LTE是UMTS的长期演进，它改进并增强了3G的空中接入技术。其中，OFDMA、SC-FDMA、MIMO是LTE中的核心技术。LTE系统的目标包括改善小区边缘用户的性能，降低系统时延等。这个目标的实现需要从源小区到目标小区的切换支持，LTE系统内的切换包括S1切换、X2切换以及基站内切换。为了实现S1切换，本文在对S1AP、X2AP、RRC等协议分析的基础上，深入研究S1切换过程，并将现有的S1切换、X2切换、基站内切换过程进行了分析和比较。并分别设计了S1切换的正常流程和异常处理流程。对于正常流程，从呼叫控制模块和其它模块信令交互的角度出发提出了一种S1切换方法，通过EPC以及基站内各模块之间的相互配合，确保UE能从源基站切换到目的基站，并且在切换过程中不丢包。对于异常过程，本文提出了一种异常处理算法，根据异常时所处的不同阶段以及异常原因进行不同的处理，保证切换过程中遇到异常情况时能进行恰当的处理，使UE能接入适合的小区，从而完善了S1切换的流程。本文主要分为三个部分，LTE系统网络结构、功能划分和接口描述，LTE切换过程研究以及S1切换实现与结果分析。在第一部分中，介绍了LTE系统的基本网元、各网元的功能以及它们之间的接口。然后，在第二部分中，详细分析了LTE的切换过程，包括切换测量过程、切换判决过程、切换执行过程。其中主要分析了几种切换相关的信令流程。最后，对整个LTE系统中的S1切换流程进行了详细的设计，包括基站侧的切换设计以及EPC侧的切换设计，并在组网测试中对设计的正常切换流程进行了验证，为今后研究S1切换奠定了基础。