随着高速铁路建设的全面发展和列车时速的不断加快,移动通信系统要求能够在高速环境下保障旅客的宽带移动通信业务。传统的GSM-R频率带宽有限,基于窄带的调制技术无法满足数据传输速率的高要求。LTE-R作为GSM-R的演进目标,具有系统容量大、传输速率高和网络结构平滑等优点,成为当前铁路通信系统的研究热点和发展方向。越区切换技术是LTE-R移动通信系统的关键技术,能够保障高速移动过程中的持续通信。本文将对越区切换技术中的两个关键问题,切换判决算法和切换执行机制分别进行研究。首先,为提高切换触发率和切换成功率,并降低切换后的误码率,提出一种基于高速特性的自适应联合判决切换算法。针对高速铁路的运行场景,分析常用的判决标准以及判决方法,并针对列车高速移动对切换判决的影响,给出基于列车移动速度的RSRP迟滞容限动态调整方法、RSRQ迟滞容限动态调整方法和满意通信概率调整方法,在此基础上提出基于高速特性的自适应联合判决切换算法,并进一步从理论上分析算法性能。其次,为提高切换过程中的通信质量和切换性能,提出一种基于智能天线和资源预留的切换执行机制。考虑在单网覆盖小区中,仅有一辆高速列车运行的场景,通过智能天线技术对覆盖重叠区进行波束赋形,提高重叠区的信号强度,既避免通信中断又促进切换触发。并通过线路信息和车辆运行状态信息执行预切换策略,在列车抵达重叠区之前,提前命令目的小区分配并激活信道,简化切换流程从而缩短切换时间,以保障切换成功率。最后,利用Matlab仿真工具对高速运行场景进行分析,对本文提出的切换判决算法和切换执行机制进行性能评估,验证所提方案的有效性。图32幅,表9个,参考文献62篇。