遠程教育中的多媒體資源調度技術(shù)論文

遠程教育中的多媒體資源調度技術(shù)論文

　　摘要：為了提高遠程教育網(wǎng)絡(luò )中的多媒體資源的訪(fǎng)問(wèn)和檢索能力，實(shí)現教育資源共享，提出一種基于嵌入式優(yōu)先級列表控制的遠程教育網(wǎng)絡(luò )中多媒體資源調度技術(shù)。分析嵌入式遠程教育網(wǎng)絡(luò )的多媒體資源分布的內核結構模型，對資源信息流進(jìn)行非線(xiàn)性時(shí)間序列擬合，采用平滑濾波方法將多媒體資源的執行時(shí)間窗口劃分為一組均勻分布的時(shí)隙，在嵌入式系統中實(shí)現資源出入棧的優(yōu)先級列表控制，實(shí)現資源調度優(yōu)化。仿真結果表明，采用該方法進(jìn)行遠程教育網(wǎng)絡(luò )多媒體資源調度，提高了資源分配的均衡性和資源利用率。

　　關(guān)鍵詞：遠程教育網(wǎng)絡(luò )；多媒體資源；資源調度；嵌入式系統；優(yōu)先級列表

　　0引言

　　遠程教育網(wǎng)絡(luò )系統中，大量的教學(xué)資源分布在整個(gè)教學(xué)網(wǎng)絡(luò )系統的存儲空間內，通過(guò)云存儲和云計算技術(shù)實(shí)現資源保存和利用，以供用戶(hù)隨時(shí)訪(fǎng)問(wèn)和利用多媒體教育資源。遠程教育網(wǎng)絡(luò )中的多媒體資源調度系統采用嵌入式設計方法，通過(guò)統一的資源訪(fǎng)問(wèn)接口實(shí)現多媒體教學(xué)資源的進(jìn)程管理、內存管理和空間分布管理。在進(jìn)行資源調度中，需要一種有效的多媒體資源調度算法實(shí)現遠程教育網(wǎng)絡(luò )數據庫訪(fǎng)問(wèn)和多媒體資源整合，研究多媒體資源調度技術(shù)，對提高遠程教育網(wǎng)絡(luò )的利用效率和系統可靠性方面具有重要意義[1]。針對當前資源調度收斂性不好、魯棒性差的問(wèn)題，本文提出基于嵌入式優(yōu)先級列表控制的遠程教育網(wǎng)絡(luò )中多媒體資源調度技術(shù)。通過(guò)資源調度的系統設計和算法改進(jìn)，實(shí)現多媒體資源調度優(yōu)化。通過(guò)仿真試驗進(jìn)行了性能驗證，展示了本文設計的調度技術(shù)在提高遠程教育網(wǎng)絡(luò )多媒體資源調度均衡性和時(shí)效性方面的優(yōu)越性。

　　1多媒體資源分布的內核結構模型

　　1.1遠程教育網(wǎng)絡(luò )的多媒體資源的嵌入式分布

　　為了實(shí)現對遠程教育網(wǎng)絡(luò )中的多媒體資源調度優(yōu)化，遠程教育網(wǎng)絡(luò )多媒體資源嵌入式調度系統的內核管理程序分為進(jìn)程管理、訪(fǎng)問(wèn)管理、數據庫系統管理、接口管理、網(wǎng)絡(luò )系統管理等[2]。遠程教育網(wǎng)絡(luò )在多媒體資源調度環(huán)境下，假設云計算下遠程教育網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)管理處理機pi執行多媒體教育資源nj得到信息準確查詢(xún)概率為：基于負載均衡的多媒體資源調度策略[3]，得到遠程教育網(wǎng)絡(luò )中的多媒體資源調度均衡的標準值CMh和SCMh式中：qj為多媒體資源調度等待序列的長(cháng)度；μ(u)為資源分布空間中的訪(fǎng)問(wèn)密度；N為數據訪(fǎng)問(wèn)空間的幾何參考模型。

　　1.2資源信息流的數據擬合計算

　　對資源信息流進(jìn)行非線(xiàn)性時(shí)間序列擬合，在資源分布的數據聚類(lèi)中，結合資源分配的收斂閾值指標ConvergenceMetric得到遠程教育網(wǎng)絡(luò )多媒體教育資源調度模型中有n個(gè)輸入控制參量，m個(gè)輸出參量[4]。定義往返時(shí)延（RoundTripTime，RTT）表示遠程教育網(wǎng)絡(luò )的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)，構建多媒體教育資源分簇調度模型，結合非線(xiàn)性時(shí)間序列分析方法[5]，得到待調度的多媒體教育資源的非線(xiàn)性信息流擬合結構為：P={p1,p2,,pm},m∈N（4）式中，p為資源分配的鏈路優(yōu)先級屬性。對m∈N，多媒體資源準確到達次調度中心的閾值分布滿(mǎn)足：∑j=N2iMxmi≤1（5）設M是d維的多媒體資源調度的鏈路層分布系統，u表示一個(gè)光滑的陣列流形矢量，對于:M→R2d+1，得到多媒體資源調度的聚類(lèi)中心函數為：(z)=(h(z),h(φ)1(z),,h(φ)2d(z)T（6）通過(guò)對多媒體資源信息流的數據擬合計算，為進(jìn)行資源調度提供了準確的數據基礎。

