近年来,随着互联网+时代的到来,高铁出行已成为流行,导致在高速列车上移动终端访问互联网的数据流量爆炸性增长,这就要求高速铁路通信系统具有很好的稳定性和可靠性。面对高速列车移动通信中出现的信号不稳定、频繁切换、车体穿透损耗以及多普勒效应等现象所引起的通信中断问题,如何设计有效、新颖的基站切换方案来降低切换失败概率和通信中断概率,已成为高铁通信的研究热点之一。本文围绕基于不同网络架构的基站切换算法展开研究,主要工作概括如下:(1)基于双链路网络架构的基站切换算法:在现有切换方案中,虽然在满足切换的条件下,天线可以执行多次切换以降低切换失败概率,但是在低信号强度下,没有合适的切换机会。为此,本文在现有方案的基础上,优化切换条件,考虑前天线在满足前天线与目标基站的信号强度大于后天线与目标基站的信号强度的条件下执行切换,否则后天线马上加入与前天线并行执行多次切换。实验结果表明,改进的双链路基站切换算法可有效降低切换失败概率和通信中断概率。(2)基于控制/用户面分离的基站切换算法:结合毫米波波束赋形技术提出基于控制/用户面分离的位置自适应双链路无缝切换方案。在本方案中,当列车将要进入宏基站或微基站的重叠区域时,目标基站将对其重叠区域辅以毫米波定向多波束赋形增益以提升切换天线的接收信号强度(Received Signal Strength,RSS),从而大大提高切换触发概率、优化切换条件。同时,利用双播和波束赋形技术以优化切换信令流程。实验结果表明,该方案可有效提高切换触发概率和切换成功概率、降低通信中断概率。