CN105764108B - 一种能量均衡的工业无线网络的权值跳数路由方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能量均衡的工业无线网络的权值跳数路由方法，属于工业无线网络技术领域。为了减小工业无线网络中瓶颈节点对网络寿命的影响，达到均衡使用节点能量的目的，本发明结合工业无线网络路由特点，网络能耗因素等内容设计了权值跳数路由算法(WHLPR)。该算法通过对比最小跳数和最小能耗两种路由算法在能耗控制和能耗均衡上的表现，从全网的角度以可变权值来计算源节点到目标节点的权值跳数，利用节点的权值热度和剩余能量等级来均衡网络负载。该算法综合考虑了多路径、链路质量和时延等因素，从而达到降低、均衡网络能耗，提高能量的利用效率、延长网络的生命周期、减小瓶颈节点影响的目的。

Description

一种能量均衡的工业无线网络的权值跳数路由方法

技术领域

本发明属于工业无线网络技术领域，涉及一种能量均衡的工业无线网络的权值跳数路由方法。

背景技术

工业无线技术相比传统有线测控系统，具有低成本、易维护、高灵活、易扩展的优势，这些优势使得基于IEEE802.15.4的ISA100.11a、无线HART以及WIA-PA等工业无线标准在工业自动化领域受到了越来越多的关注。

工业无线网络针对应用现场复杂的工作环境和低功耗，高实时性，高可靠性的应用需求，往往采用mesh网络拓扑结构和确定性调度机制。在ISA100.11a协议和无线HART协议中都规定两种路由的方式：源路由和图路由，在可靠性通信中一般采用图路由的方式，但是标准中并没有定义根据邻居表信息得到图的路由算法。目前，AODV(反应式路由协议)，OLSR(先应式路由协议)，ZRP(混合式路由协议)等主流路由算法，大部分属于以数据为中心的分布式路由协议，采用网络各个成员来选择路由和维护路由策略。在一个典型的工业无线网络中，网络管理者负责节点路由和通信资源的分配管理，通过命令将路由信息发送到网络设备，是一种集中式的路由配置方案，而不需要网络其它节点进行路由计算。此外，当前的主要路由算法，研究的大部分都是单路径路由算法，不符合工业无线传感网络对冗余路径的要求；也没有考虑路由转发对网络能量均衡，网络实时性的影响。因而传统的无线路由算法并不适合工业领域的应用。

当前工业无线路由算法的研究有少量的成果，Curt Schurgers等基于最小跳数设计了一种梯度的路由算法GBR(Gradient based routing)，用于节省网络资源并延长网络寿命，提高网络的实时性。另外有学者在GBR中加入了电池能量作为路由选择的参考，用来平衡节点间的能量消耗，但是缺乏对时延、通信链路质量、节点活跃状态的分析。还有学者对那些距离汇聚节点较近、消耗能量速度很快的“瓶颈”节点进行了研究，当出现“瓶颈”节点时，网络会用长距离传输替代多跳传输，这种方法虽然可以延长网络寿命，但是不适合于大规模的多跳网络。还有学者选取电池能量、LQI(链路质量)和传输成功率作为路由选择的参考，提出了HBRRP(Robust Routing Protocol)，具有较高的可靠性，同时延长了网络寿命。但是它对节能路由算法的负载均衡性问题没有深入研究。

发明内容

有鉴于此，为了适应工业无线网络集中式路由管理，mesh网络拓扑结构的特点，针对可能会出现的“瓶颈”节点，本发明提出了一种能量均衡的工业无线网络的权值跳数路由方法，该方法综合考虑了多路径、链路质量和时延等因素，旨在降低、均衡网络能耗，提高能量的利用效率、延长网络的生命周期、减小瓶颈节点的影响。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种能量均衡的工业无线网络的权值跳数路由方法，在该方法中，根据最小跳数路由算法和最小能耗路由算法分别计算其对应的梯度场和节点热度，再利用加权的方法计算节点的权值跳数和权值热度，建立节点的权值热度图，获取备选链路；把备选链路带入到以链路质量为权值的图，以节点的热度为权值的图，以调度时间为权值的图，以节点剩余能量为权值的图中进行评估，进一步筛选链路，获取最优链路。

