一種基于３Ｇ網絡的智能手機遠程教育系統技術方案

本發明專利技術提出了一種基于３Ｇ網絡的智能手機遠程教育系統，其特征在于包括實現系統與用戶之間交互功能的應用服務模塊，實現信息數據傳輸及控制的Ｐ２Ｐ流媒體系統傳輸及控制模塊，負責用戶管理、教學任務、教學過程和網絡安全管理的系統管理模塊，處理多用戶并發有效使用系統的服務驅動模塊，以及負責與網絡底層連接的３Ｇ網絡底層數據傳輸模塊。通過各模塊之間的協同工作，本發明專利技術具有移動性好、普惠大眾、實用方便等特點，打破傳統的學習模式，滿足用戶隨時隨地的學習，系統采用了Ｐ２Ｐ傳輸模式，保證數據傳輸的穩定性和可靠性，提高傳輸速率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于遠程教育
，特別是涉及一種基于3G網絡的智能手機遠程教 育系統。
技術介紹
現代遠程教育是利用網絡技術、多媒體技術等現代信息技術手段開展的新型教育 形態，是建立在現代電子信息通信技術基礎上的網絡教育，以面授教學、函授教學和廣播電 視(視聽)教學為輔助，它以學習者為主體，用戶和教師、用戶和教育機構之間主要運用多 種媒體和多種交互手段進行系統教學和通信聯系。現代遠程教育是相對于函授教育、廣播 電視教育等傳統遠程教育形態而言。網絡教育是現代信息技術應用于教育后產生的新概 念，即運用網絡技術與環境開展的教育也稱現代遠程教育為網絡教育。3G技術的成熟和正式商業化是當前IT業界和其他有關方面關注的焦點。尤其是 從2009年開始，正是在這一年，幾大移動運營商開始正式向3G移動手機業務進軍。3G技術 支持下的手機互聯網已經具備傳統有線互聯網同等使用效果，甚至在某些方面更占優勢， 其傳輸方面的高速度正是其中的典型表現。在手機上瀏覽互聯網，輕松利用音頻、視頻資源 已成為現實。借助手機互聯網開展遠程教育，在國內外，尤其是國外，已經漸成規模。如印度正 計劃借助手機互聯網推行全民遠程教育，非洲一些國家也正著手開展相似工作。在歐美發 達國家，日本的手機互聯網報紙業務極其發達，其手機報用戶總數高居世界第一，借助手機 互聯網瀏覽網頁，閱讀新聞等咨詢在日本已極為普及。可以說，借助手機互聯網開展遠程教 育不僅是在技術上，在實踐運用上同樣是可行的。但基于“PC+Internet”模式的數字化遠程教育方式仍具有一定的局限性，尤其在 實用面上存在一定的限制，實用場合也比較限定，移動性差。另一方面，基于“PC+Internet” 模式的數字化遠程教育方式成本仍然偏高，進一步限制了遠程教育的發展和普及。基于3G 網絡的智能手機遠程教育系統是一種新型現代遠程教育形式，是遠程教育體系中的新技術 和重要補充。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提出了一種基于3G網絡的智能手機遠 程教育系統，該專利技術具有移動性好、普惠大眾、實用方便等特點，打破傳統的學習模式，滿足 用戶隨時隨地的學習，系統采用P2P傳輸模式，保證數據傳輸的穩定性和可靠性，提高傳輸 速率。為了實現專利技術目的，采用的技術方案如下一種基于3G網絡的智能手機遠程教育系統采用三層的架構，分為網絡接口層、核 心管理及控制層和應用服務層。包含如下模塊實現系統與用戶之間交互功能的應用服務模塊；實現信息數據傳輸及控制的P2P流媒體系統傳輸及控制模塊；負責用戶管理、教學任務、教學過程和網絡安全管理的系統管理模塊；處理多用戶并發有效使用系統的服務驅動模塊；以及負責與網絡底層連接的3G網絡底層數據傳輸模塊。所述的應用服務模塊包括同步課程模塊、文件存儲模塊、文件檢索模塊、分布共享模塊、以及即時通訊模塊，是遠程教育系統與用戶之間的交互層和功能實現層，用戶通過此 功能模塊實現遠程教育系統所提供的教學功能。所述P2P流媒體系統傳輸及控制模塊與應用服務模塊連接，提供P2P的節點搜索 和節點連接功能，視頻音頻連接傳輸及控制功能。包括緩存模塊、數據分配模塊、數據選擇 模塊、監控和自動調整模塊。所述系統管理模塊與應用服務模塊連接，實現用戶，教學任務，教學過程和網絡的 的安全。所述服務驅動模塊與同步課程模塊連接，實現用戶并發使用系統資源的有效性。所述緩存模塊根據請求節點的播放速率決定節點是否應該緩存數據，如需要緩 存，判斷應該緩存哪些特定的數據段。所述數據分配模塊在數據發生節點間，根據數據帶寬來分配每個數據發送節點所 發送數據的次序，從而獲得最小的數據接收延遲。