，则选择呪为待增负网络。 W64] 对于用户肥2,由于U冲可选网络有U2、U4、呪，所W需要判断肥2所进行的业务 是实时业务还是非实时业务。若为实时业务，因为只有U2为UMTS网络，运时选择U2为待 增负网络；若为非实时业务，因为U4、U5均为WLAN网络，所W需要进入基于效用函数和模糊 逻辑算法的网络选择算法进一步地计算。
[0065] 选择基于效用函数和模糊逻辑的网络选择算法的最大输出值所对应的网络作为 待增负网络，然后将用户切换至待增负网络。
[0066] 更新各网络的负载情况，计算网络系统负载率的标准差，如果标准差大于口限值， 说明网络系统负载不均衡，则进入（一）进行下一轮的负载均衡算法；否则算法结束，网络 管理中屯、继续监测整个系统的网络负载状态。
[0067] 图2为发明的确定待减负网络和可选待增负网络集合流程图，该流程图对应的具 体步骤为： W側 a:统计出超载网络的集合U济未超载网络的集合U心 W例 b:并从U。中选择负载值最大的网络Um。,，将其作为待减负网络；
[0070]C :分别计算Um。济UW冲每一个网络的负载差值AP;
[0071] d:将AP与预先设定的负载差值口限值thdp进行比较；之所W考虑网络间负载 差值AP的大小，是为了避免网络间频繁的切换。处于相同负载状态的两个网络，例如均 处于过载状态，则无需进行负载均衡算法的执行；处于不同负载状态，若负载差值过小，也 不会触发负载均衡机制，例如过载状态的网络不能将负载转移至平衡状态的网络。 阳07引e:将所有大于thdp的AP所对应的网络组成一个集合Uz,若不存在大于thdp的AP，则说明虽存在过载网络，但由于过载网络和其他网络间的负载差值较小，网络系统处 于整体负载较高但均衡的状态，不需要进行负载均衡调整，算法结束。
[007引f:从集合中去除与Um。,不存在重叠覆盖区域的网络，因为重叠覆盖的网络间才可 进行用户的切换，所W过载网络只能选择与其存在重叠覆盖区域的网络作为增负网络。此 时Uz集合中的网络是与Um。、重叠覆盖的网络，且负载较轻，可作为增负网络的待选对象。
[0074] 图3本发明的待增负网络选择流程图，该流程图所对应的具体步骤为：
[0075] a:确定可选待增负网络集合Uz。选定用户后，检测在用户所处的网络覆盖范围内 存在哪些网络，将不能覆盖用户的网络从待选增幅网络集合Uz中去除。
[0076] b:若此时可选待增负网络集合Uz中只有一个可选网络，则将其作为目标增负网 络，否则进入C。
[0077]C:判断用户所进行的业务是否是实时业务，若是则进入山否则进入e。 阳07引d:若Uz中有且只有一个UMTS网络，则将该UMTS网络确定为待增负网络，否则进 入f。 阳079]e:若Uz中有且只有一个WLAN网络，则将该WLAN网络确定为待增负网络，否则进 入f。
[0080]f:根据基于效用函数和模糊逻辑算法确定待增负网络，并将用户切换至待增负网 络。
[0081] 图4为本发明的模糊逻辑系统结构图，在本发明中模糊逻辑的处理所使用的工具 是matl油中的化zzy工具箱，图5为matl油中对应的模糊逻辑系统结构图。本发明的模 糊逻辑系统采用的是两个输入变量一个输出变量的逻辑结构。模糊逻辑系统可W分为=部 分：模糊化、模糊推理、解模糊化。 阳0間 （1)模糊化。
[0083] 模糊化是将系统的输入量转化成模糊量。首先将输入量转化成模糊控制器要求的 输入量，然后对输入量进行尺度变换，最后进行模糊化处理，用模糊集合表示，如{低，中， 高}。每个变量的等级序列中的元素均有隶属度，因此用隶属度函数来表示变量和等级序列 之间的隶属关系。
[0084] 图6为模糊化的隶属度函数图，图中mn、mf2、mf3分别表示等级序列中的；个元 素，如{L，M，H}，其中L表低，M表示一般，H表示高。等级L和H采用的是trapmf函数，M 采用的是trimf函数。 阳0财 似模糊推理
[0086] 模糊推理是基于模糊逻辑中的模糊推理规则进行推理，模糊逻辑推理中最重要的 部分是模糊控制规则库，模糊规则的构成方法目前最常用的是Zadeh提出的利用语言变量 构成模糊规则的方法，其表示形式为：