　　2資源調度技術(shù)改進(jìn)

　　2.1多媒體資源調度的時(shí)隙分布優(yōu)化

　　在進(jìn)行遠程教育網(wǎng)絡(luò )的多媒體資源的嵌入式分布計算和非線(xiàn)性時(shí)間序列擬合的基礎上，進(jìn)行資源調度的優(yōu)化設計。本文提出基于嵌入式優(yōu)先級列表控制的遠程教育網(wǎng)絡(luò )中多媒體資源調度技術(shù)。采用平滑濾波方法將多媒體資源的執行時(shí)間窗口劃分為一組均勻分布的時(shí)隙[6]，平滑濾波的系統傳遞函數為：式中：xG為多媒體教育資源傳輸的負載率；xT為單個(gè)資源輸出的融合測量誤差；xW為加權平均；xL為本輪調度到達遠程教育網(wǎng)絡(luò )中心的鏈路衰減；μmωσ為遠程教育網(wǎng)絡(luò )Sink節點(diǎn)的均衡分布控制因子；Tωσ為調度時(shí)間延遲。執行時(shí)間窗口劃分為一組均勻分布的時(shí)隙，由此得到多媒體資源調度的時(shí)隙分布的間隔為：RTTs=(1-α)×RTTs+α×RTT（8）根據上述時(shí)隙分布，設計優(yōu)先級列表，進(jìn)行資源出入�？刂�。

　　2.2資源出入棧的優(yōu)先級列表控制

　　在將執行時(shí)間窗口劃分為一組均勻分布的時(shí)隙的基礎上，在嵌入式系統中實(shí)現資源出入棧的優(yōu)先級列表控制[7]，資源出入�？刂萍s束條件為：ìíS=1||A-1∑i=1A(dˉ-di)2di=min{∑}m=1kf||m(ai)-fm(aj)ai,aj∈Ai,j=1,2,,||A（9）式中：dˉ為網(wǎng)絡(luò )分簇能耗RTT平均值；k為資源在堆棧中的吞吐量。信息融合中心節點(diǎn)執行多媒體教育資源調度的前導時(shí)隙定義為：inf{E[c1,c2,|u0]}=λ1∫Ω(u0-c1)2H()dxdy+λ2∫Ω(u0-c2)2(1-H())dxdy（10）調度模型的控制閾值為：AT(v)=maxu∈FI(v)[AT(u)+delay(v)]（11）RT(v)=minw∈FO(v)[RT(w)-delay(v)]（12）綜上處理，在嵌入式系統中實(shí)現了遠程教育網(wǎng)絡(luò )的多媒體資源的優(yōu)化調度。

　　3仿真測試分析

　　為了驗證本文方法在實(shí)現遠程教育網(wǎng)絡(luò )中的多媒體資源調度中的應用性能，進(jìn)行仿真試驗分析。試驗采用Matlab仿真設計；采用NS2.27和NS軟件生成多媒體教育資源信息列表，遠程教育網(wǎng)絡(luò )采用JDK1.6，a1Gbps交換網(wǎng)，對多媒體教育資源的采樣率為fS=10kHz，采樣數據長(cháng)度為1024，初始閾值為0.12，計算節點(diǎn)N=50。根據上述仿真設計，進(jìn)行資源調度的仿真分析.進(jìn)行資源調度的均衡性測試和資源利用率對比.采用本文方法進(jìn)行多媒體資源調度，均衡性較好，資源利用率較高。

　　4結語(yǔ)

　　本文提出一種基于嵌入式優(yōu)先級列表控制的遠程教育網(wǎng)絡(luò )中多媒體資源調度技術(shù)。分析嵌入式遠程教育網(wǎng)絡(luò )的多媒體資源分布的內核結構模型，對資源信息流進(jìn)行非線(xiàn)性時(shí)間序列擬合，采用平滑濾波方法將多媒體資源的執行時(shí)間窗口劃分為一組均勻分布的時(shí)隙，在嵌入式系統中實(shí)現資源出入棧的優(yōu)先級列表控制，實(shí)現資源調度優(yōu)化。分析得出采用該方法進(jìn)行遠程教育網(wǎng)絡(luò )多媒體資源調度，資源分配的均衡性和資源利用率更高。

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