DE69433968T2

DE69433968T2 - Kommunikationsnetwerkverwaltung

Info

Publication number: DE69433968T2
Application number: DE69433968T
Authority: DE
Inventors: Marius Nicolae Busuioc; Bharat Purohit; Ian B. Ipswich CRABTREE; Jacob Yadegar
Original assignee: British Telecommunications PLC
Current assignee: British Telecommunications PLC
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2014-12-01
Also published as: JPH10294770A; US20010033551A1; AU692810B2; CN1136873A; US6459683B2; JP2971580B2; CN1390007A; CN1232071C; WO1995015635A1; SG47804A1; CN1132377C; NZ330166A; ES2227543T3; CA2177488A1; DE69433968D1; EP0732018A1; JPH09505917A; EP0732018B1; US6226273B1; CA2177488C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Kommunikationsnetze und insbesondere deren Verwaltung.
Ein Wettbewerbsvorteil kann von Betreibern von Kommunikationsnetzen gewonnen werden über die von ihnen angebotenen Dienste und die Effizienz, mit welcher sie diese Dienste verwalten. Ziele, nach denen ein Netzbetreiber streben kann, umfassen verringerte Gebühren, verbesserte Qualität und erhöhte Kontrolle der Kunden über Dienste. Ein Teil der Netzstruktur, die diese Angebote an den Kunden erleichtern kann, kann das Globale Multi-Dienst-Netzwerk (GMSN – Global Multi-Service Network) sein, das den Netzbetreibern ermöglicht, ihren Kunden anzubieten:

• schnelle Bereitstellung von Diensten
• kontrollierte Dienstqualität
• integrierte Dienste
• geregelte Steuerung von Netzdiensten

Idealerweise werden diese Möglichkeiten mit derselben Verfügbarkeit wie heutzutage Sprachverbindungen angeboten, aber über ein Angebot vieler neuer Merkmale zusammen mit Mobilität und Beweglichkeit der Kunden.
Damit Netzbetreiber ihren Kunden die weitreichende Flexibilität, Qualität und Kontrolle über obige Anforderungen anbieten können, müssen GMSNs unterstützen:

– Bereitstellung von mehrfachen Diensten
– mehrfache Anbieter
– mehrfache Administratoren
– flexible Diensteverwaltung

Aufgrund der Komplexität und Betriebscharakteristiken von GMSNs wird erwartet, dass sie Anforderungen stellen, die über die Fähigkeiten von aktuellen Verfahren der Netzverwaltung hinausgehen. Die GMSNs müssen nicht nur gemäß dem Vertrag dem Kunden Dienste zur Verfügung stellen, sondern der Preis und die Leistung müssen gleichzeitig für den Netzbetreiber optimiert werden.
Ein Multi-Dienste-Netz (MSN – Multi-Service Network) ist jedes Netz, das fähig ist, eine Reihe von Diensten zu unterstützen. Das in einer European RACE-Initiative erforschte Pan-European Integrated Broadband Network, erläutert in der Veröffentlichung „Broadband Communication Management – The RACE TMN Approach", vorgestellt von R. Smith bei der IEE Broadband Conference in London 1990, ist ein Beispiel eines MSN basierend auf dem schnellen asynchronen Übertragungsmodus (Asynchronous Transfer Mode). In den USA sind im Moment Netze verfügbar, die Beispiele von MSNs sind und die herkömmlichere Netzknoten (switches) verwenden (z. B. DMS 250 von Northern Telecom). Derartige Netze können verwendet werden, um sowohl Sprache als auch Daten zu Übertragen. Die Daten können in verschiedene Übertragungsraten aufgeteilt werden, zum Beispiel von 19 kbits/s bis zu 40 Mbits/s, so dass eine Reihe von Diensten von Dateiübertragung bis zu Video in Echtzeit unterstützt werden können. Darüber hinaus geht der Trend in derartigen Netzen hin zu globalen Netzen, wo das MSN sich über viele Länder erstrecken kann, somit entsteht das Aufkommen von GMSNs.
Anfangs zumindest sind die voraussichtlichen Benutzer für MSNs große Geschäftskunden, möglicherweise mit vielen weltweit gelegenen Geschäftssitzen. Derartige Kunden benötigen ein Netzwerk, das als ein privates Vermittlungsnetz erscheint und zumindest die Funktionalität bereitstellt, die sie von den international privat gemieteten Leitungen gewohnt sind. Der Dienst kann tatsächlich von mehreren darunterliegenden Netzen unterstützt werden, möglicherweise von vielen verschiedenen Netzbetreibern. Diese Anordnung ist als ein virtuelles Netz bekannt.
Vertrag über ein Dienst-Niveau (SLAs – Service Level Agreement)
Diese Firmen vertrauen oft einen großen Teil ihrer weltweiten Telekommunikationsanforderungen per Vertrag einem Diensteanbieter an. Es ist sehr wichtig, dass ihnen das in ihrem Vertrag spezifizierte Dienstes-Niveau bereitgestellt wird. Die exakte Definition des Dienstes ist in einem Vertrag über ein Dienst-Niveau (SLA) spezifiziert. Der Bereich der verfügbaren Dienste ist potenziell sehr groß und jeder Dienst kann weiter angepasst werden, da jeder Dienst einen Bereich von Wahlmöglichkeiten hat. Beispiels-Dienste umfassen:

– reservierte internationale private gemietete Leitungen
– Routing gesteuert durch
– Tageszeit
– Anruf-Identität
– anrufender Ort
– kundengesteuerte Wählpläne

Ein Beispiel des letzteren Dienstes ist, wenn ein Benutzer nur 111 zu wählen braucht, um zu der relevanten Verkaufsabteilung durchgestellt zu werden, unabhängig davon, von woher geographisch im Verhältnis zu der Verkaufsabteilung der Anruf getätigt wird.
Von einem SLA kann im Allgemeinen erwartet werden, dass er umfasst:

– Niveau des Dienstes (Blockierwahrscheinlichkeiten, Bitfehlerrate, fehlerfreie Sekunden, usw.)
– Soll- und garantierte Minimum-Bereitstellungs-Zeiten
– Soll- und garantierte Minimum-Stillstand-Zeit
– Soll- und garantierte Minimum-Reparatur-Zeiten
– Soll- und garantierte Dienst-Verfügbarkeit

In der objektorientierten Software-Technologie wurden von den internationalen Normungs-Gremien (OSI/NMF und CCITT) Modelle für Dienste und SLAs entwickelt. Diese sehen generische verwaltete Objektklassen vor, welche Dienste und SLAs definieren. Das Konzept eines Merkmal-verwalteten-Objekts ist eingeführt, um eine Komponente eines Dienstes zu definieren, der dem Kunden angeboten werden kann. Das in intelligenten Netzen zugelassene logische Nummerierungsschema ist ein Beispiel eines derartigen Merkmals. Merkmale können „verschachtelt" sein, so dass ein Merkmal eine Komponente eines anderen Merkmals ist. Die Abbildung von dem Merkmal zu den darunterliegenden Netz-Ressourcen ist auch in dem Merkmals-Objekt definiert. In einem intelligenten Netz eines bekannten Typs mit einer Struktur, die einen Dienst-Steuer-Punkt (SCP) (oder andere Mittel) zur Bezugnahme auf Dienst- und/oder Kunden-Daten umfasst, ist der Dienst-Steuer-Punkt (SCP) typischerweise eine Ressource, von der viele Merkmale (z. B. logische Nummerierung, Tageszeit-Routing) abhängen.
Information über Abrechnung, Fehlerhandhabung und Leistungskriterien können auch in einem Merkmal gespeichert sein, solange es allen Instanzen dieses Merkmals gemeinsam ist. Es ist jedoch zum Beispiel möglich, dass die Leistungskriterien einiger Merkmale von der Verwendung abhängen, die sie erfahren.
Ein SLA ist dann definiert in Form der Teilmerkmale, die den fraglichen Dienst unterstützen. Zusätzlich wird auch Information über den Vertrag und eine Beschreibung des von dem SLA abgedeckten Dienstes gespeichert. Ein SLA bezieht sich typischerweise auf mehrere Merkmale, die sich wiederum auf andere Merkmale und Ressourcen beziehen können. Um diese Beziehungen zu unterstützen, können eine Anzahl von Abhängigkeits-Beziehungstypen definiert werden (Unterstützungen, abhängig von, usw.).
Mehrfach-Dienste-Netzverwaltung
Der Kunde wünscht wahrscheinlich, sein eigenes virtuelles Netzwerk verwalten zu können: Dienste können durch den Kunden über Online-Verbindungen mit der Ausrüstung des Diensteanbieters angefordert, verändert und beendet werden.
Aufgrund dieser ganzen Komplexität ist eine Netzverwaltung extrem schwierig, insbesondere wenn eine Neukonfigurierung erforderlich ist und insbesondere angesichts der SLAs.
Die Bereitstellung von Möglichkeiten für Mehrfach-Dienste für mehr als ein Land erfordert wahrscheinlich eine beträchtliche Kapitalauslage. Um ein derartiges Netz am Leben zu erhalten, müssen die Betriebskosten innerhalb enger Beschränkungen gehalten werden. Um diese Beschränkungen der Betriebskosten zu erreichen, wird eine weitreichende Automatisierung von Verwaltungsfunktionen des Netzes sehr attraktiv, wenn nicht sogar unentbehrlich.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird diese Automatisierung zumindest zum Teil durch die Verwendung einer Technologie von zusammenarbeitenden intelligenten Software-Agenten erreicht. Die Grundlage für eine derartige Technologie wird allgemein in verschiedenen Veröffentlichungen beschrieben, einschließlich:

i) „Distributed Artificial Intelligence" von M. Huhns, Vol. I und II, veröffentlicht von Pitman, Morgan, Kaufmann, 1987;
ii) „Fundamentals of Distributed Artificial Intelligence" von D. G. Griffiths und B. K. Purohit, veröffentlicht in British Telecommunications Technology Journal, Vol. 9, Nr. 3, Juli 1991; und
iii) „The Role of Intelligent Software Agents in Integrated communications Management" von D. G. Griffiths und C. Whitney, in derselben Ausgabe des British Telecommunications Technology Journals.