进一步，该方法具体包括以下步骤：

S1：以网关为起点，首先建立最小跳数路由的梯度场H₁，然后计算各个节点的热度h₁；

S2：以网关为起点，首先建立最小能耗路由的梯度场H₂，然后计算各个节点的热度h₂；

S3：计算节点v_i权值跳数H'(v_i)，权值热度h'(v_i)，以及网络所有节点的平均权值热度Δh'；

其中节点v_i的权值跳数计算公式为H'(v_i)＝λ₁H₁(v_i)+λ₂H₂(v_i)，权值热度计算公式为h'(v_i)＝λ₁h₁(v_i)+λ₂h₂(v_i)，λ₁、λ₂分别为最小跳数路由和最小能耗路由的权值，λ₁+λ₂＝1且0＜λ＜1；平均权值热度计算公式N表示网络节点总数；然后把符合权值跳数H'(v_i)的链路r_i以W(v_i)从小到大的顺序放入到集合X当中；

S4：计算集合X中各条链路上的平均热度n为链路r_i中节点的个数，各条链路上节点最大热度值h'_max(r_i)＝max[h'(v_k)]，v_k∈r_i；

S5：计算最优链路r：把X集中的各条链路r_i带入到不同权值图中进行评估。

进一步，步骤S1具体的计算过程如下所述，在一个典型的工业无线网络中，每个节点设备入网前会进行邻居发现，把“搜集”的邻居设备信息保存到邻居表并报告给系统管理器，系统管理器会存储每个节点上传的邻居表信息，计算每个节点的梯度，所述步骤S1具体包括：

a)、令网关设备w的最小跳数H₁(w)＝0，令除网关以外节点v_i的最小跳数H₁(v_i)＝∞，H₁(v_i) 是从节点v_i到网关w的最小跳数i∈(1,2,3.....N)，N为节点的数量；

b)、令网关的所有邻居节点H₁(v_j)＝1，j∈(1,2,3.....m)，m为网关的邻居节点个数；

c)、计算步骤b中节点v_j的所有邻居节点v_k的最小跳数H₁(v_k)，k∈(1,2,3.....n)，n为v_j的所有邻居节点的个数,其中H₁(v_k)的计算公式为以此类推，再计算节点v_k的所有邻居节点的最小跳数，直到计算出所有节点的最小跳数值；在这里因为每个节点的最小跳数有且只有一次被改变的机会，所以不存在回路问题；

d)、根据梯度场H₁计算各个节点的热度h₁，首先建立各个节点v_i到网关的唯一链路r_i，建立准则为最小能耗准则，即当节点vⁱ的上一跳(梯度场中的跳数)有多个节点的时候，选择通信能耗w(v_ij)(计算方法参考步骤S2)最小的节点v_j作为v_i的上一跳建立链路，然后统计经过节点v_i的链路条数得到h₁(v_i)，即为每个节点的热度值。

进一步，所述步骤S2具体包括：

a)、计算节点v_i到其邻居节点v_j的时隙能耗w(v_ij)，i∈(1,2,.....N)，j∈(1,2,.....m)，N为所有节点的个数，m为节点v_i的邻居节点个数；时隙能耗的计算过程如下，它可以由高精度锂电池监测芯片DS2780采样计算得到，首先调整芯片的采样时间为时隙模板时间T_S(由系统管理器配置)，再由相邻采集点的电池剩余能量差Δw来计算节点v_i的时隙能耗

b)、令网关设备w的最小能耗跳数H₂(w)＝0，链路能耗W(w)＝0；令除网关以外节点v_k的最小能耗跳数H₂(v_k)＝∞，节点v_k的链路能耗W(v_k)＝∞，其中H₂(v_k)为节点v_k到网关的最小跳数，W(v_k)为节点v_k到网关的通信的最小能耗；

c)、令网关的所有邻居节点H₂(v_j)＝1，W(v_j)＝w(v_jw)，j∈(1,2,3.....m)，m为网关的邻居节点个数；

d)、计算步骤c)中节点v_j的所有邻居节点v_k的最小能耗跳数H₂(v_k)，链路能耗W(v_k)，k∈(1,2,3.....n)，n为v_j的所有邻居节点的个数,其中W(v_k)的计算公式为H₂(v_k)的计算公式为以此类推，再计算节点v_k的所有邻居节点的最小能耗跳数和链路能耗，直到计算出所有节点的最小能耗跳数和链路能耗；在这里因为每个节点的最小能耗跳数有且只有一次被改变的机会，所以不存在回路问题；

