一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法及系统技术方案

本申请提出一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法及系统，该方法包括：通过预拷贝机制进行虚拟化身迁移；保留资源专用于非本地虚拟化身迁移，保持虚拟化身稳定。本申请提出的一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法，能够利用边缘计算和云计算搭载车载元宇宙虚拟化身迁移环境，使边缘服务器持续地为车辆提供资源，让虚拟化身持续保持稳定。让虚拟化身持续保持稳定。让虚拟化身持续保持稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法及系统


[0001]本专利技术涉及虚拟现实
，特别涉及一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法及系统。

技术介绍

[0002]云计算能够将巨大的数据计算处理程序分解成无数个小程序的云服务器或计算机集群，并通过由多台服务器组成的系统去处理和分析这些小程序，最后将得到的数据计算处理结果返回给用户(边缘服务器和车载用户)。在车载元宇宙中，提供用户资源的方式有两种：一种是中心云服务器提供计算资源给边缘服务器，边缘服务器再就近提供相应计算资源给车载用户；另一种是当边缘服务器资源不足以满足车载用户的需求时，车辆可直接向中心云服务器发送资源申请，申请通过后由中心云服务器直接为车载用户提供所需资源。在车载元宇宙场景中，云计算为边缘服务器提供算力支持，边缘服务器能够根据某辆车的地理位置及行驶路线，预测接下来的道路情况，并将预测结果返回给车载用户。同时，云计算本身所具有的ICT(information and communications technology)、资源共享、快速、按需和弹性服务动态扩展等特性能够在车载元宇宙场景中进一步表现。虚拟化身是人们与元宇宙交互的媒介，是现实世界的人们在元宇宙的映射，即人们以虚拟化身的形式存在于元宇宙中，进而体验元宇宙中的各种服务。由于车载元宇宙对网络传输系统和计算能力具有很高的要求，因此，云计算能够提高车载元宇宙虚拟化身服务迁移的效率，让用户获得更好的体验。
[0003]在靠近物或数据源头的一侧，采用以网络、计算、存储和应用四大核心能力为一体的开放平台提供近端服务。开放平台的应用程序在边缘侧发起，以更快的网络服务响应来满足行业在实时业务、应用智能和安全与隐私保护等方面的基本需求。在车载元宇宙虚拟化身迁移过程中，边缘服务器能够直接为虚拟化身提供算力资源用于构建虚拟化身，为车载用户提供专门的元宇宙服务。同时，在车载元宇宙中，虚拟化身的部署及迁移需要大量的算力资源，并且大量用户会产生大量的数据。边缘服务器部署在设备近侧，可以通过算法即时反馈决策，并可以过滤大部分无关数据，有效地降低云端的负荷，并使虚拟化身的运行更为流畅。
[0004]车联网能对信息网络平台中的所有车辆动态信息进行有效利用，实现车与车、车与路、车与平台之间的连接，从而为车辆提供多种的功能服务。在车载元宇宙中，车辆连接的边缘服务器通过车联网获取车载用户所需的信息并对其进行加工，虚拟化身获得这些信息后，将其传递给车载用户，使车载用户能够以更高效的方式获取信息。
[0005]假设虚拟化身已寄存在某个边缘服务器中，当车载用户的外界环境发生变化时，如地理位置发生变化，此时需要将该用户与当前边缘服务器的连接转移到合适的边缘服务器，从而保持虚拟化身的稳定，实现虚拟化身在不同场景下的无间断连接，保证车载用户在体验元宇宙服务时不会受到干扰。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的提供一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法，能够利用边缘计算和云计算搭载车载元宇宙虚拟化身迁移环境，使边缘服务器持续地为车辆提供资源，让虚拟化身持续保持稳定。
[0007]一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法，包括：
[0008]通过预拷贝机制进行虚拟化身迁移；
[0009]保留资源专用于非本地虚拟化身迁移，保持虚拟化身稳定。
[0010]通过预拷贝机制进行虚拟化身迁移具体包括：
[0011]寻找边缘服务器中的目标主机，在目标主机上创建目标虚拟化身；
[0012]源边缘服务器中的源主机拷贝虚拟化身所有状态页，将源虚拟化身的状态数据拷贝到目标主机上；
[0013]在每轮迭代中只拷贝在上一轮迭代过程源虚拟化身修改过的页面，当目标虚拟化身内存数据与源虚拟化身小于设定的阈值或迭代拷贝次数达到上限时终止迭代；
[0014]将最后一轮迭代过程中产生的脏页面和状态信息，拷贝到目标虚拟化身，完成源虚拟化身所有数据的迁移；
[0015]激活目标主机的虚拟化身，完成虚拟化身服务的迁移，将源虚拟化身关闭。
[0016]调用资源专用于非本地的虚拟化身迁移，保持虚拟化身稳定具体包括：
[0017]本地虚拟化身到达，在创建一个新的本地虚拟化身时，将进行资源分配，此时已经有一部分资源被保留了，本地虚拟化身只能够共享公共资源，如果资源分配结果能够满足所有现存虚拟化身，则允许新的本地虚拟化身，否则就会被阻止；
[0018]本地虚拟化身离去，当一个本地虚拟化身的服务结束或迁移到另一个RSU时，将会清空此虚拟化身的资源占用，然后将公共资源再次分配，而预留资源得到保留；
