(yè)務需求來預測網絡是 否能滿足用戶的需求；(4)資源分配模塊，用于在資源預測的基礎上對網絡資源進行分配。(5)資源管理模塊，用于為整個系統(tǒng)提供安全管理、日志管理、數據備份與恢復和 基礎數據配置功能并協(xié)調各代理之間的通信；(6)資源發(fā)布模塊，用于將當前網絡資源和未來網絡可用資源通過web方式發(fā)給 用戶和網絡管理者；(7)資源搜索模塊，用于根據用戶業(yè)務需求搜索網絡中可用資源；(8)資源信息服務器，包括存儲模塊、學習推理模塊、通信模塊、策略庫和數據庫， 用于與資源監(jiān)測模塊、資源評估模塊、資源預測模塊和資源分配模塊進行交互作用；一種基于本發(fā)明的多Agent協(xié)作的可用資源管理方法，包括如下步驟
A步驟，資源監(jiān)測模塊監(jiān)測可用資源的狀態(tài)信息，在讀取頻率大于網絡更新頻率的 前提下采集網絡有效數據，所述網絡有效數據包括CUP使用率、存儲容量、網絡帶寬和數據
容量參數；B步驟，資源搜索模塊根據資源監(jiān)測模塊對當前業(yè)務的感知情況和用戶需求搜索 網絡中的可用資源，并發(fā)送給資源評估模塊；C步驟，資源評估模塊對資源搜索模塊發(fā)送的資源信息進行統(tǒng)計分析，形成資源向 量，進行網絡可用資源評估，驗證是否滿足業(yè)務需求，如不滿足當前網絡業(yè)務需求，則進入 步驟E ；如果滿足當前網絡業(yè)務需求，將數據存儲，進入步驟D ；D步驟，資源預測模塊根據資源信息服務器中的實時數據和歷史數據庫中的歷史 數據，經過學習與推理，采用資源預測步驟預測用戶未來的業(yè)務需求和可利用的剩余資源， 計算剩余資源是否能滿足將來用戶業(yè)務需求，若滿足，網絡將正常運行；反之，進入步驟E ；E步驟，資源分配模塊根據業(yè)務接納控制步驟，對于接納的業(yè)務請求，直接進行資 源分配；對于不能接納的業(yè)務請求，結合資源信息服務器中的數據庫自動實現網絡重配置， 并實時地將配置結果反饋給用戶。進一步地，上述認知網絡中基于多Agent協(xié)作的可用資源管理系統(tǒng)的協(xié)作方法中 的資源預測模塊所采用的資源預測步驟如下步驟D1，在接納業(yè)務后，從資源信息服務器查詢得到t時刻第j個資源的 剩余資源向量
權利要求
1.一種認知網絡中基于多Agent協(xié)作的可用資源管理系統(tǒng)，其特征在于，包括以下模塊(1)資源監(jiān)測模塊，用于收集全網資源信息并進行簡單的數據過濾和預處理；(2)資源評估模塊，用于對當前網絡資源使用狀況進行評估；(3)資源預測模塊，用于在資源評估的基礎上結合用戶的業(yè)務需求來預測網絡是否能 滿足用戶的需求；(4)資源分配模塊，用于在資源預測的基礎上對網絡資源進行分配。(5)資源管理模塊，用于為整個系統(tǒng)提供安全管理、日志管理、數據備份與恢復和基礎 數據配置功能并協(xié)調各代理之間的通信；(6)資源發(fā)布模塊，用于將當前網絡資源和未來網絡可用資源通過web方式發(fā)給用戶 和網絡管理者；(7)資源搜索模塊，用于根據用戶業(yè)務需求搜索網絡中可用資源；(8)資源信息服務器，包括存儲模塊、學習推理模塊、通信模塊、策略庫和數據庫，用于 與資源監(jiān)測模塊、資源評估模塊、資源預測模塊和資源分配模塊進行交互作用；