e)、选取链路能耗最小的链路作为节点v_i到网关的唯一链路r_i，统计经过节点v_i的所有链路条数得到h₂(v_i)，即为每个节点的热度值。

进一步，所述步骤S5具体包括：

a)、将r_i带入到以节点的热度为权值的图Gh中，当Δh'(r_i)≤2Δh'且h'_max(r_i)≤2Δh'(r_i)，则进入到步骤b，否则判断该条链路与其他链路重合度较高，进入到步骤f；

b)、将r_i带入到以调度时间为权值的图Gt中，当r_i的调度时间小于调度时间限制，则进入步骤c，否则进入步骤f；

c)、将r_i带入到以节点剩余能量为权值的图Gn中，若路径中的节点能量Ns(v_j)均小于2倍的平均能量同时大于2倍最大能量差Ns_max(r_i)＝max(Ns(v_j)-Ns(r_i))则进入步骤d，否则进入步骤f；

d)、将r_i带入到以链路质量为权值的图Gq中，当r_i所有邻居节点间的链路质量均小于阈值(视通信情况调节)，则进入步骤e，否则进入步骤f；

e)、把r_i作为该节点到网关的最优链路，停止运算；

f)、舍弃该链路，如果X集还存在其它链路，则再进入到步骤a对其它链路进行判断；否则，通过调整权值跳数H'(v_i)来扩大选路范围，调整原则为：当这些链路是因为时延超过调度时限时，令H'(v_i)＝H'(v_i)-1，否则令H'(v_i)＝H'(v_i)+1。

经过以上步骤，计算出各个节点的最优链路，此时各节点的热度进行重新计算，把原来的权值热度改为权值路由算法最优链路对应的实际热度。然后系统管理器开始对各节点的相关表项进行设置。

本发明的有益效果在于：本发明提供的方法综合考虑了多路径、链路质量和时延等因素，从而能够达到降低、均衡网络能耗，提高能量的利用效率、延长网络的生命周期、减小瓶颈节点影响的目的。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为发明所述权值跳数路由算法原理框图；

图2为本发明所述最优路径选择示意图；

图3为本发明所述负载均衡路径选择示意图；

图4为本发明所述权值跳数路由最优链路计算流程图；

图5为本发明所述权值跳数路由算法对网络生命周期的测试统计图；

图6为本发明所述5个路由设备负载均衡性测试结果统计；

图7为本发明所述10个路由设备负载均衡性测试结果统计；

图8为本发明所述方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

图1是本发明提出权值跳数路由算法原理框图，图4则是基于此算法的最优链路计算的一种具体实施方式流程图。在本实施例中，如图4所示，本发明一种权值跳数路由算法包括以下步骤：

S1：以网关为起点，首先建立最小跳数路由的梯度场H₁，然后计算各个节点的热度h₁，最小跳数梯度场选取的最优路径如图2(a)中的虚线所示。具体的计算过程如下所述，在一个典型的工业无线网络中，每个节点设备入网前会进行邻居发现，把“搜集”的邻居设备信息保存到邻居表并报告给系统管理器，系统管理器会存储每个节点上传的邻居表信息，计算每个节点的梯度。

S2：以网关为起点，首先建立最小能耗路由的梯度场H₂，然后计算各个节点的热度h₂，具体的计算过程如下所述。

S3：计算节点v_i权值跳数H'(v_i)，权值热度h'(v_i)，以及网络所有节点的平均权值热度Δh'。其中节点v_i的权值跳数计算公式为H'(v_i)＝λ₁H₁(v_i)+λ₂H₂(v_i)，权值热度计算公式为h'(v_i)＝λ₁h₁(v_i)+λ₂h₂(v_i)，λ₁、λ₂分别为最小跳数路由和最小能耗路由的权值，λ₁+λ₂＝1且0＜λ＜1；平均权值热度计算公式N表示网络节点总数。然后把符合权值跳数H'(v_i)的链路r_i以W(v_i)从小到大的顺序放入到集合X当中，具体例子可以参考 如图2(b)中的虚线所示。

