在小区边缘，切换和边缘用户的通信体验是蜂窝无线通信系统需要面对的两个重要问题，特别是随着中国高铁网络的迅速发展，以及各种移动终端设备和业务的兴起，如何为用户提供随时随地不间断的优质移动通信服务显得尤为重要。这就需要有一个准确的切换模型对蜂窝网络中的切换进行建模分析，为后续的切换算法设计提供理论基础。另外一方面，由于小区边缘用户受到小区外干扰的影响，严重限制了这部分用户的性能，因此设计一个完整的仿真平台，验证MIMO环境下各种优化算法对小区边缘和整体的性能改善效果，具有重要的意义。首先本文对蜂窝网络中一个两小区系统的切换过程进行了分析，采用状态转移的建模思路，将传统的硬切换算法应用在该系统中，推导出了用户以恒定速度在小区重叠区域沿特定轨迹运动时的切换成功率，平均切换次数等性能指标，并对该切换建模方法进行了仿真分析。在此基础之上设计了一种可以应用于高铁环境中的自适应切换算法，通过对切换门限值进行优化，从而改善切换性能，最后仿真了不同速度影响下的该自适应算法性能。最后在多小区协作用户调度算法基础之上，开发了一个由3台计算机组成的多小区协作仿真平台，设计并开发了一套完整的软硬件系统。通过该平台，验证了相关协作算法对边缘用户性能的改善效果，同时也为下一步先进通信算法的设计提供了一个可快速扩展的平台。