所述數據選擇模塊根據網絡狀況和數據傳輸速率等因素來動態選擇出“活動數據 發送節點集合”，從這個集合中的節點請求媒體數據來獲取最優的數據傳輸速率。所述監控和自動調整模塊動態監控每個數據發生節點的數據傳輸和數據丟失狀 況，為節點選擇模塊、數據分配模塊和緩存模塊提供必要統計信息。所述3G網絡底層數據傳輸模塊與P2P流媒體系統傳輸及控制模塊、服務驅動模塊 和系統管理模塊連接，實現數據的連接和傳輸。本專利技術具有以下有益效果本專利技術是一種基于智能手機的遠程教育系統，具有移動性好、普惠大眾、實用方便 等特點，打破了傳統的學習模式，能夠滿足用戶隨時隨地的學習。本專利技術采用P2P流媒體傳輸模式，保證數據傳輸的穩定性和可靠性，節省成本。可 以較好的提高系統傳輸速率，能有效的減輕系統運行過程中對服務器性能較高要求，也可 以有效利用所有終端端節點剩余的硬件資源如CPU、帶寬等，方便了所有用戶使用。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖；圖2為本專利技術P2P流媒體系統傳輸及控制模塊示意圖。圖3為本專利技術應用的示意圖。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術做進一步的說明。本專利技術的結構示意圖如圖1所示，系統采用三層的架構，分為網絡接口層、核心管 理及控制層和應用服務層。包含應用服務模塊、P2P流媒體系統傳輸及控制模塊、系統管理模塊、服務驅動模塊和3G網絡底層數據傳輸模塊。所述應用服務模塊包括同步課程模塊、文件存儲模塊、文件檢索模塊、分布共享模塊、以及即時通訊模塊，是遠程教育系統與用戶之間的交互層和功能實現層，用戶通過此功 能模塊實現遠程教育系統所提供的教學功能。同步課堂模塊是系統中最重要的模塊之一， 主要的教學過程都是在同步課堂模塊實現的，同時，教學過程中的視頻連接功能、和視頻的 同步或實時的錄播過程也是在這個模塊中實現的；文件存儲模塊用來存儲用戶學習過程中 的信息狀態；文件檢索模塊用戶檢索用戶所需要的教學文本信息和音視頻數據；文件共享 模塊存放用戶共享的資料；即時通訊模塊是用戶之間進行信息交流的主要工具。上述的各 模塊都與后臺服務端進行數據的交換。所述P2P流媒體系統傳輸及控制模塊與應用服務模塊中同步課堂模塊連接，提供 P2P的節點搜索和節點連接功能，視頻音頻連接傳輸及控制功能，包括緩存模塊、數據分配 模塊、數據選擇模塊、監控和自動調整模塊。通過此模塊，讓所有需要連接的用戶端能夠找 出并連接到教師端節點或者其它提供信息下載的主節點，下載所需要的信號數據。這期間， 系統的系統管理模塊全程進行監控，了解系統中所有節點的連接情況和教學過程的進展。所述系統管理模塊與應用服務模塊中的各功能模塊連接，是系統管理功能的集中 體現，包括用戶管理，教學任務管理，教學過程管理和網絡安全管理。負責對用戶基本信息 的操作管理，教學任務課程的設置管理，教學過程用戶學習信息的反饋與考核管理以及系 統網絡訪問權限的設置和安全管理。所述服務驅動模塊與應用服務模塊中同步課程模塊連接，對同步課程模塊的服務 請求進行處理，系統中設有專用的監聽進程負責對通訊的監聽，一旦發現有新的服務請求 到來，即將服務請求轉交給服務驅動模塊處理。所述3G網絡底層數據傳輸模塊負責網絡底層連接，與核心管理及控制層連接，實 現數據的連接和傳輸，該模塊通過從服務器端接收數據，通過核心管理及控制層，最后傳輸 到用戶的手機終端上。本專利技術P2P流媒體系統傳輸及控制模塊示意圖如圖2 用戶請求收看某個課程文件，首先系統向底層P2P網絡發送查詢請求，通過調用 信息查詢路由算法找到一個擁有這個媒體資源的節點集合，并通過網絡探測技術檢查出由 用戶節點到這些節本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于３Ｇ網絡的智能手機遠程教育系統，其特征在于設置有如下模塊：實現系統與用戶之間交互功能的應用服務模塊；實現信息數據傳輸及控制的Ｐ２Ｐ流媒體系統傳輸及控制模塊；負責用戶管理、教學任務、教學過程和網絡安全管理的系統管理模塊；處理多用戶并發有效使用系統的服務驅動模塊；以及負責與網絡底層連接的３Ｇ網絡底層數據傳輸模塊。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳玉琪，吳志毅，
申請(專利權)人：廣東合和數字技術服務有限公司，
類型：發明
國別省市：81[中國|廣州]