高速铁路是经济发展的重要基础,是一个国家发展的重要组成部分。随着高速铁路的迅猛发展,人们的出行以及彼此之间的交流变得更加容易,更加快捷。预计2020年底,将有数亿人乘坐高铁旅行,届时,高速铁路将成为人们出行和旅游的首选交通工具。因此,稳定的通信就显得愈发重要。国内现在铁路方面用的仍然是GSM窄带移动通信技术,但是GSM-R本身的缺点也不可忽视,即它在高速运行的环境下,GSM-R系统性能和频谱利用率大幅下降。另一方面,GSM-R系统不能满足日益增长的数据业务需求,我国GSM-R带宽只有4MHz,这成为了制约GSM-R进一步发展的关键因素。本文针对高速铁路场景运用TD-LTE技术进行基站网络覆盖规划研究,由于GSM-R的自身缺陷,TD-LTE可以提供更高速率、更大容量的传输能力,因此铁路通信需要从GSM-R向TD-LTE技术迈进。基站覆盖和频率规划是网络规划优化的重要组成部分,也是影响高速铁路沿线覆盖效果的主要因素。通过前三章内容,将高速铁路发展、高速铁路通信技术发展、TD-LTE相关技术和基站网络覆盖规划等内容进行了全面的介绍与比对分析,具体讲到了高速铁路TD-LTE通信技术的发展与面临的难题、TD-LTE通信系统的原理,包括网络架构、关键技术等以及组网方案的分析、用合理的建设成本去对铁路沿线基站覆盖进行规划。并且最后利用Atoll仿真软件对某市的一段高铁线路进行了模拟工程仿真,通过数据结合仿真图来看基站规划的效果。本文在最后一部分内容主要对高铁环境下的频率规划进行了研究,通过合理的频率规划,来减少同频干扰等带来的问题。首先对频率规划方法进行概述,接着对传统遗传算法原理进行了详细的介绍,然后针对高铁环境,对传统的遗传算法进行改进。仿真分析部分,先是对Okumura-Hata模型在高铁环境下进行了路径损耗的仿真,可以清晰地看出不同传播环境下的路径损耗的变化。接着本文在有限频点资源下,基于给出频率分配方案,对传统的遗传算法和改进型遗传算法进行了Matlab仿真分析对比,仿真结果显示,改进型遗传算法有效的抑制了过早陷入局部寻优,加强了全局搜索能力。在收敛情况方面,也是优于传统算法的。