TD-SCDMA是由中国提出的第三代移动通信系统,能灵活的提供各种宽带多媒体业务。GSM是由欧洲提出的第二代移动通信系统,在世界范围内拥有最大的用户群。在TD-SCDMA与GSM网络的重叠覆盖区域内进行负载均衡,提高两网的利用率和性能,为用户提供可靠连续的服务,是急待解决的网络优化问题之一。本文以负载均衡为目标,着重研究GSM和TD-SCDMA系统的归一化负载表达、通过业务迁移达到负载均衡的方法。异构网络中的负载均衡首先要解决系统负载的归一化衡量。本文对多小区多业务多载波TD-SCDMA系统的上行和下行链路用户容量进行了数学分析,在采用智能天线和多用户检测技术的条件下,推导出不同种类业务的用户数目之间的约束关系,进而推出TD-SCDMA系统的归一化负载表达式。研究上行链路的邻区干扰,得到采用不同扰码分配方案时的邻区干扰统计量,推导出给定中断概率条件下的系统归一化负载表达式。对GSM系统,分析讨论了基于坎贝尔方法的负载计算。综合考虑所有的业务构造一个等效的业务,并计算系统可以提供该等效业务的信道数和总的等效话务,进而推出混合业务的归一化负载表达式。分析基于切换的负载均衡方法,满足一定触发条件时将部分用户切换到负载较低的网络中去,来达到两网间负载均衡的方法。通过研究该方法的运行机制,得到一个随负载高低自适应变化的负载间隔门限,使得高负载时容易触发切换操作,低负载时较难或不触发,既避免高负载时系统快速恶化的风险,又减少了低负载时无谓的切换操作,有效节省了系统开销。针对应迁移的业务量,推导出一个综合考虑两个系统特性的迁移业务量约束关系,使得迁移后两系统负载间隔被控制在一个较小范围,有效提高算法精度和效率。采用多属性判决的方法选择待迁移的用户,提高迁移用户选择的合理性。探讨算法主要参数对负载均衡效果的影响。仿真结果表明,与无均衡操作相比该算法可以有效平衡系统间的负载,在保证低负载系统性能的前提下,可以明显改善高负载系统的性能。详细探讨非对称业务时的负载均衡。非对称业务的上下行速率不同,因而其上下行负载也不同。两个系统的上行和下行负载轻重共构成四种负载关系。分析每一种上行下行负载关系,得到其均衡操作的触发条件、迁移业务量的约束关系和迁移用户选择应该采取的方法。分类总结非对称业务时负载均衡算法应采取的步骤和方案。分析基于重定向的负载均衡方法,并提出联合切换和重定向的负载均衡方法。基于重定向的负载均衡发生在新用户到达时,根据预先设置的准则对新到达用户进行接收、拒绝或重定向到另一系统的操作。而基于切换的负载均衡在一个负载测量周期的开始时作用,按需对已驻留于系统中的用户进行切换迁移。两者结合,可以联合使用切换机制和重定向机制来迁移用户,达到更好的负载均衡效果。总结给出三种算法各自的适用场景、算法优缺点及其特点。仿真结果表明,联合切换和重定向的负载均衡算法性能略优于基于切换的负载均衡算法,都明显好于基于重定向的负载均衡算法。