S4：计算集合X中各条链路上的平均热度n为链路r_i中节点的个数。各条链路上节点最大热度值h'_max(r_i)＝max[h'(v_k)]，v_k∈r_i。

S5：计算最优链路r：把X集中的各条链路r_i带入到不同权值图中进行评估。

a)、将r_i带入到以节点的热度为权值的图Gh中，当Δh'(r_i)≤2Δh'且h'_max(r_i)≤2Δh'(r_i)，则进入到步骤b，否则判断该条链路与其他链路重合度较高，进入到步骤f，从图2(c)可以看出被删除的路径和被重新建立的路径；

b)、将r_i带入到以调度时间为权值的图Gt中，当r_i的调度时间小于调度时间限制，则进入步骤c，否则进入步骤f，从图2(d)可以看出被删除的路径和被重新建立的路径；

c)、将r_i带入到以节点剩余能量为权值的图Gn中，若路径中的节点能量Ns(v_j)均小于2倍的平均能量同时大于2倍最大能量差Ns_max′(r_i)＝max(Ns(v_j)-Ns(r_i))则进入步骤d，否则进入步骤f，从图2(e)可以看出被删除的路径和被重新建立的路径。

d)、将r_i带入到以链路质量为权值的图Gq中，当r_i所有邻居节点间的链路质量均小于阈值(视通信情况调节)，则进入步骤e，否则进入步骤f，从图2(f)可以看出被删除的路径和被重新建立的路径；

e)、把r_i作为该节点到网关的最优链路，停止运算；

f)、舍弃该链路，如果X集还存在其它链路，则再进入到步骤a对其它链路进行判断。否则，通过调整权值跳数H'(v_i)来扩大选路范围，调整原则为：当这些链路是因为时延超过调度时限时，令H'(v_i)＝H'(v_i)-1，否则令H'(v_i)＝H'(v_i)+1。

经过以上步骤，计算出各个节点的最优链路，此时各节点的热度进行重新计算，把原来的权值热度改为权值路由算法最优链路对应的实际热度。然后系统管理器开始对各节点的相关表项进行设置。

为了说明本发明的技术效果，分别对该路由算法在工业无线传感网络中的时延，节 能效果，负载均衡性进行了测试和分析。

(1)、路由算法的时延测试及分析。时延通过统计终端设备发包时间和路由设备转发数据包的时间来计算终端设备数据报文发出时刻距离路由最终转发给网关的时间间隔。因此这里直接记录网关接收数据报文时间戳T1，源设备报文发出时间T0。由上位机记录每个设备的时间戳信息，然后统计出△T得出网络平均最小时延时间、最大时延时间和平均时延时间。通过对系统长达20个小时的测试，获得了网络内各个节点的数据传输时延，以此计算了网络内节点到网关的最小传输时延、最大传输时延和平均时延，表1为随机抽选一段时间内的计算结果。

表1

本次测试设定网络时隙时间间隔为10ms，采用树型网络拓扑结构。最小值(8.1ms)是在1个时隙内完成，也就是说路由转发是在接收到待转发报文后下一个工作时隙就转发出去，最大值(19.9ms)接近2个时隙，经过分析发现是出现消息入队的时候由于路由设备要发送广告帧，而广告帧的报文优先级是高于普通数据优先级(不包括报警信息)的，所以在查询消息队列的时候出现了转发消息延迟一个时隙时间。通过平均值可以看出路由转发维持在1～2个时隙内完成，具有良好的实时性。

(2)、路由算法的节能效果测试及分析

为测试验证本文所设计的能量均衡路由算法节能性，这里将进行实测对比测试。以网络节点生命周期曲线为对比，对象为仅采用子网路由算法的网络和采用权值跳数路由算法的网络。目的是通过对比单个节点的能耗曲线来验证本文设计的路由算法节能性，对比网络节点生命周期曲线来验证本文设计的路由算法的能耗均衡性。