Der relevante Inhalt der obigen Veröffentlichungen wird hier durch Bezugnahme aufgenommen.
Besondere Aspekte einer Netzverwaltung, die mittels Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zusammen oder einzeln automatisiert werden können, umfassen die Errichtung und Wiederherstellung von Routen in einem zugrunde liegenden physischen Netzwerk, während der Beibehaltung der von dem Kunden erforderten Zufriedenheit.
Langzeit-Dienst-Bereitstellung
Dienstbereitstellung ist eine Bedingung jedes Telekommunikationsbetreibers. Dienstbereitstellung für ein GMSN weicht von herkömmlichen Netzen aufgrund der folgenden Eigenschaften ab:

– ein großer Bereich von Diensten
– ein großer Bereich von Kundentypen
– Komplexe SLAs mit finanziellen Strafen
– mehr als ein Land umspannende Netzwerke

Es ist wahrscheinlich eine Vorraussetzung, dass, wenn ein Kunde die Bereitstellung eines neuen Dienstes anfordert, er einen Kostenvoranschlag und einen Zeitplan innerhalb einer festgelegten Zeit erhält. Der Kunde fordert einen neuen Dienst an (möglicherweise über ein Verwaltungs-Endgerät für existierende Kunden oder über einen Vermittler für neue Kunden) und erwartet, dass ihm Information über die Kosten des Dienstes und den Zeitpunkt der Bereitstellung gegeben werden. Wenn der Dienst von der vorhandenen Netzkonfiguration nicht unterstützt werden kann, ist offensichtlich eine Rekonfiguration erforderlich und kann die Bereitstellung von neuer Ausrüstung beinhalten:
Echtzeit-Netz-Rekonfiguration
Wenn ein Netzelement ausfällt, können mehrere Dienste betroffen sein. Sie können vollständig ausfallen oder teilweise ausfallen, aber ihre Dienstqualität kann unter die in dem Kunden-SLA definierte Qualität fallen. Wenn derartige Fehler auftreten, müssen alternative Wege (durch Rekonfiguration des Netzes) gefunden werden, um denselben Dienst wieder einzurichten.
In einem herkömmlichen Netz (wie z. B. bisher in dem Fernsprechnetz in GB) wird eine derartige Rekonfiguration von Routing-Tabellen in der Vermittlungsstelle (z. B. System-X-Vermittlungsstellen) gesteuert. Die Vermittlungsstelle versucht automatisch, um Probleme in dem Netz durch Steueraktionen von einer zentralen Betriebseinheit herumzuleiten. Dieses Routing berücksichtigt nicht direkt den Typ des geleiteten Verkehrs und als Ergebnis wird aller Verkehr gleich behandelt.
In einem komplexeren Netz (wie GMSNs), in dem es ein großes Angebot an Diensten und eine große Anzahl von unterschiedlichen Kun dentypen gibt, ist dieser einfache Ansatz nicht so geeignet. Es kann nicht länger mit Sicherheit angenommen werden, dass die gesamte Netzbenutzung von gleicher Wichtigkeit ist.
Zusätzlich zu den obigen Veröffentlichungen, die zusammenarbeitende intelligente Software-Agenten betreffen, offenbart die Veröffentlichung „Service negotiation among network management entities" von A. Albanese, Computer Communications, Vol. 16, Nr. 2, Februar 1993, Seiten 128–133, einen generischen Netzverwalter, der als eine Dienstmaschine bezeichnet wird, welche Ressourcen unter ihrer Domain zuweist, um Anforderungen von Clients zu bedienen, und eine weitere Dienstmaschine, die als Xbsos bezeichnet wird, die Visualisierungsdienste zur Überwachung und Steuerung von Dienstmaschinen für einen Verwalter bereitstellt.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Kommunikationsnetzverwaltungssystem zum Verwalten eines Netzwerks als Antwort auf eine Anforderung zur Änderung der mittels des Netzwerks verfügbaren Kommunikationsdienste, wobei das Netzwerk eine Vielzahl, über Übertragungsabschnitte zum Übertragen von Verkehr verbundene, konfigurierbare Netzknoten aufweist, und das Netzwerk mit einem verteilten Steuersystem mit einer Vielzahl von Software-Agenten versehen ist, wobei zumindest einer dieser Agenten die Steuerung über die Konfiguration eines Knotens oder mehrerer Knoten des Netzwerks hat, um jeweiligen Diensten Übertragungsabschnitte zuzuweisen,
wobei zumindest zwei der Agenten jeweils versehen sind mit:

a) Kommunikationsmitteln zum Kommunizieren mit anderen Agenten;
b) zugehörigen Datenspeicher zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu dem Agenten sind;
c) Aktualisierungsmittel zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher;
d) Entscheidungstreffende Intelligenz zur Verwendung bei der Konfigurierung des Netzwerks; und
e) eine Steuerausgabe zur Ausgabe von Steuersignalen an einen Knoten oder mehrere Knoten,

Eine derartige Rekonfiguration würde zum Beispiel von einer Anforderung von einem Kunden für einen neuen Dienst oder im Falle eines Agenten-Ausfalls ausgelöst.
Insbesondere im Falle eines Agenten-Ausfalls kann es sehr wichtig sein, dass die Rekonfiguration sehr schnell durchgeführt wird, um Dienste aufrechtzuerhalten oder wieder herzustellen. Es ist auch wichtig, dass sich die Steuersysteme auf SLAs beziehen, um zu sehen, welche Dienste angesichts eines bevorstehenden oder tatsächlichen Ausfalls Priorität haben. Wenn somit ein Netzfehler auftritt, müssen alle (oder alle wichtigen) betroffenen Dienste erfasst und deren Folgen auf vereinbarte SLAs untersucht werden. Die nicht eingehaltenen SLAs werden in der Reihenfolge der Dringlichkeit klassifiziert und das Netz rekonfiguriert, um den Dienst derart wiederherzustellen, dass die Folgen des Ausfalls minimiert werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Kommunikationsnetzverwaltungssystem zum Verwalten eines Netzwerks, das eine Vielzahl von über Verkehrsübertragungsabschnitte verbundene Netzknoten aufweist und in dem Kommunikationsdienste gemäß vorgegebenen Dienstparametern Kunden zur Verfügung gestellt werden können, indem den Diensten ausgewählte Übertragungsabschnitte des Netzwerks auf einer Prioritätsgrundlage zugewiesen werden, wobei das Verwaltungssystem ein verteiltes Steuersystem aufweist, das zusammenarbeitende intelligente Software-Agenten umfasst, wobei zumindest einer der Software-Agenten die Kontrolle über die Konfiguration eines Knotens oder mehrerer Knoten der Vielzahl von Knoten aufweist, um die Zuweisung von ausgewählten Übertragungsabschnitte vorzusehen,
wobei zumindest zwei der Agenten jeweils versehen sind mit:

a) Kommunikationsmitteln zum Kommunizieren mit anderen Agenten;
b) zugehörigen Datenspeicher zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu dem Agenten sind;
c) Aktualisierungsmittel zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher;
d) Entscheidungstreffende Intelligenz; und
e) eine Steuerausgabe zur Ausgabe von Steuersignalen an seine(n) einen oder mehrere gesteuerte(n) Knoten,

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Kommunikationsnetzverwaltungssystem zum Verwalten eines Netzwerks, das eine Vielzahl von über Verkehrsübertragungsabschnitte verbundene Netzknoten aufweist, in dem Kommunikationsdienste Kunden zur Verfügung gestellt werden können durch Zuweisung von ausgewählten Übertragungsabschnitten des Netzwerks zu den Diensten, wobei das Verwaltungssystem ein verteiltes Steuersystem aufweist, das zusammenarbeitende intelligente Software-Agenten umfasst, wobei zumindest einer der Software-Agenten die Kontrolle über die Konfiguration eines Knotens oder mehrerer Knoten der Vielzahl von Knoten aufweist, um die Zuweisung von ausgewählten Übertragungsabschnitte vorzusehen,
wobei zumindest zwei der Agenten jeweils versehen sind mit:

a) Kommunikationsmitteln zum Kommunizieren mit anderen Agenten;
b) zugehörigen Datenspeicher zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu dem Agenten sind;
c) Aktualisierungsmittel zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher;
d) Entscheidungstreffende Intelligenz;
e) Ausfallerfassungsmittel zum Erfassen eines Ausfalls eines benachbarten Agenten; und
f) Mittel zur Ausgabe eines Angebotswertes,

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Verfahren zum Konfigurieren eines Kommunikationsnetzes als Antwort auf eine Anforderung zur Änderung der mittels dieses Netzwerks verfügbaren Kommunikationsdienste,
wobei das Netzwerk eine Vielzahl über Übertragungsabschnitte zum Übertragen von Verkehr verbundene, konfigurierbare Netzknoten aufweist, und das Netzwerk mit einem verteilten Steuersystem mit einer Vielzahl von Software-Agenten versehen ist, wobei zumindest einer dieser Agenten die Steuerung über die Konfiguration eines Knotens oder mehrerer Knoten des Netzwerks hat, um jeweiligen Diensten Übertragungsabschnitte zuzuweisen,
wobei die Software-Agenten versehen sind mit:

a) Kommunikationsmitteln zum Kommunizieren mit anderen Agenten;
b) Datenspeicher zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu zumindest einem Agenten sind;
c) Aktualisierungsmittel zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher;
d) Entscheidungstreffende Intelligenz zur Verwendung bei der Konfigurierung des Netzwerks; und
e) eine Steuerausgabe zur Ausgabe von Steuersignalen an einen oder mehrere Knoten,

i) Empfangen einer Eingabe an dem Verwaltungssystem, welche die Anforderung für eine Änderung aufweist;
ii) Verhandeln zwischen zumindest einigen der Software-Agenten mittels der Kommunikationsmittel zum Ermitteln von einem oder mehreren Knoten zur Konfiguration, um die Änderung durchzuführen, unter Verwendung der entscheidungstreffenden Intelligenz; und
iii) Ausgeben eines Konfigurationssteuersignals an den/die derart bestimmten Knoten, um Übertragungsabschnitte für die Änderung zur Verfügung zu stellen.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Verfahren zum Rekonfigurieren eines Kommunikationsnetzes als Antwort auf eine Anforderung zur Änderung der mittels dieses Netzwerks verfügbaren Kommunikationsdienste,
wobei das Netzwerk eine Vielzahl über Übertragungsabschnitte zum Übertragen von Verkehr verbundene, rekonfigurierbare Netzknoten aufweist, und wobei ein Verwaltungssystem vorgesehen ist, das eine Gemeinschaft zusammenarbeitender Software-Agenten aufweist, welche die Verwaltungskontrolle über die Konfiguration eines oder mehrerer Knoten des Netzwerks haben, um den jeweiligen Diensten Übertragungsabschnitte zuzuweisen, wobei zumindest zwei der Agenten jeweils versehen sind mit:

a) Kommunikationsmitteln zum Kommunizieren mit anderen Agenten;
b) zugehörige Datenspeicher zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu dem Agenten sind;
c) Aktualisierungsmittel zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher;
d) Entscheidungstreffende Intelligenz; und
e) eine Steuerausgabe zur Ausgabe von Steuersignalen an einen oder mehrere gesteuerte(n) Knoten,