[0019]非本地虚拟化身到达，在请求虚拟化身迁移时，目标云站点将会重新分配资源。在这种情况下，还将考虑保留资源，现有的本地虚拟化身和非本地虚拟化身将共享所有可用资源，在重新分配之后，所有的虚拟化身包括非本地虚拟化身，资源请求都能满足的话，虚拟化身迁移就可以同意；
[0020]非本地虚拟化身离去，当非本地虚拟化身服务结束或迁移到另一个RSU时，也会执行资源分配，如果在一个RSU中没有非本地虚拟化身，资源分配只能使用公共资源，保留下来的资源将继续保存下来，以便其他虚拟化身迁移时进一步使用。
[0021]寻找边缘服务器中合适的目标主机具体包括：
[0022]使用层次分析法来判断虚拟化身三种所需资源的权重；
[0023]所述三种所需资源包括：计算资源，通信资源，存储资源；
[0024]通过计算边缘服务器物理主机的得分，找到功率最大化的目标主机。
[0025]使用层次分析法来判断虚拟化身三种所需资源的权重之前，还包括建立三种所需资源判断矩阵，具体包括：
[0026]C
i
,B
i
,M
i
分别表示计算资源重要程度，通信资源重要程度，存储资源重要程度，X
i
/Y
i
表示X资源相比于Y资源对X资源的重要程度。
[0027]建立三种资源判断矩阵之后，还包括对判断矩阵进行一致性检验，包括：
[0028]计算一致性指标CI，
[0029]查找对应的平均随机一致性指标RI，这里为三阶矩阵，RI为0.52；
[0030]计算一致性比例CR，如果CR<0.1,则认为判断矩阵的一致性能够接受，否则需要对判断矩阵进行修正。
[0031]使用层次分析法来判断虚拟化身三种所需资源的权重，三种资源包括：计算资源，通信资源，存储资源具体包括：
[0032]当判断矩阵的一致性满足要求，用算数平均法，几何平均法，特征值求出矩阵对应的权重，再求平均值，得到虚拟化身所需资源的影响权重向量
[0033][0034]保留资源具体包括：
[0035]和分别表示第k类本地和迁移的虚拟化身的数量；
[0036]本地和非本地虚拟化身的到达和离去都遵循泊松过程模型，系统状态的转变表示为连续事件马尔可夫过程；
[0037]和s＝(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法，其特征在于，包括：通过预拷贝机制进行虚拟化身迁移；保留资源专用于非本地虚拟化身迁移，保持虚拟化身稳定。2.根据权利要求1所述的一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法，其特征在于，所述通过预拷贝机制进行虚拟化身迁移具体包括：寻找边缘服务器中的目标主机，在目标主机上创建目标虚拟化身；源边缘服务器中的源主机拷贝虚拟化身所有状态页，将源虚拟化身的状态数据拷贝到目标主机上；在每轮迭代中只拷贝在上一轮迭代过程源虚拟化身修改过的页面，当目标虚拟化身内存数据与源虚拟化身小于设定的阈值或迭代拷贝次数达到上限时终止迭代；将最后一轮迭代过程中产生的脏页面和状态信息，拷贝到目标虚拟化身，完成源虚拟化身所有数据的迁移；激活目标主机的虚拟化身，完成虚拟化身服务的迁移，将源虚拟化身关闭。3.根据权利要求1所述的一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法，其特征在于，所述调用资源专用于非本地的虚拟化身迁移，保持虚拟化身稳定具体包括：本地虚拟化身到达，在创建一个新的本地虚拟化身时，进行资源分配，此时已经有一部分资源被保留了，本地虚拟化身只能够共享公共资源，如果资源分配结果能够满足所有现存虚拟化身，则允许新的本地虚拟化身，否则就会被阻止；本地虚拟化身离去，当一个本地虚拟化身的服务结束或迁移到另一个RSU时，将会清空此虚拟化身的资源占用，然后将公共资源再次分配，而预留资源得到保留；非本地虚拟化身到达，在请求虚拟化身迁移时，目标云站点将会重新分配资源。在这种情况下，还将考虑保留资源，现有的本地虚拟化身和非本地虚拟化身将共享所有可用资源，在重新分配之后，所有的虚拟化身包括非本地虚拟化身，资源请求都能满足的话，虚拟化身迁移就可以同意；非本地虚拟化身离去，当非本地虚拟化身服务结束或迁移到另一个RSU时，执行资源分配，如果在一个RSU中没有非本地虚拟化身，资源分配只能使用公共资源，保留下来的资源将继续保存下来，以便其他虚拟化身迁移时进一步使用。4.根据权利要求2所述的一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法，其特征在于，所述寻找边缘服务器中合适的目标主机具体包括：使用层次分析法来判断虚拟化身三种所需资源的权重；所述三种所需资源包括：计算资源，通信资源，存储资源；通过计算边缘服务器物理主机的得分，找到功率最大化的目标主机。5.根据权利要求4所述的一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法，其特征在于，所述使用层次分析法来判断虚拟化身三种所需资源的权重之前，还包括建立三种所需资源判断矩阵，具体包括：C
i
,B
i
,M
i
分别表示计算资源重要程度，通信资源重要程度，存储资源重要程度，X
i
/Y
i
表示X资源相比于Y资源对X资源的重要程度。6.根据权利要求5所述的一种面向车载元宇宙虚拟化身服务迁移方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑栩轩，康嘉文，赖丙坤，余荣，焦雨涛，何嘉懿，谢胜利，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：