2.一種基于權利要求1所述的認知網絡中基于多Agent協(xié)作的可用資源管理方法，其 特征在于，包括如下步驟A步驟，資源監(jiān)測模塊監(jiān)測可用資源的狀態(tài)信息，在讀取頻率大于網絡更新頻率的前提 下采集網絡有效數據，所述網絡有效數據包括CUP使用率、存儲容量、網絡帶寬和數據容量 參數；B步驟，資源搜索模塊根據資源監(jiān)測模塊對當前業(yè)務的感知情況和用戶需求搜索網絡 中的可用資源，并發(fā)送給資源評估模塊；C步驟，資源評估模塊對資源搜索模塊發(fā)送的資源信息進行統(tǒng)計分析，形成資源向量， 進行網絡可用資源評估，驗證是否滿足業(yè)務需求，如不滿足當前網絡業(yè)務需求，則進入步驟 E ；如果滿足當前網絡業(yè)務需求，將數據存儲，進入步驟D ；D步驟，資源預測模塊根據資源信息服務器中的實時數據和歷史數據庫中的歷史數據， 經過學習與推理，采用資源預測步驟預測用戶未來的業(yè)務需求和可利用的剩余資源，計算 剩余資源是否能滿足將來用戶業(yè)務需求，若滿足，網絡將正常運行；反之，進入步驟E ；E步驟，資源分配模塊根據業(yè)務接納控制步驟，對于接納的業(yè)務請求，直接進行資源分 配；對于不能接納的業(yè)務請求，結合資源信息服務器中的數據庫自動實現網絡重配置，并實 時地將配置結果反饋給用戶。
3.根據權利要求2所述的認知網絡中基于多Agent協(xié)作的可用資源管理方法，其特征 在于，所述資源預測模塊所采用的資源預測步驟如下步驟D1，在接納業(yè)務后，從資源信息服務器查詢得到t時刻第j個資源的剩η leave余資源向量& V) ’計算出當前時刻t業(yè)務請求i實際消耗的第j個資源向量 (O =\R'jave( -l)-R1Jave(θ| ；步驟D2，計算資源預測參數《=|代"^(O-OpI，其中《p為業(yè)務i實際消耗第j個資源的資源需求經驗向量；步驟D3，計算下一時刻業(yè)務i所需的第j個資源預測向量為 RlJ{t + \) = aR^+{\-a)R^d{t)；步驟D4，根據得到的資源預測向量更新t時刻的第j個資源預留向量 R^eserve(t) = Ri j(t + \) ο
4.根據權利要求2所述的認知網絡中基于多Agent協(xié)作的可用資源管理系統(tǒng)的協(xié)作方 法，其特征在于，所述資源分配模塊所采用的業(yè)務接納控制步驟如下步驟E(I)，通過資源監(jiān)測Agent查詢系統(tǒng)t時刻的第j個資源的剩余資源向量⑴； 步驟以2)，通過資源預測Agent獲得業(yè)務i在t+Ι時刻消耗的資源預測向量&,」α+1) 和資源預留向量^步驟E (3)，計算+ 1)-(RTe(t) + RJserve{t) + Rfeshold) ’若結果為非負數，則允許該業(yè) 務接入；否則進行網絡優(yōu)化階段或QoS調整階段，其中為第j個資源的資源預留門限。
全文摘要
本發(fā)明提供一種認知網絡中基于多Agent協(xié)作的可用資源管理系統(tǒng)及方法，屬于認知網絡、資源管理領域。本發(fā)明引入資源向量概念，運用多agent技術構建了一個可用資源管理系統(tǒng)，實現了認知網絡中的可用資源監(jiān)測、評估、預測和分配。該方法不僅可以記錄系統(tǒng)當前資源的使用情況，而且可以根據剩余資源對未來網絡進行預測及資源再分配，該發(fā)明具有重大的理論價值和應用價值，可以優(yōu)化網絡資源結構，最大化網絡資源利用率，進而保證用戶QoS。
文檔編號H04W24/00GK102075944SQ201010576188
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權日2010年12月7日
發(fā)明者亓晉, 孫雁飛, 張娜娜, 張順頤, 王攀, 顧成杰 申請人:南京郵電大學