i) Empfangen der Anforderung für eine Änderung an dem Verwaltungssystem;
ii) Verhandeln zwischen zumindest einigen der Software-Agenten mittels der Kommunikationsmittel zum Ermitteln von einem oder mehreren Knoten zur Rekonfiguration, um die Änderung durchzuführen, unter Berücksichtigung von Beschränkungen, einschließlich den Kommunikationsdiensten zugewiesene relative Prioritäten; und
iii) Ausgeben eines Rekonfigurationssteuersignals an den/die derart bestimmten Knoten, von der Steuerausgabe des Agenten oder der Agenten, dem/denen der oder die Knoten zugewiesen wurde(n), um die Änderung zur Verfügung zu stellen.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Verfahren zum Verwalten eines Kommunikationsnetzes,
wobei das Netzwerk eine Vielzahl über Übertragungsabschnitte zum Übertragen von Kommunikationsverkehr verbundene Netzknoten aufweist, und wobei ein Verwaltungssystem vorgesehen ist, das eine Gemeinschaft von Software-Agenten aufweist, von denen einzelne Agenten Ausgaben an einen oder mehrere zugewiesene Knoten des Netzwerks steuern, wobei zumindest zwei der Agenten versehen sind mit:

a) Kommunikationsmitteln zum Kommunizieren mit anderen Agenten;
b) zugehörige Datenspeicher zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu dem Agenten sind;
c) Aktualisierungsmittel zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher;
d) Entscheidungstreffende Intelligenz;
e) Ausfallerfassungsmittel zum Erfassen eines Ausfalls eines benachbarten Agenten; und
f) Mittel zur Ausgabe eines Angebotswertes,

i) Erfassen des Ausfalls eines Software-Agenten mittels des Ausfallerfassungsmittels;
ii) Antworten auf den Ausfall durch Starten eines Angebotsvorgangs in der Gemeinschaft der Software-Agenten, wobei zumindest ein Agent einen Angebotswert F ausgibt, der gewichtete Werte von Para metern darstellt, die für den Agenten hinsichtlich einer Übernahme der Verpflichtung des ausgefallenen Agenten relevant sind;
iii) Bei Vollendung des Angebotsvorgangs, Identifizieren des Agenten, der den günstigen Angebotswert F ausgegeben hat; und
iv) Übertragen einer oder mehrerer Verpflichtung(en) des ausgefallenen Agenten an den identifizierten Agenten.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann als eine offene heterogene Systemarchitektur basierend auf zusammenarbeitenden autonomen Software-Agenten beschrieben werden, um einen Teil von Problemen einer Dienstverwaltung in einem GMSN zu lösen. Die betreffenden Probleme der Dienstverwaltung können die oben erwähnte Echtzeit-Rekonfiguration zusammen mit einer Dienstbereitstellung als Antwort auf eine Kundenanforderung umfassen.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun detaillierter auf beispielhafte Weise unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine Top-Level-Architektur für ein GMSN zusammen mit einem dafür vorgesehenen Steuernetz zeigt;
2 die Architektur eines Software-Agenten zeigt, speziell eines Dienstverwaltungs-Agenten 5, zur Verwendung in dem Steuernetz von 1;
3 die Architektur eines Software-Agenten zeigt, speziell eines Kunden-Agenten 6, zur Verwendung in dem Steuernetz von 1;
4 ein Ablaufdiagramm für einen Verhandlungsvorgang bei der Dienstbereitstellung in einem wie in 1 gezeigten GMSN 1 zeigt;
5 ein Ablaufdiagramm für einen Angebotsvorgang im Falle eines Agenten-Ausfalls in dem Steuernetz von 1 zeigt; und
6 das Ablaufdiagramm von 5 mit einigen zusätzlichen Schritten zeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 weist ein GMSN 1 im Allgemeinen Kommunikations-Übertragungsabschnitte 2 zwischen Netzknoten oder Vermittlungsstellen 3 auf. Kommunikation findet entlang den Kommunikations-Übertragungsabschnitten 2 in einer Kombination statt, die von der Konfiguration an den Netzknoten 3 bestimmt wird.
Das GMSN weist ein zugehöriges Steuernetz 4 mit einer Vielzahl von Computersystemen oder Software-Agenten 5, 6 auf. Es gibt zwei Typen von Software-Agenten 5, 6: die Dienst-Verwaltungs-Agenten (SMAs – Service Management Agents) 5 und die Kunden-Agenten (CAs – Customer Agents) 6. Jeder CA 6 gehört zu einem SMA 5 und wirkt als Vermittler zwischen einem GMSN-Kunden und einem SMA 5, der diesem Kunden einen Dienst zur Verfügung stellen kann.
Software-Agenten 5, 6 können der Gemeinschaft, für die sie das Steuernetz bilden, beitreten oder sie verlassen. Die hauptsächlichen von den Agenten 5, 6 durchgeführten Funktionen sind:

– Einrichtung und Wiedereinsetzung von Kommunikations-Übertragungsabschnitten 2 in dem darunterliegenden GMSN 1
– Erfüllung von Anforderungen der Kunden
– Wiederherstellung von GMSN-Steuerung im Falle eines Agenten-Ausfalls

Die Einrichtung und Wiedereinsetzung von Übertragungsabschnitten 2 wird von den SMAs 5 durchgeführt, während die Erfüllung von Anforderungen der Kunden auf einem Vorgang aus Dialog und Ver handlung zwischen einem CA 6 und einem als Diensteanbieter wirkenden SMA 5 basiert.
Beachtenswert ist, dass ein „Besetzen" zur Dienstbereitstellung und Kundendienstverhandlung im Kontext von unvollständigem Wissen und einschränkenden Bedingungen durchgeführt wird. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sehen Prozesse zur Lösung dieser Probleme vor, bemerkenswerte Merkmale der Prozesse sind, dass sie verteilt sind und widerstandsfähig gegenüber einem Ausfall sind. Der verteilte Aspekt unterstützt eine verbesserte Leistung gegenüber einem zentralisierten System, da es die Möglichkeit zur Reduzierung der Gesamtmenge von durch einen zentralen Punkt geleiteten Daten gibt und die dem verteilten System eigene Elastizität ermöglicht eine langsame Degradation.
Günstigerweise kann sich ein Software-Agent, ein SMA 5, an jedem der GMSN-Knoten 3 befinden, wobei jeder SMA 5 seinen darunterliegenden Netzknoten 3 als auch die zu dem Netzknoten 3 erstreckenden Übertragungsabschnitte 2 überwacht. Primär kontrolliert jeder SMA 5 nur einen Netzknoten 3, aber jeder beliebige SMA 5 hat die Fähigkeit, mehrere Netzknoten 3 gleichzeitig zu kontrollieren. Das heißt, ein SMA 5 kann spezifizieren, welche ankommenden und abgehenden Kommunikations-Übertragungsabschnitte 2 ein Dienst benutzen wird.
Die Software-Agenten 5, 6 bilden ein Einschicht-System. Die Verantwortlichkeit der SMAs liegt darin, den Kunden Dienste mittels der aktuellen Netz-Ressourcen zur Verfügung zu stellen und die bereits eingerichteten Dienste aufrechtzuerhalten. Das heißt, wenn ein Kommunikations-Übertragungsabschnitt 2 ausfällt, sind alle Dienste, die den Übertragungsabschnitt 2 benutzen, betroffen und benötigen eine neue Route oder eine Kombination von Übertragungsabschnitten 2, die ihnen zugewiesen wird. Das Steuernetz 4 von Software-Agenten 5, 6 führt diese Funktionen über Kooperationen durch, da jeder nur ein örtliches Wissen besitzt, aber in einem globalen Zusammenhang arbeiten muss.
Architektur der Agenten
(a) Dienst-Verwaltungs-Agent (SMA) 5
Unter Bezugnahme auf 2 muss jeder SMA 5, um seine Rolle innerhalb des Steuernetzes 4 zu spielen, ein gut strukturiertes Wissen und die Fähigkeit haben, dieses Wissen in Zusammenarbeit mit anderen Agenten 5, 6 zu benutzen. Da er in einer sich dynamisch verändernden Umgebung wirkt, kann sich der SMA 5 über verschiedene Zustände 30 entwickeln. Ein Zustand 30 ist definiert als eine Instanz des Wissens des Agenten, der entsteht als ein Ergebnis aus der Interaktion des Agenten mit der physischen Umgebung und/oder Kontakt mit anderen Agenten. Das Wissen der SMAs kann unterteilt werden in zwei Kategorien, die Datenbank 31 des Agenten und der Arbeitsspeicher 32 des Agenten. Die Datenbank 31 des Agenten enthält Beschreibungen der Topologie 33 von benachbarten Agenten, lokale Netz-Topologie 34, für die der relevante Agent 5 verantwortlich ist, und ein Verkehrsprofil 35. Letzteres beschreibt bereits eingerichtete Dienste, die das lokale Netz des Agenten benutzen. Der Arbeitsspeicher 32 des Agenten besteht hauptsächlich aus Warteschlangen von Meldungen, die von dem Agenten erhalten 36 und gesendet 37 wurden, wobei die Warteschlangen 36, 37 während der Lösung der Netzprobleme entstehen.
Zusätzlich hat jeder SMA 5 einen Satz von „Meldungs-Handhabungsmitteln" 38, die ermöglichen, dass die Verfahren und Algorithmen des Agenten (generischer Agenten-Code) ausgelöst werden und für jeden Meldungstyp auf geeignete Weise verwendet werden. Der generische Agenten-Code umfasst:

– die Wissens-Bewertung und den Aktualisierungs-Algorithmus des Agenten
– einen verteilten Routing-Algorithmus
– einen Kunden-Dienst-Verhandlungs-Algorithmus
– einen „Angebots"-Mechanismus zur Verwendung bei der Wieder-Zuweisung der Steuerung im Fall eines Agenten-Ausfalls

Die Datenbank 31 des Agenten wird während der Existenz eines Agenten ständig aktualisiert und durch Kontakt mit benachbarten SMAs 5 während Problemlösungs-Sitzungen verbessert. Auf Grundlage der Meldungen, wie Alarme, Ergebnisse für Teil-Routen, Bestätigung und Reservierung von Leitungen entlang einer Route zur Einrichtung eines Dienstes, usw., die er erhält, erstellt jeder SMA 5 sein eigenes Modell 39 des GMSN 1 und der darauf laufenden Dienste.
(b) Kunden-Agent (CA) 6
Unter Bezugnahme auf 3 ist ein zweiter Typ eines Software-Agenten, der CA 6, vorgesehen, um eine Anforderung eines Kunden für einen Dienst zu erfüllen. Jeder CA 6 ist mit einem SMA 5 verbunden und weist zumindest folgendes auf:

– eine freundliche Benutzeroberfläche 60
– eine Datenbank 61, die Information über den Umfang der auf dem GMSN 1 angebotenen Dienste, Tarife und Prioritäten enthält
– eine Verhandlungsstrategie 62
– ein CA-SMA-Kommunikations-Protokoll 63