[0087] IF(满足预设条件）
[0088] T肥N(得出相应结果）。
[0089] 本发明的模糊规则库如图7所示。因为本发明的模糊逻辑系统有两个输入变量， 且每个变量有=个模糊等级，所W共有3X3 = 9条模糊规则。
[0090] 做去模糊化
[0091] 输入变量经过模糊化进入模糊规则库进行模糊推理，推理结束后得出的输出仍为 模糊变量，需要经过去模糊化等到精确的输出值，本发明采用质屯、法进行解模糊。
[0092] 图8为模糊逻辑系统的输入输出计算效果图。如图所示，当输入变量即实时业务 的阻塞率效用函数值和负载均衡效用函数值分别为0. 3和0. 85时，系统的输出值为0. 335。
[0093] 图9为本发明的算法整体流程图，该流程图对应的具体步骤为：
[0094] a:系统的网络中屯、周期性地监测系统中各网络的负载情况，如果存在网络的负载 值超过负载口限值，则开启迟滞定时器，若到时仍有过载网络则进行第二步，否则表明系统 负载均衡，算法停止。
[0095] b:选择负载最高的网络作为待减负网络，计算其他网络和待减负网络间的负载差 值，定义待增负网络集合，根据负载差值是否大于预设口限值W及其他网络是否和待增负 网络重叠覆盖运两个条件，确定出可选择待增负网络集合。
[0096] C:从用户和网络双方角度出发，根据综合考虑了业务速率、用户QoS收益、网络无 线资源利用率和公平性的用户选择策略，选择出合适的用户作为目标切换终端。
[0097] d:分别针对实时业务和非实时业务设计不同的目标增负网络选择流程，通过基于 效用函数和模糊逻辑的网络选择算法确定待增负网络，并将目标终端由减负网络切换至待 增负网络。
[0098] e:更新各网络的负载情况，计算网络系统负载率的标准差，如果标准差大于口限 值，说明网络系统负载不均衡，则进入a进行下一轮的负载均衡算法；否则算法结束，网络 管理中屯、继续监测整个系统的网络负载状态。
【主权项】
1. 一种异构无线网络系统中基于强制切换的负载均衡方法，其特征在于，通过以下步 骤来实现： a) .判断负载是否超门限，网络管理中心周期性地监测系统中各网络的负载情况，如果 存在网络的负载值超过过载门限值，则开启迟滞定时器；如果定时时间到仍有过载网络则 执行步骤b)，如无过载网络，否则表明无线网络系统负载均衡，继续判断； b) .确定待增负网络集合，选取负载值最高的网络作为待减负网络，计算其余网络与待 减负网络之间的负载差值，根据负载差值应大于预设门限值以及必须与待减负网络存在重 叠覆盖区域这两个条件，确定出可选择待增负网络集合，执行步骤c); c) .选择切换用户，采用综合考虑业务速率、公平性、用户QoS收益和网络无线资源利 用率的用户选择策略，选择出合适的用户作为目标切换终端，执行步骤d); d) .目标终端的切换，通过基于效用函数和模糊逻辑的网络选择算法，确定出待增负网 络，并将步骤c)中获取的目标切换至待增负网络，执行步骤e); e) .判断负载是否均衡，目标切换至待增负网络后，更新各网络的负载情况，计算网络 系统负载值的标准差，如果标准差大于门限值，说明网络系统负载不均衡，则跳转执行步骤 a)，进行下一轮的负载均衡算法；如果标准差小于或等于门限值，则本轮的负载均衡算法结 束，网络管理中心继续监测整个系统的网络负载状态。2. 根据权利要求1所述的异构无线网络系统中基于强制切换的负载均衡方法，其特征 在于：步骤a)中所述的网络负载值是指连接到一个基站的所有用户需要的资源所占该基 站总资源的比例；某一基站的负载值定义如下：其中，假设基站总资源为RjMchips/s)，基站当前连接用户数为M。每个用户i所需比 特速率定义为GR(i) (kbits/s)，调制编码速率为RnrcQ) (bits/symbol)，与之对应的扩频因 子为3?(；〇(〇111口8/871]113〇1);若考虑的不是扩频系统，则定义为5?(；〇=1(〇111口8/871]113〇1) ; 该公式适用于不同的无线接入技术，采用公式（1)进行统一定义，可以忽略不同无线接入 网络之间的异构性；其中，GR(i)为用户所需要的传输比特率。3. 根据权利要求1