近年来,高速铁路发展迅速,给人们的出行带来了极大的便利。但是,如今的高速铁路通信系统尚不能为用户提供高质量的通信体验。因高铁快速移动的特点,切换成为高速铁路通信系统的关键环节,因此研究优化高铁通信系统的切换技术有助于提升通信系统的整体性能、提高用户的通信质量、给予乘客一个愉快的通信旅程。本文首先研究了切换的相关内容,切换的原因、切换的分类,着重研究了切换的执行流程;分析了高速铁路场景对切换的影响,如高频切换、群切换、多普勒效应等,明确了切换在高速铁路场景下所存在的问题,如切换成功率偏低、通信中断等,目前的高速铁路通信系统仍然不能实现无缝切换。其次分析了基于传统A3事件的切换方案存在的弊端,固定判决参数已不适宜于逐渐提速的高铁;针对传统切换方案中存在的问题,提出了一种基于差分进化算法优化参数的自适应切换方案。以最小化乒乓切换率与链路失效率的加权和为优化目标,运用差分进化算法迭代选择不同场景下的适宜切换判决参数;不同运行速度的列车切换判决时,自适应选择判决参数,进而判决是否切换;并给出了该切换方案的详细执行流程;相比基于传统A3事件的切换方案,提出方案明显地提高了高速运行列车的切换成功率、降低了链路失效率,同时降低了低速运行列车的乒乓切换率,提升了高速铁路场景下的切换性能。最后在践行绿色通信的理念下,将功率调整思想引入传统双链路切换方案,功率适配于切换,在不增加能耗的前提下,提出了一种基于功率调整的无缝双链路切换方案。基于双天线的双链路网络架构,在前天线执行切换时,后天线仍然保持与服务基站的通信;列车上的移动中继代替所有用户统一执行切换;针对双天线网络架构的特点,设计了服务基站和目的基站在切换带内分区域的功率调整方案,促进切换在切换带的中间区域成功执行,减小了前天线执行过早导致乒乓切换的概率以及过晚执行导致通信中断的概率;并给出了详细的基于功率调整切换方案的执行流程;从理论上推导了基于功率调整的无缝双链路切换方案相比传统无缝双链路切换方案在切换概率、切换成功率、通信中断概率等方面的优越性,并通过仿真验证了理论推导的正确性;基于功率调整的无缝双链路切换方案,提高了切换性能,更进一步达到了“无缝”切换的目标。