Die Benutzeroberfläche 60 ermöglicht einen Dialog mit einem Kunden, um so eine Erfassung von Kundenanforderungen, eine Bereit stellung von Ratschlägen für den Kunden, z. B. über Dienste, Tarife, usw., eine Vermittlung zwischen Kunden und Diensteanbieter und eine Berücksichtigung von Kundenentscheidungen, wie Änderungen/Modifizierungen von Anforderungen und Akzeptanz von Lösungen, zu erreichen.
Die Dienste-Datenbank 61 enthält Information über den Umfang der Dienste, die von einem Diensteanbieter auf dem GMSN 1 angeboten werden können, und andere Information über die Tarife des Anbieters. Sie kann aktualisiert werden.
Die Verhandlungsstrategie 62 kann auf zumindest zwei Arten umgesetzt werden. Erstens kann dies durch eine Vermittlung zwischen dem Kunden und dem Diensteanbieter geschehen, wobei der Kunde alle Entscheidungen trifft. Alternativ kann der Kunde die Anforderungen an die Dienste und den Kostenbereich angeben, die/den er/sie akzeptieren kann, wodurch dem CA 6 die Freiheit gegeben wird, den besten verfügbaren Dienst auszuhandeln, um diese Anforderungen und den Kostenbereich zu erfüllen.
Das unten beschriebene Ausführungsbeispiel ist eine Implementierung nach dem ersten Ansatz, wobei der Kunde alle Entscheidungen trifft und der CA 6 zwischen dem Kunden und dem Diensteanbieter vermittelt. Der CA 6 wirkt im Interesse des Kunden, der einen Dienst anfordert, und der Kunde kann einfach die bestmögliche Qualität und Priorität zu minimalen Kosten anfordern. Die Anforderung zur Vermittlung entsteht, da der von einem SMA 5 dargestellte Diensteanbieter den Dienst unter der Verwendung eines Minimums an Netz-Ressourcen zu minimalen Betriebskosten einrichten möchte. Somit entsteht ein Dialog zwischen dem CA 6 und einem relevanten SMA 5, um eine gemeinsame akzeptable Übereinkunft zu erreichen.
Dies wird durch den Vorgang der in dem folgenden Abschnitt beschriebenen Agenten-Verhandlung durchgeführt.
Kunden-Dienst-Bereitstellung durch Agenten-Verhandlung
Bevor die Bereitstellung von einem Dienst als Antwort auf eine Kundenanforderung beschrieben wird, ist es wichtig, zu sehen, wie ein Dienst in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung modelliert ist, und die hauptsächlichen Annahmen über die Dienste zu wissen. Die Definition eines Dienstes lautet wie folgt:
Dienst = (Dienstname, Kosten, Priorität, Bandbreite, Quelle, Ziel)
Optional kann die Dienst-Definition auch eine „Dienstqualität" umfassen.
Die Dienst-Parameter Kosten, Priorität und Bandbreite werden nachgeprüft und können während der Verhandlung zwischen einem SMA 5 und einem CA 6 vor der Annahme und Einrichtung eines Dienstes verändert werden. Dies wird später weiter erläutert.
Die Dienst-Annahmen sind wie folgt:

– Ein Dienst ist eine durchgehende Verbindung mit einem einzelnen Pfad. Es werden keine Broadcast-Dienste in Betracht gezogen.
– Dienste werden als bidirektional angesehen, das heißt, Verkehr fließt in beide Richtungen entlang des vorgesehenen Pfades.
– Eine Dienst-Bandbreite wird in Form der Anzahl von erforderlichen Leitungen ausgedrückt.
– Eine Dienst-Bandbreite ist konstant, das heißt, sie variiert nicht entlang ihres Pfades oder mit der Tageszeit.
– Dienste werden priorisiert auf der Grundlage einer Prioritätsnummer, die zuvor ermittelt wird (durch Verhandlung) und sich niemals ändert, während der Dienst in Betrieb ist.
– Die Priorität eines Dienstes ist direkt proportional zu seinem Verkaufspreis.
– Ein Dienst mit niedrigerer Priorität kann zeitweise gestört werden, wenn ein anderer Dienst mit einer höheren Priorität einige der Ressourcen erfordert, die von dem Dienst mit niedrigerer Priorität benutzt werden.