网络生命周期测试结果表明设计的本文设计的权值跳数能量均衡路由算法在基于确定性的子网路由算法上延长了网络的运行时间，达到了节能目的。而且，通过图5的下降曲线部分可以看到由于采用了能量均衡路由算法，网络的负载进行了均衡操作，均衡的负载带来了能耗分担的目的，使得节点出现能量不足的时间比较靠近。如此，即保证了通信链路的通畅性，也使得长久运行时网络稳定性较强，减少因各个节点的逐渐“死亡”引起网络调整与震荡。

(3)负载均衡性对比测试及分析

负载均衡性实验统计的是各个节点路由数据的次数，这也代表了路由能耗，因此可以把负载均衡性测试结果视为能耗均衡性测试结果。在进行负载均衡测试时采用的方法是对一段时间内所有路由设备接收和转发的数据报文总数作为比较对象，即路由i的负载量＝∑(接收到的代转发数据量+转发出去的数据量)。下面进行两组测试，以此对比最小跳数路由算法、最少能耗路由算法和本文提出的权值跳数路由算法在负载均衡水平上的表现。

第一组测试网络内布置5个路由设备，第二组测试则把路由个数提高到10个，每组测试进行三次：最小跳数路由、最小能耗跳数路由和权值跳数路由。统计对比如图6所示。

第二组测试，把路由数量由翻倍，相应的网络规模也要扩大。在测试方式不变的条件下，节电设备另外又添加进去50个，由集中摆放测试变为分散四周测试。三种路由算法各自经过一天的测试，统计结果如图7所示。

从第一组测试可以看出路由R3由于距离汇聚点网关较近，对路由路由R4、R5的数据进行了部分数据的转发操作，所以经过的数据量较大。本文的路由算法相对最小能耗路由算的来说减少了对R3的过多使用。综合来看，权值跳数路由算法在各个设备上也表现出了不同的数据量，但是相比其他两种路由来说表现要相对“平稳”。这一点在第二组实验中能够更加清晰的看到，由于网络规模的变化和设备量的增多，在距离网关较近的R8、R9、RA上本文路由算法通过热度值来避开了一部分被频繁使用的链路。而在“边缘”处的R1、R2也通过同级节点的间的有效利用减少了最小跳数的低利用效率，分担了其他节点的传输任务。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述 优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (1)

1.一种能量均衡的工业无线网络的权值跳数路由方法，其特征在于：在该方法中，根据最小跳数路由算法和最小能耗路由算法分别计算其对应的梯度场和节点热度，再利用加权的方法计算节点的权值跳数和权值热度，建立节点的权值热度图，获取备选链路；把备选链路带入到以链路质量为权值的图，以节点的热度为权值的图，以调度时间为权值的图，以节点剩余能量为权值的图中进行评估，进一步筛选链路，获取最优链路；

该方法具体包括以下步骤：

S1：以网关为起点，首先建立最小跳数路由的梯度场H₁，然后计算各个节点的热度h₁；

S2：以网关为起点，首先建立最小能耗路由的梯度场H₂，然后计算各个节点的热度h₂；

S3：计算节点v_i权值跳数H'(v_i)，权值热度h'(v_i)，以及网络所有节点的平均权值热度Δh'；其中节点v_i的权值跳数计算公式为H'(v_i)＝λ₁H₁(v_i)+λ₂H₂(v_i)，权值热度计算公式为h'(v_i)＝λ₁h₁(v_i)+λ₂h₂(v_i)，λ₁、λ₂分别为最小跳数路由和最小能耗路由的权值，λ₁+λ₂＝1且0＜λ＜1；平均权值热度计算公式N表示网络节点总数；然后把符合权值跳数H'(v_i)的链路r_i以W(v_i)从小到大的顺序放入到集合X当中；

S4：计算集合X中各条链路上的平均热度n为链路r_i中节点的个数，各条链路上节点最大热度值h'_max(r_i)＝max[h'(v_k)]，v_k为链路r_i中的节点；

