在铁路轨道交通控制中，无线通信平台是指挥列车运行、组织运输生产及进行公务联络等的重要基础。随着移动通信技术的飞速发展，GSM-R专用移动通信系统在铁路跨越式发展中扮演着越来越重要的角色，已成为铁路通信发展的方向，其中无线电波覆盖和边界场强特性是决定无线通信工程设计和无线网络规划及优化的最核心要素。本文针对我国的铁路现状，对铁路各种速度环境下的路径损耗、小区覆盖半径、重叠区等，以及GSM-R与GSM频率空间分割共用方式的边界场强进行了深入地分析和仿真。在HATA模型的基础上，引入速度和列控因子，提出了一种更为合理的小区覆盖半径算法，并第一次研究了列车运行速度对覆盖重叠区的影响。利用最大切换时间、切换容限、小区覆盖半径等参数计算了在大城市、中小城市、郊区、乡村准开放地区、乡村开放地区不同列车运行速度时重叠区的长度，并进行了性能分析，同时给出了仿真曲线。分析与计算结果表明该方法简单、高效，具有实用价值。结合我国特有的频率空间分割共用方案的特点，对铁路边界场强进行了建模，提出了一种计算GSM系统对铁路GSM-R通信干扰的算法。包括对GSM基站在铁路线上造成的干扰建模和GSM-R基站在铁路线上产生的有用信号建模，进而在模型基础上，推导和仿真了GSM基站的发射功率、GSM基站在铁路线上的干扰信号强度、GSM-R基站在铁路线上有用信号的强度，最终分析出铁路线上的信干比以及影响信干比的各种因素，给出了建议的边界场强值。