Bei Erhalt einer Kundenanforderung für einen neuen Dienst vergleicht der CA 6 diesen mit der Reihe der verfügbaren Dienste, die von dem Diensteanbieter angeboten werden, und bildet eine Dienst-Spezifikation, die zu dem SMA 5 weitergeleitet wird, der für den Quell-Knoten für diesen bestimmten Dienst verantwortlich ist. Die Spezifikation des angeforderten Dienstes hat folgende Form:
Kunden-Anforderung = (Dienstname, Kosten*, Priorität*, Bandbreite*, Quelle, Ziel)
wobei * einen Anfangswert für diese Parameter bezeichnet.
Wiederum kann die Dienst-Definition optional auch eine „Dienstqualität" umfassen.
Wenn der für den relevanten Quell-Knoten verantwortliche SMA 5 die Kunden-Anforderung für einen Dienst erhält, muss er mit den anderen SMAs 5 zusammenarbeiten, um die kosteneffektivste Route von der Quelle zu dem Ziel zu finden. Der SMA 5, der in diesem Zusammenhang der Diensteanbieter für den Kunden ist, nimmt die Kunden-Anforderung und leitet entweder den Vorgang der Erzeugung von Routen ein oder gibt einen Eintrag in eine anstehende Warteschlange von Einträgen, die jeweils Kunden-Anforderung entsprechen, ein und startet ein „Überwachungs"-Zeitlimit, um die gesamte Wartezeit für eine Antwort zu begrenzen.
Wenn der Prozess einer Erzeugung einer Route eingeleitet wurde, wird die Erzeugung einer Route unter Verwendung eines verteilten Routing-Algorithmus durchgeführt, von dem Beispiele bekannt sind und somit hier nicht im Detail beschrieben werden. Netze, wie das hier betrachtete, müssen als dynamisch angesehen werden. Das heißt, Knoten und Übertragungsabschnitte können zu dem System hinzugefügt oder daraus entfernt werden und die Kapazität auf jedem Übertragungsabschnitt kann variieren. Die Einbeziehung und Behandlung dieser Beschränkungen erfordern Algorithmen, die hinsichtlich Änderungen sehr anpassungsfähig sind. Wenn er diese Anforderungen erfüllt, wird ein von den Agenten durchgeführter verteilter Routing-Algorithmus als attraktiv angesehen.
Ein verteilter Routing-Algorithmus kann zum Beispiel eine Erkundung aller Pfade einschließen, aber gleichzeitig speichert jeder bei der Entwicklung eines Satzes von Routen beteiligte SMA 5 die Kosten der bisher entwickelten kostengünstigsten Route, die ihm über eine weitergeleitete Meldung von einem anderen SMA 5 übergeben wurden. Die SMAs vergleichen dann die Kosten von entwickelten Teil-Routen mit den Kosten der kostengünstigsten gespeicherten Route. Wenn eine Teil-Route teurer ist, wird sie aufgegeben, da sie sicherlich nicht zu einer kostengünstigen Route führt. Ansonsten geht sie weiter zur Fertigstellung (bei Erreichen des Ziels), bei diesem Zustand wird eine Rückmeldung entlang der Route zu dem SMA 5 geleitet, der die Suche eingeleitet hat.
Das Netz von SMAs 5 tritt somit in Aktion, um einen Satz von Routen zur Erfüllung der Anforderungs-Einträge zu finden und an den SMA 5, der nun der Diensteanbieter ist, die voraussichtlichen Routen zurück zu schicken. Jede dieser Routen kann die folgende Struktur aufweisen:
Routen-Ergebnis = (Freie-Kap., Kosten, [N₁, ..., N_i], [(S_i, P_i), ..., (S_k, P_k)])
wobei „Freie-Kap." die globale freie Kapazität entlang der Route ist und „Kosten" einfach die Kosten für diese Route sind.
Unter Bezugnahme auf 1 kann jeder Netzknoten 3 einzeln N₁, N₂, N₃ usw. nummeriert sein. Somit kann eine Route durch das GMSN 1 durch Auflisten der relevanten Knoten 3, durch welche die Route durchgehen wird, ausgedrückt werden. Ein Beispiel kann somit eine Route [N₁, N₅, N₈, N₃] sein. Betrachtet man die auf den Routen-Übertragungsabschnitten verfügbaren Kapazitäten, d. h. freie Kapazitäten, kann dies wie folgt aussehen:
Übertragungsabschnitt-Kap.₁₅ = 30, Übertragungsabschnitt-Kap.₅₈ = 50, Übertragungsabschnitt-Kap.₈₃ = 20
Freie-Kap. = min(Übertragungsabschnitt-Kap.₁₅, Übertragungsabschnitt-Kap.₁₅, Übertragungsabschnitt-Kap.₈₃) = 20
[N₁, ..., N_i] ist die Route dargestellt als eine Liste von Knoten 3 von der Quelle (N₁) zu dem Ziel (N_i).
[(S_i, P_i), ..., (S_k, P_k)] ist eine Unterbrechungsliste, d. h. eine Liste aller Dienste (S_i) mit ihren Prioritäten (P_i), die unterbrochen werden könnten, wenn der vorgeschlagene neue Dienst entlang der Route eingerichtet würde.
Die voraussichtlichen Routen werden nacheinander in absteigender Reihenfolge hinsichtlich Freie-Kap. aufgelistet. Es sollte erwähnt werden, dass jede Route in der Liste notwendigerweise Quell- und Ziel-Einträge in der zugehörigen Kunden-Anforderung erfüllt. Sie erfüllt notwendigerweise auch Kosten-Einträge (Kosten* ≥ Kosten).
Es kann sein, dass die erste Route in der Liste (diejenige mit der maximalen Freie-Kap.) erfüllt:
Freie-Kap._i ≥ Bandbreite*
In diesem Fall müssen keine anderen Dienste unterbrochen werden (die Unterbrechungs-Liste sollte leer sein) und die Belastung des Netzes mit Diensten ist unter Kontrolle, da die Route mit der maximal verfügbaren Kapazität ausgewählt wird. Dann erhält SP die bestimmte Route Route_i und sendet eine Meldung an den CA 6 und informiert ihn über diese Route, um die Kunden-Vereinbarung zur Einrichtung des Dienstes auf dieser bestimmten Route zu erhalten.
Wenn andererseits
Freie-Kap._i < Bandbreite*
dann beginnt ein Verhandlungsvorgang zwischen dem CA 6 und SP.
Wenn keine der Routen genügend Freie-Kap. hat, um die erforderliche Bandbreite zu erfüllen, benutzt der die Firmeninteressen darstellende SP eine Entscheidungs-Funktion, um die optimale Route zu wählen, auf der Dienste unterbrochen werden können. Diese Entscheidungs-Funktion wird unten beschrieben.
Für Route_i, i = 1, ..., n, berechnet SP:
wobei, wie oben angemerkt, (P_i, ..., P_k) Prioritäten von Diensten (S_i, ..., S_k) sind, die unterbrochen werden müssen, wenn die Route_i hergestellt wird. M_i ist der mittlere Netto-Prioritätsverlust pro Dienst, wenn Dienste (S_i, ..., S_k) unterbrochen werden.
Es ist zweckmäßig, die Route auszuwählen, die M_i minimiert. SP startet deswegen eine Schleife, die linear durch diese List sucht, um die Route mit minimalem M_i zu finden, so dass
Priorität > P_i, für jeden Wert von t von 1 bis k,
d. h. ∀t = 1, ..., k
(Relation **)
Wenn sie existiert, können die Dienste zeitweise unterbrochen werden und der CA 6 wird über die gewählte Route informiert, wobei der auf die Kunden-Vereinbarung wartet, um den Dienst einzurichten.
An diesem Punkt ist es wichtig hinzuzufügen, dass bei dieser Implementierung die SMAs 5, die verantwortlich sind für die Übertragungsabschnitte der Route, deren Dienste unterbrochen werden, diese Dienste automatisch identifizieren und, wenn möglich, alternative Routen (Routen-Wiederherstellung) für sie zu finden versuchen. Ist es nicht möglich, kann der SMA noch einmal mit dem für die unterbrochenen Dienste verantwortlichen CA verhandeln. Dies geschieht, um den Einnahmeausfall aufgrund der Unterbrechung der Dienste mit geringerer Priorität zu minimieren.
Ansonsten empfiehlt der SP dem CA seine beste Option (die Route mit dem Minimum-M_i) und an diesem Punkt kann der Kunde zustimmen, die Anforderung an die Bandbreite zu senken, und die verfügbare freie Kapazität auf der vorgeschlagenen Route zu akzeptieren. Wenn der Kunde den obigen Vorschlag annimmt, wird dieser Dienst entlang der Route ohne Unterbrechung eingerichtet und somit ohne zusätzliche Kosten.
Wenn der Kunde dagegen seine Anforderungen an die Bandbreite unbedingt beibehalten möchte, verhandelt der SP mit dem CA auf der Grundlage einer Erhöhung der erforderlichen Dienst-Priorität (Priorität*). Eine Priorität kann zum Beispiel direkt proportional zu den Kosten sein. Für eine höhere Dienst-Priorität, wird von dem CA erwartet, mehr zu zahlen.
Wenn der CA eine neue höhere Priorität akzeptiert, berechnet der SP die zusätzlichen Kosten, die der Kunde zu zahlen hat, auf der Grundlage des mittleren Prioritätsverlustes (M_i). Die Gesamtkosten des Dienstes, die Gesamtkosten = Kosten* + Extrakostenbetragen, spiegeln den Anstieg des Prioritätsgrades wider. Priorität = Priorität* + Extra-Priorität
Die Extra-Priorität ist die zu der Priorität* hinzu zufügenden Menge, um die oben angeführte „Relation **" zu erfüllen. Dann wird derselbe Mechanismus wie für die oben erläuterte Routen-Wiederherstellung auf die gestörten Dienste angewendet.
Eine kurze Zusammenfassung des Verhandlungsvorgangs wird nun unter Bezugnahme auf 4 gegeben:
Beginn
Schritt 20: der CA fordert, dass ein Dienst bereitgestellt wird.
Schritt 21, 22: der SP wählt die optimale in dem Netz verfügbare Route aus und ermittelt die Machbarkeit und Kosten des Dienstes und die zu unterbrechenden Dienste (wenn vorhanden).
Schritt 23: der SP ermittelt, ob vorhandene Dienste unterbrochen werden. Wenn nicht, geht das System weiter zu Schritt 24. Wenn sie unterbrochen werden, geht das System weiter zu Schritt 25.
Schritt 24: der SP informiert den CA über den vorgeschlagenen Dienst (Kosten, Route) und hört auf.
Schritt 25: der SP überprüft, ob der angeforderte Dienst eine höhere Priorität hat als die zu unterbrechenden Dienste. Wenn ja, geht das System zurück zu Schritt 24. Hat er keine höhere Priorität, geht das System zu Schritt 26.
Schritt 26: der SP verhandelt mit dem CA, um Anforderungen an die Bandbreite zu verringern oder um die Dienst-Priorität zu erhöhen (in diesem Modell ist die Priorität direkt proportional zu den Kosten).
Schritt 27: es wird überprüft, ob der CA dies annehmbar findet. Wenn ja, geht das System zu Schritt 24. Wenn nein, geht das System zu Schritt 28.
Schritt 28: der SP verhandelt mit dem CA, um den Dienst zu verändern (Schritt 28), verändert dann die technische Dienstbeschreibung und geht zurück zu Schritt 20.
Dies ist ein einfaches Beispiel eines Interaktionsvorgangs zwischen SMA und CA. Es gibt jedoch Situationen, in denen eine höhere Komplexität erforderlich ist.
Bisher wurden Agenten als robust und pannensicher angesehen. Dies ist keine realistische Annahme, da es sehr wohl möglich ist, dass Agenten ausfallen können. Der nächste Abschnitt diskutiert, wie die verbleibenden Agenten mit einem Agentenausfall umgehen.
Agentenausfall
Das oben beschriebene Systemmodell besteht im Wesentlichen aus zwei Netzen, die sich gegenseitig beeinflussen – das darunterliegende physikalische Kommunikationsnetz (als GMSN-Netz 1 bezeichnet) und ein Netz 4 aus Agenten 5, 6, deren Funktion in der Verwaltung und Steuerung des GMSNs besteht. Um diese Funktionen durchzuführen, haben die Agenten bestimmte Verpflichtungen, die auf die allgemeinste Form gebracht zwei Arten sind: verwaltend und vertraglich. Als ein Verwalter 5 hat der Agent die Verpflichtung, gewisse Knoten 3 und Übertragungsabschnitte 2 geeignet zu steuern. Als ein Vertragspartner 6 muss der Agent eine Bereitstellung und Instandhaltung der Dienste, über die man einig geworden ist, sicherzustellen.
Die Stabilität des Agentennetzes 4 wäre zuerst unterbrochen, wenn ein SMA 5 ausfällt. In derartigen Umständen bricht der normale Betrieb des Agentennetzes 4 zusammen, da wegen des Agentenausfalls seine Verpflichtungen vernachlässigt werden, wodurch ein „abnormales" Verhalten des Agentennetzes entsteht. Die Abnormität besteht solange, bis entweder der ausgefallene Agent wiedereingesetzt wird oder, wenn diese Möglichkeit nicht sofort realisiert werden kann, seine Verpflichtungen auf geeignete Weise an seine Nachbarn zugewiesen werden. Da die Verpflichtungspläne der SMAs nach dem Ausfall von Agenten modifiziert werden, wird das System an einer neuen Stabilitätsschwelle wieder normalisiert.
Was die Stabilitätsschwelle betrifft, ist jeder Agent derart ausgebildet, während seines aktiven Lebens auf einem bestimmten Belastungsniveau (Anzahl der Anfragen, die zu lösen sind) zu arbeiten, und kann theoretisch jede Anzahl von Knoten 3 verwalten. In der Realität gibt es Grenzen, jenseits derer das Steuersystem des Agenten die Leis tungskriterien, für die er gestaltet wurde, möglicherweise nicht mehr erfüllen kann. Die Stabilitätsschwelle ist die mittlere Belastungsgrenze (Vertrags- und Verwaltungsbelastung), jenseits der das System nicht auf die gestellten Anfragen auf stabile Weise antworten kann.
Anfangs wird angenommen, dass ein Isomorphismus zwischen dem Agentennetz 4 und dem GMSN 1 besteht. Deswegen verwaltet jeder SMA 5 seinen entsprechenden Knoten 3 und möglicherweise einige der an den Knoten 3 ankommenden Übertragungsabschnitte 2. Es wird der Ausfall eines SMA 5 (beispielsweise als A bezeichnet) angenommen. Die benachbarten SMAs bemerken den Ausfall von A (durch Erfassen von Alarmen) und übernehmen somit die Verpflichtungen von A auf die eine oder andere Weise. Um dies zu erreichen, findet eine Menge von Kommunikation zwischen SMAs 5 statt, die von dem Ausfall von A wissen, um die Zuweisung der Verwaltungs- und Vertrags-Verpflichtungen von A zu verhandeln.
Die Verhandlungs-Grundlage zwischen den Agenten 5, 6 ist eine Angebots-Funktion (F), dessen Wert basierend auf dem aktuellen Zustand des Netzes 4 berechnet wird. Um die Angebots-Funktion F zu berechnen, werden vier Kriterien berücksichtigt. Auf Grundlage dieser Kriterien ist die Angebots-Funktion F eine gewichtete Summe einiger zuvor berechneter Parameter (einer für jedes Kriterium): F = W1C + W2R + W3O + W4Mwobei C, R, O und M für jedes Kriterium berechnete Parameter sind, wie unten erläutert, und w₁ bis w₄ Gewichte sind, wobei w₃ und w₄ negativ sind.
Anmerkungen: NA = benachbarter Agent; FA = ausgefallener Agent.
Kriterium I: Verbundenheits-Parameter (C)
Annahmen

[Je mehr Übertragungsabschnitte ein benachbarter Agent NA_i hat, die mit den Knoten des FA verbunden sind, umso größer ist seine Verbundenheit C].
[Je größer die Verbundenheit C, umso größer ist die Chance des NA_i, das Angebot zu gewinnen].

Kriterium II: Dienstverpflichtungs-Parameter (R)
Annahmen

[Je mehr Dienste ein benachbarter Agent NA_i unter Verwendung der Übertragungsabschnitte, die vorher von dem FA verwaltet wurden, bereitstellt, umso größer ist seine Verpflichtung R, diese Dienste zu beaufsichtigen und weiterzuführen].
[Je größer die Verpflichtung R ist, umso größer stehen die Chancen von NA_i, das Angebot zu gewinnen].

Kriterium III: Ausnutzungs-Parameter (O)
Annahme

[Je mehr Aufgaben ein benachbarter Agent NA_i hat, d. h., je höher die Anzahl der Anfragen ist, die der Agent in seiner Warteschlange der ankommenden Meldungen gespeichert hat, umso größer ist seine Ausnutzung O].
[Je größer die Ausnutzung ist, umso geringer sind die Chancen des NA_i, das Angebot zu gewinnen].