S5：计算最优链路r：把X集中的各条链路带入到不同权值图中进行评估；

所述步骤S1具体包括：

a)、令网关设备w的最小跳数路由的梯度场H₁(w)＝0，令除网关以外节点v_i的最小跳数路由r_i的梯度场H₁(v_i)＝∞，H₁(v_i)是从节点v_i到网关w的最小跳数路由的梯度场i∈(1,2,3.....N)，N为节点的数量；

b)、令网关的所有邻居节点H₁(v_j)＝1，j∈(1,2,3.....m)，m为网关的邻居节点个数；

c)、计算步骤b中节点v_j的所有邻居节点v_L的最小跳数路由的梯度场H₁(v_L)，L∈(1,2,3.....n)，n为v_j的所有邻居节点的个数,其中H₁(v_L)的计算公式为以此类推，再计算节点v_L的所有邻居节点的最小跳数路由的梯度场，直到计算出所有节点的最小跳数路由的梯度场值；在这里因为每个节点的最小跳数路由的梯度场有且只有一次被改变的机会，所以不存在回路问题；

d)、根据梯度场H₁计算各个节点的热度h₁，首先建立各个节点v_i到网关的唯一链路r_i，建立准则为最小能耗准则，即当节点v_i的上一跳，即梯度场中的跳数有多个节点的时候，选择时隙能耗w(v_ij)，最小的节点v_j作为v_i的上一跳建立链路，然后统计经过节点v_i的链路条数得到h₁(v_i)，即为每个节点的热度值；

所述步骤S2具体包括：

a)、计算节点v_i到其邻居节点v_j的时隙能耗w(v_ij)，i∈(1,2,.....N)，j∈(1,2,.....m)，N为所有节点的个数，m为节点v_i的邻居节点个数；时隙能耗的计算过程如下，它可以由高精度锂电池监测芯片DS2780采样计算得到，首先调整芯片的采样时间为时隙模板时间T_S，由系统管理器配置，再由相邻采集点的电池剩余能量差Δw来计算节点v_i的时隙能耗

b)、令网关设备w的最小能耗路由的梯度场H₂(w)＝0，链路能耗W(w)＝0；令除网关以外节点v_k的最小能耗路由的梯度场H₂(v_k)＝∞，节点v_k的链路能耗W(v_k)＝∞，其中H₂(v_k)为节点v_k到网关的最小能耗路由的梯度场，W(v_k)为节点v_k到网关的通信的最小能耗；

c)、令网关的所有邻居节点H₂(v_j)＝1，W(v_j)＝w(v_jw)，j∈(1,2,3.....m)，m为网关的邻居节点个数；

d)、计算步骤c)中节点v_j的所有邻居节点v_k的最小能耗路由的梯度场H₂(v_k)，链路能耗W(v_k)，k∈(1,2,3.....n)，n为v_j的所有邻居节点的个数,其中W(v_k)的计算公式为H₂(v_k)的计算公式为以此类推，再计算节点v_k的所有邻居节点的最小能耗路由的梯度场和链路能耗，直到计算出所有节点的最小能耗路由的梯度场和链路能耗；在这里因为每个节点的最小能耗路由的梯度场有且只有一次被改变的机会，所以不存在回路问题；

e)、选取链路能耗最小的链路作为节点v_i到网关的唯一链路r_i，统计经过节点v_i的所有链路条数得到h₂(v_i)，即为每个节点的热度值；

所述步骤S5具体包括：

a)、将r_i带入到以节点的热度为权值的图Gh中，当Δh'(r_i)≤2Δh'且h'_max(r_i)≤2Δh'(r_i)，则进入到步骤b，否则判断该条链路与其他链路重合度较高，进入到步骤f；

b)、将r_i带入到以调度时间为权值的图Gt中，当r_i的调度时间小于调度时间限制，则进入步骤c，否则进入步骤f；

c)、将r_i带入到以节点剩余能量为权值的图Gn中，若路径中的节点能量Ns(v_j)均小于2倍的平均能量同时大于2倍最大能量差Ns_max'(r_i)＝max(Ns(v_j)-Ns(r_i))则进入步骤d，否则进入步骤f；

d)、将r_i带入到以链路质量为权值的图Gq中，当r_i所有邻居节点间的链路质量均小于阈值(视通信情况调节)，则进入步骤e，否则进入步骤f；

e)、把r_i作为该节点到网关的最优链路，停止运算；

f)、舍弃该链路，如果X集还存在其它链路，则再进入到步骤a对其它链路进行判断；否则，通过调整权值跳数H'(v_i)来扩大选路范围，调整原则为：当这些链路是因为时延超过调度时限时，令H'(v_i)＝H'(v_i)-1，否则令H'(v_i)＝H'(v_i)+1。