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近年来,高铁成为日常交通的首选,铁路专用移动通信也起到越来越重要的作用。目前,由于铁路数字移动通信系统(Global System for Mobile Communications for Railway,GSM-R)的窄带特性,无法满足铁路各项需求。因此,由于长期演进(Long Term Evolution,LTE)技术高速率、低时延、完整的产业链等显著优势,提出了基于LTE技术的铁路下一代专用移动通信系统(Long Term Evolution for Railway,LTE-R),从而满足承载语音、数据和视频的铁路专用通信新需求。第一条LTE-R网络试验段已在2018年部署完毕。与公用LTE网络不同的是,LTE-R铁路专网基站沿铁路线布置,拟采用465MHz频段、5MHz带宽,且铁路线电波传播场景特殊,在高速移动时的列车会导致信号存在多普勒频移和多普勒扩展。并且铁路通信有高可靠性要求,此时,研究LTE-R网络性能与信道特性之间的关系很有必要,这样才能保障铁路运行安全。本文首先对高铁LTE-R网络试验段的系统吞吐量和无线信道进行测试,通过分析吞吐量数据,发现网络吞吐量在小区边缘等区域较差;之后基于信道测量数据,分析无线信道传输特性。最后,结合以上两种分析结果,搭建实验室高速半实物仿真平台,对LTE-R网络进行了吞吐量性能与信道特性之间关系的测试与分析。本论文的主要工作如下:(1)开展了高铁场景下LTE-R系统吞吐量性能测试,根据LTE-R吞吐量测试数据,结合同时刻接收端测量到的参考信号接收功率和信噪比,分析LTE-R系统吞吐量性能,提出了导致系统下行吞吐量下降的原因。(2)开展了LTE-R无线信道测量,解决了基于信道测试数据提取导频信号的问题,涉及时频同步、OFDM解调、导频信号提取等步骤。依据提取的导频信号,分析了乡村场景下的LTE-R路径损耗、大小尺度衰落和噪声干扰程度等信道特性。(3)在实验室环境下搭建了LTE-R高速半实物仿真平台,动态模拟高铁信道环境,基于萃取的大尺度衰落、多径时延、频移、莱斯因子等无线信道参数,在不可分辨单径、两径、三径条件下进行了系统性能测试,分析了吞吐量性能受无线信道特性影响的程度,为LTE-R系统的优化提供理论基础。