Kriterium IV: Verwaltungs-Parameter (M)
Annahme

[Je mehr ein benachbarter Agent NA_i als Verwalter beschäftigt ist, d. h., je größer die bereits ausgeübte Kontrolle über die Knoten 3 und Übertragungsabschnitte 2 des darunterliegenden Netzes 4 ist, umso weniger Verfügbarkeit weist er auf, um der neue Verwalter hinsichtlich den Knoten und Übertragungsabschnitten des FAs zu sein].
[Je größer der Verwaltungseinsatz M, umso geringer sind die Chancen des NA_i, das Angebot zu gewinnen].

Jeder SMA, dem der Ausfall von A bekannt ist, wartet ausreichend lange, um Meldungen von anderen SMAs zu erhalten, und der Agent mit dem höchsten Angebots-Funktionswert übernimmt diejenigen Verpflichtungen, für die er ein Angebot abgegeben hat. Dieser ganze Vorgang wird jedes Mal ausgelöst, wenn ein SMA ausfällt und dauert solange an, bis dessen Verpflichtungen (sowohl als Verwalter als auch als Vertragspartner) an die anderen SMAs, denen der Ausfall von A bekannt ist, neu zugewiesen wurden.
In einem Beispiel des obigen Angebotsvorgangs, unter nochmaliger Bezugnahme auf die Angebots-Funktion F, können die Gewichte w₁, w₂, w₃ und w₄ angepasst und experimentellen Ergebnissen unterworfen werden. Jedoch kann w eine Struktur auferlegt werden. Erstens sind w₁ und w₂ beide positiv. Zweitens sind w₃ und w₄ aufgrund ihrer inhibierenden Wirkung negativ. Drittens muss der dominanteste Faktor der Verbundenheits-Parameter (C) sein. Deswegen wurde dem Gewicht w₁ der Wert 1 zugewiesen.
Den anderen Gewichten wurden folgende Werte zugewiesen: w2 = 1/βwobei β = die mittlere Anzahl von mit einem Knoten in dem Netz verbundenen Übertragungsabschnitten ist (Fan-out). w3 = –10/μwobei μ = die Gesamtzahl von Knoten in dem Netz.
w₄ kann gemäß dem Verhältnis von Agenten zu Knoten angepasst werden. Ein normaler Wertebereich wäre von 0 bis –1. Je höher das Verhältnis von Agenten zu Knoten ist, umso eher wird w₄ –1 erreichen, wobei dies die Gesamtwirkung einer Verteilung von Verwaltungsverpflichtung unter mehr Agenten hat, durch Erhöhen der Wirkung von M auf F. Ein Ausdruck für w₄ kann zum Beispiel lauten „1/Cluster-Größe", wobei die Cluster-Größe die durchschnittliche Anzahl der von einem Agenten verwalteten Knoten ist. Dadurch wird die Angebots-Funktion weniger empfindlich gegenüber der wahren Anzahl von von einem Agenten (M) verwalteten Knoten, wenn die mittlere Cluster-Größe sowieso relativ hoch ist.
Somit kann die Angebots-Funktion dargestellt werden als: F = C + 1/βR – 1/μO + w1M
Szenario
Man betrachte ein Netz mit 10 Knoten mit dem Durchschnitts-Fan-out von 4. A, B, C und D sind vier Agenten in der Steuerungsschicht und jeder von ihnen ist verantwortlich für eine Anzahl von Knoten 3, wie unten angegeben wird. Im Fall des Ausfalls des Agenten A, während B, C und D seine benachbarten Agenten sind, gilt:
Ausgefallener Agent = A

Nachbarn = B, C und D
Angebots-Formel-Gewichte: w₁ = 1, w₂ = 1/4, w₃ = –1/10 und w₄ = –0.4

Agentendetails
Agentenname: B

Verbundenheit (Knoten von B mit Knoten von A) = 5 Übertragungsabschnitte
Bereitgestellte Dienste (mit der Kooperation von A) = 8 Dienste
Aktuell zu lösende Anfragen = 4
Verwaltete Knoten = 3

Agentenname: C

Verbundenheit (Knoten von C mit Knoten von A) = 2 Übertragungsabschnitte
Bereitgestellte Dienste (mit der Kooperation von A) = 10 Dienste
Aktuell zu lösende Anfragen = 5
Verwaltete Knoten = 1

Agentenname: D

Verbundenheit (Knoten von B mit Knoten von A) = 5 Übertragungsabschnitte
Bereitgestellte Dienste (mit der Kooperation von A) = 3 Dienste
Aktuell zu lösende Anfragen = 3
Verwaltete Knoten = 5

Die resultierenden Angebotswerte sind:
für Agent B: F = 5 + 0.25*8 – 0.1*4 – 0.4*3 = 5.4
für Agent C: F = 2 + 0.25*10 – 0.1*5 – 0.4*1 = 3.6
für Agent D: F = 5 + 0.25*3 – 0.1*3 – 0.4*5 = 3.45
Das Ergebnis ist, dass der Agent B der Gewinner ist, so dass er die Verpflichtungen des ausgefallenen Agenten A übernehmen wird.
Unter Bezugnahme auf 5 kann der oben beschriebene Angebotsvorgang in der Form eines Ablaufdiagramms dargestellt werden. Er wird ausgelöst, wenn ein Agent den Ausfall eines Nachbarn durch Erfassen von Alarmen bemerkt (Schritt 40). Der Alarmmechanismus kann als eine einfache und kontinuierliche Kontrolle betrachtet werden, in der jeder Agent regelmäßig eine Meldung an seine Nachbarn sendet und dann die Liste der auf die Meldung antwortenden Agenten mit der Liste der Nachbarn vergleicht. Ein fehlender Agent wird als „tot" angesehen, wenn, und nur wenn, ein Übertragungsabschnitt-Ausfall-Alarm (unterbrochene Verbindung) für den Kommunikations- Übertragungsabschnitt mit diesem Agenten nicht erhalten wurde. Die an die Nachbarn weitergeleitete Meldung kann verwendet werden, um deren Wissen zu aktualisieren (d. h. das Senden der Liste von aktuellen Nachbarn hilft ihnen in dem Angebotsvorgang).
Der nächste Schritt für jeden Agenten, der von dem Ausfall von Agent A weiß, liegt im Berechnen der Angebots-Funktion F, Schritt 41, und Versenden seines eigenen Angebotswertes (Schritt 42). Nimmt man das Beispiel eines Agenten, Agent B, tritt dieser in eine Schleife ein (Schritte 50, 43, 44, 51), während der er auf Bekanntgaben und Angebote von anderen benachbarten Agenten wartet. In Schritt 50 überprüft er seine Eingangsmeldungen auf von den anderen benachbarten Agenten erhaltene Angebote oder Bekanntgaben des Gewinners. In Schritt 43 fällt er eine Entscheidung, ob der Gewinner gefunden wurde. Das könnte so sein, weil der Agent B eine Bekanntgabe des Gewinners von einem anderen Agenten in seinen Eingangsmeldungen erhalten hat (Schritt 50). Wenn ja, verlässt er die Schleife, aber wenn nein, geht er weiter zu Schritt 44, der als Vorbereitung zur eigenen Berechnung des Gewinners dient. Das heißt, wenn alle Angebote von den anderen benachbarten Agenten erhalten wurden, verlässt der Agent B wiederum die Schleife und vergleicht dieses Mal die erhaltenen Angebote, zusammen mit seinem eigenen Angebot, um den Gewinner zu finden (Schritt 46). Wenn noch nicht alle Angebote erhalten wurden, wartet der Agent B eine zumutbare Zeitdauer (Schritt 51) und geht dann zu dem Beginn der Schleife zurück (Schritt 50).
Die zwei Wege aus der Schleife heraus, bei Schritt 43 und 44, betreffen die Fälle, wo ein anderer benachbarter Agent alle Angebote vor dem Agenten B erhalten hat (Schritt 43) und wo der Agent B offensichtlich der erste ist, der alle Angebote erhält und deswegen den Gewinner von sich aus findet (Schritt 44, 46).
Eine weitere Überprüfung muss in jedem Fall von dem Agenten B durchgeführt werden (Schritt 47), um zu beurteilen, ob er selbst der Gewinner ist, da er als Gewinner die Verpflichtungen des Agenten A übernehmen muss. Wenn somit der Agent B in Schritt 47 herausfindet, dass er selbst der Gewinner ist, aktualisiert er sein Wissen (Schritt 49), übernimmt folglich die Verpflichtungen des ausgefallenen Agenten A, sendet eine Bekanntgabe (Schritt 53) an alle anderen an dem Angebot beteiligten benachbarten Agenten und beendet den Vorgang (Schritt 54). Wenn der Agent B nicht der Gewinner ist, aktualisiert sich der Agent B dieses Mal durch Zuweisen eines Zeigers „Agent A – Gewinner" (Schritt 45), um sicherzustellen, dass er in Zukunft mit dem Gewinner statt mit dem Agenten A kommuniziert. Wiederum macht Agent B dann eine Bekanntgabe des Gewinners (Schritt 53) an alle anderen an dem Angebot beteiligten benachbarten Agenten und beendet den Vorgang (Schritt 54).
Unter Bezugnahme auf 6 können in einer alternativen Version die von den Agenten durchgeführten Schritte in dem Vorgang zusätzliche Überprüfungen enthalten, die ihnen eine Sicherstellung ermöglichen, dass sie sich angemessen aktualisiert haben, ohne die Aktualisierungsschritte 49, 45 zu wiederholen.
In dieser Version geht, wenn der Agent B den Gewinner nach dem Lesen seiner Eingangsmeldungen kennt (Schritt 43), er zu Schritt 100, um zu überprüfen, ob er seine Aufzeichnungen hinsichtlich des Gewinners bereits aktualisiert hat. Wenn ja, geht er einfach zu STOP (Schritt 54). Wenn nicht, kehrt er zurück zu Schritt 47 und fährt im Wesentlichen wie in der Version von 5 fort. Um die Information für Schritt 100 zu liefern, setzt er jedoch nach den Schritten 49 oder 45 (aktualisieren seines Wissens oder zuweisen eines Zeigers) für sich selbst ein Flag (Schritt 52), um zu zeigen, dass er seine Aufzeichnungen hinsichtlich eines Gewinners aktualisiert hat.
Die Version von 6 ist für den Fall vorgesehen, wenn der Agent B alle Angebote erhält (Schritt 44), vergleicht und den Gewinner findet (Schritt 46), dann später auch eine Bekanntgabe des Gewinners von einem anderen Agenten erhält. In der Version von 6 veranlasst die nachfolgende Bekanntgabe den Agenten B, einfach zu STOP zu gehen (Schritt 54), da die Überprüfung in Schritt 100 zeigen werden, dass seine Aufzeichnungen bereits aktualisiert wurden.
Die Version von 6 behandelt auch den Fall, in dem ein Agent eine Bekanntgabe eines Gewinners von mehr als einem benachbarten Agenten erhält. Wiederum kann die zusätzliche Logik des Aktualisierens seiner eigenen Aufzeichnungen bei Erhalt der zweiten (und nachfolgenden) Bekanntgabe(n) vermieden werden.
Es kann sicherlich noch weitere alternative Vorgänge zu obigen geben, ohne von einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel können die auf den BEGINN folgenden Vorgangsschritte Kontrollen enthalten, um die Wiederholung einer Antwort auf Alarmmeldungen, die bereits erledigt wurden, zu verhindern.
In obiger Beschreibung eines Angebotsvorgangs wurden gewisse Annahmen wie folgt gemacht:

1. Ein Agent kann mit anderen Agenten in der Gemeinschaft unter Verwendung direkter oder indirekter Kommunikation kommunizieren.
2. Aus Gründen der Einfachheit ist der Angebots-Algorithmus angelegt, nur benachbarte Agenten einzuschließen, die noch immer über direkte Kommunikations-Übertragungsabschnitte mit dem ausgefallenen Agenten verbunden sind. Die Nachbarn, deren Kommunikations-Übertragungsabschnitte vorher unterbrochen wurden, können die Ausfallalarme des Agenten nicht „lesen", aber sie können Information über die endgültige Angebotsentscheidung erhalten, die von den direkt mit dem ausgefallenen Agenten verbundenen Agenten getroffen wurde.

