随着高速铁路在中国的发展,如何满足旅客对通信的要求,享受良好的语音和宽带数据服务,对高速铁路的发展和建设有重要的意义。由于LTE网络具有网络结构扁平化和IP化,高速率的数据服务,控制面延时和用户面时延的大大降低等。这些优点使LTE通信技术在高速铁路通信系统中呈现出良好的应用前景。可以基于LTE技术,研发满足运行速度大于350km/h的宽带无线传输系统,满足高铁旅客对于通信和数字娱乐的需求,支持高铁机车内的2G/3G语音与数据业务、WiFi上网、视频监控等业务。实现现代化的高铁宽带无线通信平台,推进其标准化进程并实现产业化发展,提高中国高速铁路的国际竞争力。在LTE通信系统中,切换是无线资源管理的重要组成部分,快速有效的切换算法对网络的性能起着重大的作用,是提供“无缝连接”的重要保证。由于高铁环境的特殊性和复杂性,如高速、频繁切换、小区成链状分布等,需要对高速铁路环境下LTE的切换技术和算法进行研究,提出快速可靠的切换算法,来保证LTE网路的通信服务质量。本文第一部分首先介绍了LTE系统的网络架构和无线接口协议,对LTE系统有了整体的了解。然后介绍了切换的作用和分类,并对LTE切换流程进行了详细的介绍和分析。接着分析了高速环境下,影响LTE切换的因素,并提出了相应的解决方案。本文重点从切换算法方面进行了研究。提出了一种基于速度特性和统计特性触发的切换算法和一种基于目标小区预承载的快速切换算法。最后,搭建MATLAB仿真平台,在仿真平台的基础上,首先对基于A3事件的A3算法进行了仿真分析,分析了高速铁路环境下,高速对切换的影响,包括触发切换次数的增加,切换成功率的下降。然后对提出的基于速度特性和统计特性触发的切换算法和A3切换算法进行了对比和分析。仿真分析结果表明,改进的切换算法能够更好的适应高速铁路的环境,提高切换的成功率,保证通信网络的服务质量。