遠程教育中的多媒體資源調度技術

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

關鍵詞：遠程教育網絡；多媒體資源；資源調度；嵌入式系統；優先級列表

0引言

遠程教育網絡系統中，大量的教學資源分布在整個教學網絡系統的存儲空間內，通過云存儲和云計算技術實現資源保存和利用，以供用戶隨時訪問和利用多媒體教育資源。遠程教育網絡中的多媒體資源調度系統采用嵌入式設計方法，通過統一的資源訪問接口實現多媒體教學資源的進程管理、內存管理和空間分布管理。在進行資源調度中，需要一種有效的多媒體資源調度算法實現遠程教育網絡數據庫訪問和多媒體資源整合，研究多媒體資源調度技術，對提高遠程教育網絡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、魯棒性差的問題，本文提出基于嵌入式優先級列表控制的遠程教育網絡中多媒體資源調度技術。通過資源調度的系統設計和算法改進，實現多媒體資源調度優化。通過仿真試驗進行了性能驗證，展示了本文設計的調度技術在提高遠程教育網絡多媒體資源調度均衡性和時效性方面的優越性。

1多媒體資源分布的內核結構模型

1.1遠程教育網絡的多媒體資源的嵌入式分布

為了實現對遠程教育網絡中的多媒體資源調度優化，遠程教育網絡多媒體資源嵌入式調度系統的內核管理程序分為進程管理、訪問管理、數據庫系統管理、接口管理、網絡系統管理等[2]。遠程教育網絡在多媒體資源調度環境下，假設云計算下遠程教育網絡節點管理處理機pi執行多媒體教育資源nj得到信息準確查詢概率為：基于負載均衡的多媒體資源調度策略[3]，得到遠程教育網絡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度；μ(u)為資源分布空間中的訪問密度；N為數據訪問空間的幾何參考模型。

1.2資源信息流的數據擬合計算

對資源信息流進行非線性時間序列擬合，在資源分布的數據聚類中，結合資源分配的收斂閾值指標Con⁃vergenceMetric得到遠程教育網絡多媒體教育資源調度模型中有n個輸入控制參量，m個輸出參量[4]。定義往返時延（Round⁃TripTime，RTT）表示遠程教育網絡的時間開銷，構建多媒體教育資源分簇調度模型，結合非線性時間序列分析方法[5]，得到待調度的多媒體教育資源的非線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表示一個光滑的陣列流形矢量，對于Φ:M→R2d+1，得到多媒體資源調度的聚類中心函數為：Φ(z)=(h(z),h(φ)1(z),⋯,h(φ)2d(z)T（6）通過對多媒體資源信息流的數據擬合計算，為進行資源調度提供了準確的數據基礎。

2資源調度技術改進

2.1多媒體資源調度的時隙分布優化

在進行遠程教育網絡的多媒體資源的嵌入式分布計算和非線性時間序列擬合的基礎上，進行資源調度的優化設計。本文提出基于嵌入式優先級列表控制的遠程教育網絡中多媒體資源調度技術。采用平滑濾波方法將多媒體資源的執行時間窗口劃分為一組均勻分布的時隙[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絡中心的鏈路衰減；μmωσ為遠程教育網絡Sink節點的均衡分布控制因子；Tωσ為調度時間延遲。執行時間窗口劃分為一組均勻分布的時隙，由此得到多媒體資源調度的時隙分布的間隔為：RTTs=(1-α)×RTTs+α×RTT（8）根據上述時隙分布，設計優先級列表，進行資源出入棧控制。

2.2資源出入棧的優先級列表控制

在將執行時間窗口劃分為一組均勻分布的時隙的基礎上，在嵌入式系統中實現資源出入棧的優先級列表控制[7]，資源出入棧控制約束條件為：ìíîïïïïïïS=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為網絡分簇能耗RTT平均值；k為資源在堆棧中的吞吐量。信息融合中心節點執行多媒體教育資源調度的前導時隙定義為：inf{E[c1,c2,ϕ|u0]}=λ1∫Ω(u0-c1)2H(ϕ)dxdy+λ2∫Ω(u0-c2)2(1-H(ϕ))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，在嵌入式系統中實現了遠程教育網絡的多媒體資源的優化調度。

3仿真測試分析

為了驗證本文方法在實現遠程教育網絡中的多媒體資源調度中的應用性能，進行仿真試驗分析。試驗采用Matlab仿真設計；采用NS⁃2.27和NS軟件生成多媒體教育資源信息列表，遠程教育網絡采用JDK1.6，a1Gbps交換網，對多媒體教育資源的采樣率為fS=10kHz，采樣數據長度為1024，初始閾值為0.12，計算節點N=50。根據上述仿真設計，進行資源調度的仿真分析.進行資源調度的均衡性測試和資源利用率對比.采用本文方法進行多媒體資源調度，均衡性較好，資源利用率較高。

4結語

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

參考文獻

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作者:農民強 單位:廣西師范學院