Die Übertragung von Verpflichtungen weg von dem ausgefallenen Agenten kann auf eine von zwei Arten geschehen. Der Gewinner-Agent kann zum Beispiel auf die Datenbank des ausgefallenen Agenten zugreifen, aus der er die vorher dem ausgefallenen Agenten eigene Information abfragen kann. Dies basiert selbstverständlich auf der Annahme einer gültigen/zugänglichen Datenbank. Ein zweiter Ansatz basiert auf der Idee, dass der „Gewinner" die Information, die in der Datenbank (die im Moment nicht verfügbar ist) des ausgefallenen Agenten gespeichert ist, durch einen Dialog mit den anderen Nachbarn des ausgefallenen Agenten wieder herstellt. Unter der Verwendung dieses Ansatzes ist es noch immer möglich, Information, wie Verbundenheits-Knoten und -Übertragungsabschnitte, eingerichtete Dienste auf Übertragungsabschnitten des ausgefallenen Agenten, usw., wiederzuerlangen.
Dienst-Wiederherstellung
Oben werden die Antworten auf einen Agenten-Ausfall in der Steuerungsschicht 4 beschrieben. Jedoch können auch Knoten 3 und Übertragungsabschnitte 2 des darunterliegenden GMSN 1 ausfallen. Wenn ein Knoten 3 nicht mehr arbeitet, arbeiten alle auf ihm ankommenden Übertragungsabschnitte 2 nicht mehr. Somit ist ein Knoten-Ausfall äquivalent zu einem Ausfall mehrere Übertragungsabschnitte und lässt sich somit zurückführen auf den grundlegenderen Fall eines Übertragungsabschnitts-Ausfalls. Deswegen ist es ausreichend, das Problem eines Ausfalls der Übertragungsabschnitte zu betrachten. Alle entlang des ausgefallenen Übertragungsabschnitts „laufenden" Dienste sollten erfasst und umgeleitet werden. Das Umleiten eines existierenden Dienstes kann selbst als ein Typ einer Dienstbereitstellung betrachtet werden.
Der herangezogene Wiederherstellungs-Vorgang wendet denselben auf „Teilen und Begrenzen" (branch and bound) basierenden Routing-Vorgang an, der zur Bereitstellung von Diensten verwendet wird und oben erwähnt wurde.
Der Ausfall eines Netz-Übertragungsabschnitts 2 löst eine Alarmmeldung aus, die automatisch an den für den Übertragungsabschnitt verantwortlichen SMA 5 gesendet wird. Der SMA 5 identifiziert dann die betroffenen umzuleitenden Dienste und stellt sie in seine Warteschlange, damit sie in der Reihenfolge ihrer Priorität berücksichtigt werden. Der SMA 5 sendet eine Umleitungs-Anforderung, die ähnlich wie die Anforderung für einen neuen Dienst (bereits erläutert) ist, an seine Nachbarn und fordert sie auf, alternative Routen um den ausgefallenen Übertragungsabschnitt herum bereitzustellen. Der umgeleitete Dienst ist die Einrichtung einer Route mit der Kapazität des unterbrochenen Dienstes von dem Ursprung (wo die Unterbrechung auftritt) zum Ziel (wo die Unterbrechung endet). Wenn die Ergebnisse an den für den ausgefallenen Übertragungsabschnitt verantwortli chen SMA zurückgesendet wurden, wird die Route mit den geringsten Kosten ausgewählt.
In einigen Fällen kann es keine alternative Route für den Dienst geben, da:

– es keine alternativen Routen mit der erforderlichen Kapazität gibt;
– die Kostenbegrenzung zu knapp war;
– unzureichende Suchzeit vorgegeben war.

Was auch immer der Fall ist, der initiierende SMA (der Agent, an den ein Ausfall eines Übertragungsabschnitts signalisiert wurde) muss entscheiden, was zu tun ist. Eine einfache Maßnahme könnte sein, die Kostenzwänge zu lockern und es nochmals zu versuchen.
Es sollte angemerkt werden, dass, obwohl in 1 ein 1 : 1-Verhältnis zwischen den SMAs 5 und den Knoten 3 des GMSNs 1 gezeigt ist, dies nicht notwendigerweise der Fall sein muss. Es wird sogar wahrscheinlich wirksamer sein, dass es weniger SMAs 5 als Knoten 3 gibt, sodass jeder SMA 5 deswegen mehr als einen Knoten 3 steuert.
Es sollte ebenfalls angemerkt werden, dass in dem oben beschriebenen Beispiel der vorliegenden Erfindung, in dem der Agent A ausfällt und der Agent B der Gewinner ist, der Agent B die Verpflichtungen von Agent A übernimmt. In der Praxis wird es wirksamer sein, wenn die Verpflichtungen von Agent A unter mehr als einem Agenten verteilt werden. Der Angebotsvorgang kann deshalb alternativ derart gestaltet werden, dass verbleibende Agenten nur für ausgewählte Verpflichtungen eines ausgefallenen Agenten ein Angebot abgeben, oder dass jeder benachbarter Agent unterschiedliche Angebots-Funktionen hinsichtlich unterschiedlicher Verpflichtungen des ausgefallenen Agenten ausgibt.
In dieser Beschreibung wird der Ausdruck „zusammenarbeitende intelligente Software-Agenten" benutzt. Ohne die Kenntnisse eines Fachmanns beschränken zu wollen, kann zum Zweck dieser Patentbeschreibung ein zusammenarbeitender intelligenter Software-Agent als ein Software-Objekt betrachtet werden, das die notwendigen Funktionen, soweit erforderlich, für ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausführen kann. Ein relevantes Software-Objekt wird deswegen möglicherweise aufweisen einen Datenspeicher oder einen Zugriff auf einen Datenspeicher, zumindest einige Daten (oder einen Zugriff auf einige Daten), die, in Bezug zu dem/den Kommunikations-Netzwerk(en), lokal statt global zu dem Software-Objekt sind, Intelligenz, um Entscheidungen fällen zu können und für deren Durchführung, Kommunikationsmittel zur Kommunikation mit anderen Agenten, Steuerausgaben zur Ausgabe von Steuersignalen an zugewiesene Knoten und Aktualisierungsmittel zum Aktualisieren seiner Daten.

