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TD-LTE是一个具有高数据速率、低系统时延的宽带移动通信系统，是由我国主推的一个4G标准。其对现有3G系统在网络架构和无线接入技术上都有较大改进。同时我国高铁事业的快速发展，对高速移动环境下稳定可靠的移动通信提出了需求，LTE依靠其优良的设计具有在高速移动环境下部署的能力。切换是高速移动环境下移动性管理的重要部分，本文提出了适用于高速铁路场景下基于信令预承载的切换算法，并在LTE系统级仿真平台上对切换算法的性能进行了验证分析，主要工作包括如下两大部分: 第一部分针对高速铁路的应用场景，提出了基于信令预承载的切换算法。首先介绍了LTE系统切换的基本过程与相应的信令流程，并分析了高速铁路下LTE系统切换的特点。之后从减少切换过程中信令开销的角度提出了基于信令预承载的切换算法，以实现降低切换时延、提高切换成功率的目的。论文着重分析了基于信令预承载的切换算法的基本理论、算法要求的客观条件、算法流程以及在工程实践中算法涉及到的与核心网交互的信令流程。 第二部分主要是对LTE系统级仿真平台进行了设计与实现。首先指出了LTE系统级仿真平台在学术界与产业界的重要意义以及目前国内外LTE系统级仿真平台的现状，之后着重阐述了作者设计LTE系统级仿真平台的理念、仿真系统的体系架构、对网络实体进行面向对象建模的方法以及各功能模块间的逻辑关系与调用接口。最后在该LTE仿真平台上对基于信令预承载的切换算法进行了仿真，将得到的仿真结果与传统A3算法的仿真结果进行比对分析，基于信令预承载的切换算法的性能比传统的A3切换算法要优越。