随着无线互联网的快速发展,乘坐航班时能够“随时、随地”访问宽带互联网,成为乘客在飞行中不可避免的需求。空地宽带无线通信系统利用地面专用基站向空中覆盖,从而实现上网服务。然而由于航班的飞行速度很快,且目前LTE所支持的最大覆盖半径为100Km,为了避免频繁切换,空地宽带无线通信系统要求覆盖半径达到200Km,这就需要研究超远覆盖的接入问题。同时为了保证切换过程中良好的服务质量及业务的连续性,需提出适合于民航场景的快速切换算法。首先,对于民航场景下的随机接入方案,一种解决方案是通过修改随机接入子帧结构来扩大小区半径,但此方案会增加PRACH子帧的开销,降低系统服务性能。本文结合飞机上的定位系统提出利用飞机定位的随机接入方案,预先估计单径时延TA,提前TA发送以抵消一半时延,此方案在没有改变协议的情况下支持更大的小区半径,需求的设备复杂度也低。其次,基于现有适合高速场景的切换算法进行改进。这里需要先对航线覆盖小区间的重叠覆盖区域距离进行合理设计。再提出优化算法基于飞行轨迹预测及RSRP和RSRQ的联合判决算法,此算法基于预先知晓飞行航线,下一基站可预知等特点,使其选择更优的目标小区。最后,基于OPNET平台搭建仿真网络,在4种不同民航场景下对基于RSRP和RSRQ的联合判决算法和基于地理位置信息的切换判决算法两种算法的切换性能进行仿真和比较分析。再对基于飞行轨迹预测及RSRP和RSRQ的联合判决算法进行仿真,并从切换性能和业务连续性两方面进行分析,此算法不受飞行轨迹影响,在一定程度上可以有效减少切换次数,且在切换过程中能保证业务不中断。