Claims

Kommunikationsnetzverwaltungssystem zum Verwalten eines Netzwerks als Antwort auf eine Anforderung zur Änderung der mittels des Netzwerks verfügbaren Kommunikationsdienste, wobei das Netzwerk eine Vielzahl, über Übertragungsabschnitte (2) zum Übertragen von Verkehr verbundene, konfigurierbare Netzknoten (3) aufweist, und das Netzwerk mit einem verteilten Steuersystem (4) mit einer Vielzahl von Software-Agenten (5, 6) versehen ist, wobei zumindest einer dieser Agenten die Steuerung über die Konfiguration eines Knotens oder mehrerer Knoten des Netzwerks hat, um jeweiligen Diensten Übertragungsabschnitte zuzuweisen, wobei zumindest zwei der Agenten jeweils versehen sind mit: a) Kommunikationsmitteln (38) zum Kommunizieren mit anderen Agenten; b) zugehörigen Datenspeicher (31, 39, 61) zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu dem Agenten sind; c) Aktualisierungsmittel (64) zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher; d) Entscheidungstreffende Intelligenz (64) zur Verwendung bei der Konfigurierung des Netzwerks; und e) eine Steuerausgabe (64) zur Ausgabe von Steuersignalen an einen Knoten oder mehrere Knoten, wobei das verteilte Steuersystem ausgebildet ist, mittels der Steuersignale als Antwort auf eine Anforderung zur Änderung der mittels dieses Netzwerks verfügbaren Kommunikationsdiens te eine Konfiguration des Netzwerks vorzusehen, durch Konfiguration eines Knotens oder mehrerer Knoten der Vielzahl von Knoten, nachfolgend auf einen zwischen den Agenten gestarteten entscheidungstreffenden Vorgang, unter Verwendung der entscheidungstreffenden Intelligenz und der Kommunikationsmitteln.
Kommunikationsnetzverwaltungssystem zum Verwalten eines Netzwerks, das eine Vielzahl von über Verkehrsübertragungsabschnitte (2) verbundene Netzknoten (3) aufweist und in dem Kommunikationsdienste gemäß vorgegebenen Dienstparametern Kunden zur Verfügung gestellt werden können, indem den Diensten ausgewählte Übertragungsabschnitte des Netzwerks auf einer Prioritätsgrundlage zugewiesen werden, wobei das Verwaltungssystem ein verteiltes Steuersystem (4) aufweist, das zusammenarbeitende intelligente Software-Agenten (5, 6) umfasst, wobei zumindest einer der Software-Agenten die Kontrolle über die Konfiguration eines Knotens oder mehrerer Knoten der Vielzahl von Knoten aufweist, um die Zuweisung von ausgewählten Übertragungsabschnitte vorzusehen, wobei zumindest zwei der Agenten jeweils versehen sind mit: a) Kommunikationsmitteln (38) zum Kommunizieren mit anderen Agenten; b) zugehörigen Datenspeicher (31, 39, 61) zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu dem Agenten sind; c) Aktualisierungsmittel (64) zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher; d) Entscheidungstreffende Intelligenz (64); und e) eine Steuerausgabe (64) zur Ausgabe von Steuersignalen an seine(n) einen oder mehrere gesteuerte(n) Knoten, wobei das verteilte Steuersystem ausgebildet ist, mittels der Steuersignale als Antwort auf eine Kundenanforderung eine Rekonfiguration des Netzwerks vorzusehen, durch Rekonfiguration eines Knotens oder mehrerer Knoten dieser Vielzahl von Knoten, nachfolgend auf einen zwischen den Agenten gestarteten entscheidungstreffenden Vorgang, und basierend auf Parametern der in Übereinstimmung mit der Prioritätsgrundlage modifizierten Kundenanforderung.
Kommunikationsnetzverwaltungssystem zum Verwalten eines Netzwerks, das eine Vielzahl von über Verkehrsübertragungsabschnitte (2) verbundene Netzknoten (3) aufweist, in dem Kommunikationsdienste Kunden zur Verfügung gestellt werden können durch Zuweisung von ausgewählten Übertragungsabschnitten des Netzwerks zu den Diensten, wobei das Verwaltungssystem ein verteiltes Steuersystem (4) aufweist, das zusammenarbeitende intelligente Software-Agenten (5, 6) umfasst, wobei zumindest einer der Software-Agenten die Kontrolle über die Konfiguration eines Knotens oder mehrerer Knoten der Vielzahl von Knoten aufweist, um die Zuweisung von ausgewählten Übertragungsabschnitte vorzusehen, wobei zumindest zwei der Agenten jeweils versehen sind mit: a) Kommunikationsmitteln (38) zum Kommunizieren mit anderen Agenten; b) zugehörigen Datenspeicher (31, 39, 61) zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu dem Agenten sind; c) Aktualisierungsmittel (64) zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher; d) Entscheidungstreffende Intelligenz (64); e) Ausfallerfassungsmittel (64) zum Erfassen eines Ausfalls eines benachbarten Agenten; und f) Mittel (64) zur Ausgabe eines Angebotswertes, wobei das verteilte Steuersystem derart konfiguriert ist, dass bei Ausfall eines Agenten ein oder mehrere benachbarte(r) Agent(en) den Ausfall erfasst/erfassen und einen Angebotsvorgang startet/starten, der zumindest zum Teil von der entscheidungstreffenden Intelligenz bestimmt wird, wobei die benachbarten Agenten Angebotswerte auf Grundlage von gewichteten Parametern ausgeben, um so in Kombination eine Schätzung über die Eignung jedes Agenten abzugeben, einen Teil der Verpflichtung oder die gesamte Verpflichtung des ausgefallenen Agenten zu übernehmen, wobei der benachbarte Agent danach einen siegreichen Angebotswert zum geltend machen der Verpflichtungen ausgibt.
System gemäß Anspruch 3, wobei der Angebotswert „F" für einen benachbarten Agenten gemäß folgender Funktion berechnet wird: F = w1C + w2R + w3O + w4Mwobei C, R, O und M Parameter sind, die in Hinblick auf Verbundenheit, Dienstverpflichtung, Ausnutzung und Verwaltungslast für den benachbarten Agenten berechnet werden, und w₁, w₂, w₃ und w₄ Gewichtsfaktoren sind, wobei w₃ und w₄ negativ sind.
System gemäß Anspruch 4, wobei der Verbundenheit der größte Gewichtsfaktor zugewiesen ist.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es mehr als einen Typ von Software-Agenten gibt, wobei Dienstverwaltungs-Agenten (5), die direkte Steuerausgänge zu einem oder mehreren Knoten des Netzwerks aufweisen, und Kunden-Agenten (6) vorgesehen sind, wobei jeder der Kunden-Agenten zu zumindest einem Dienstverwaltungs-Agenten gehört, aber keinen direkten Steuerausgang zu einem Knoten des Netzwerks aufweist.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kommunikationsmittel Meldungs-Handhabungsmittel (38) aufweist, um von dem Agenten empfangene Meldungen in eine Warteschlange einzureihen.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Datenspeicher (39, 61) auch zum Speichern von Daten vorgesehen ist, die in Bezug zum Netzwerk global sind.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die entscheidungstreffende Intelligenz durch einen generischen Agenten-Code (64) vorgesehen ist, der einen oder mehrere Algorithmen enthält.
System gemäß Anspruch 9, wobei zumindest einer der Algorithmen ein verteilter Routing-Algorithmus ist.
System gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zu jedem Software-Agenten, der Kontrolle über die Konfiguration eines oder mehrerer Knoten des Netzwerks hat, zugehörige Datenspeicher Daten aufweist, die in Hinblick auf das Netzwerk im Ganzen unvollständig sind, aber in Hinblick auf lokale Daten vollständig sind, wodurch der Agent die Kontrolle ausüben kann.
Verfahren zum Konfigurieren eines Kommunikationsnetzes als Antwort auf eine Anforderung zur Änderung der mittels dieses Netzwerks verfügbaren Kommunikationsdienste, wobei das Netzwerk eine Vielzahl über Übertragungsabschnitte (2) zum Übertragen von Verkehr verbundene, konfigurierbare Netzknoten (3) aufweist, und das Netzwerk mit einem verteilten Steuersystem (4) mit einer Vielzahl von Software-Agenten (5, 6) versehen ist, wobei zumindest einer dieser Agenten die Steuerung über die Konfiguration eines Knotens oder mehrerer Knoten des Netzwerks hat, um jeweiligen Diensten Übertragungsabschnitte zuzuweisen, wobei die Software-Agenten versehen sind mit: a) Kommunikationsmitteln (38) zum Kommunizieren mit anderen Agenten; b) Datenspeicher (31, 39, 61) zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu zumindest einem Agenten sind; c) Aktualisierungsmittel (64) zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher; d) Entscheidungstreffende Intelligenz (64) zur Verwendung bei der Konfigurierung des Netzwerks; und e) eine Steuerausgabe zur Ausgabe von Steuersignalen an einen oder mehrere Knoten, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: i) Empfangen einer Eingabe an dem Verwaltungssystem, welche die Anforderung für eine Änderung aufweist; ii) Verhandeln zwischen zumindest einigen der Software-Agenten mittels der Kommunikationsmittel zum Ermitteln von einem oder mehreren Knoten zur Konfiguration, um die Änderung durchzuführen, unter Verwendung der entscheidungstreffenden Intelligenz; und iii) Ausgeben eines Konfigurationssteuersignals an den/die derart bestimmten Knoten, um Übertragungsabschnitte für die Änderung zur Verfügung zu stellen.
Verfahren zum Rekonfigurieren eines Kommunikationsnetzes als Antwort auf eine Anforderung zur Änderung der mittels dieses Netzwerks verfügbaren Kommunikationsdienste, wobei das Netzwerk eine Vielzahl über Übertragungsabschnitte (2) zum Übertragen von Verkehr verbundene, rekonfigurierbare Netzknoten (3) aufweist, und wobei ein Verwaltungssystem (4) vorgesehen ist, das eine Gemeinschaft zusammenarbeitender Software-Agenten (5, 6) aufweist, welche die Verwaltungskontrolle über die Konfiguration eines oder mehrerer Knoten des Netzwerks haben, um den jeweiligen Diensten Übertragungsabschnitte zuzuweisen, wobei zumindest zwei der Agenten jeweils versehen sind mit: a) Kommunikationsmitteln (38) zum Kommunizieren mit anderen Agenten; b) zugehörige Datenspeicher (31, 39, 61) zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu dem Agenten sind; c) Aktualisierungsmittel (64) zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher; d) Entscheidungstreffende Intelligenz (64); und e) eine Steuerausgabe zur Ausgabe von Steuersignalen an einen oder mehrere gesteuerte(n) Knoten, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: i) Empfangen der Anforderung für eine Änderung an dem Verwaltungssystem; ii) Verhandeln zwischen zumindest einigen der Software-Agenten mittels der Kommunikationsmittel zum Ermitteln von einem oder mehreren Knoten zur Rekonfiguration, um die Änderung durchzuführen, unter Berücksichtigung von Beschränkungen, einschließlich den Kommunikationsdiensten zugewiesene relative Prioritäten; und iii) Ausgeben eines Rekonfigurationssteuersignals an den/die derart bestimmten Knoten, von der Steuerausgabe des Agenten oder der Agenten, dem/denen der oder die Knoten zugewiesen wurde(n), um die Änderung zur Verfügung zu stellen.
Verfahren gemäß entweder Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei die Änderung der Kommunikationsdienste eine neue Dienstbereitstellung als Antwort auf eine Kundenanforderung aufweist.
Verfahren gemäß entweder Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei die Änderung der Kommunikationsdienste eine Rekonfiguration des Netzwerks umfasst, um nach einem Ausfall eines Elements oder mehrerer Elemente des Netzwerks Dienste wiederherzustellen.
Verfahren zum Verwalten eines Kommunikationsnetzes, wobei das Netzwerk eine Vielzahl über Übertragungsabschnitte (2) zum Übertragen von Kommunikationsverkehr verbundene Netzknoten (3) aufweist, und wobei ein Verwaltungssystem (4) vorgesehen ist, das eine Gemeinschaft von Software-Agenten (5, 6) aufweist, von denen einzelne Agenten Ausgaben an einen oder mehrere zugewiesene Knoten des Netzwerks steuern, wobei zumindest zwei der Agenten versehen sind mit: a) Kommunikationsmitteln (38) zum Kommunizieren mit anderen Agenten; b) zugehörige Datenspeicher (31) zum Speichern von Daten, die, in Bezug zu dem Netzwerk, lokal zu dem Agenten sind; c) Aktualisierungsmittel (64) zum Aktualisieren von Daten in dem Datenspeicher; d) Entscheidungstreffende Intelligenz (64); e) Ausfallerfassungsmittel (64) zum Erfassen eines Ausfalls eines benachbarten Agenten; und f) Mittel (64) zur Ausgabe eines Angebotswertes, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: i) Erfassen des Ausfalls eines Software-Agenten mittels des Ausfallerfassungsmittels; ii) Antworten auf den Ausfall durch Starten eines Angebotsvorgangs in der Gemeinschaft der Software-Agenten, wobei zumindest ein Agent einen Angebotswert F ausgibt, der gewichtete Werte von Parametern darstellt, die für den Agenten hinsichtlich einer Übernahme der Verpflichtung des ausgefallenen Agenten relevant sind; iii) Bei Vollendung des Angebotsvorgangs, Identifizieren des Agenten, der den günstigen Angebotswert F ausgegeben hat; und iv) Übertragen einer oder mehrerer Verpflichtung(en) des ausgefallenen Agenten an den identifizierten Agenten.
Verfahren gemäß Anspruch 16, wobei Schritt iv) das Herunterladen von Daten von dem ausgefallenen Agenten an den identifizierten Agenten umfasst.