随着LTE技术的发展,LTE通信技术在铁路通信系统中应用呈现出良好的前景。如何满足客运专线信息传输的信号质量需求,做到信号质量有保障,不掉话,数据量满足客户需求,对高速铁路的发展和建设有重要意义。本文提出一种基于TD-LTE的高速铁路环境下的切换算法。在本文中,对切换算法进行了仿真研究,仿真工具为NS2。本文将逐步提出切换算法仿真相对应的网络架构场景,物理层的研究支持,各功能层代码的实现介绍,切换算法的仿真实现,以及仿真结果的分析研究。通过这几个方面对切换算法的仿真研究做全面的介绍。首先,基于高速铁路环境下复杂的地形环境,并结合高速铁路环境线状分布的特点,为满足高速铁路环境下的覆盖需求,提出了在平原、山地、隧道、桥梁等四种环境下的网络架构,包括天线高度、无线远端单元RRU数目、小区半径、重叠区范围、天线垂直距离等。网络架构的研究基于高速铁路下的切换及信号需求,结合高速铁路环境的实际,争取得到最好的覆盖效果。其次,高速铁路环境下切换的参考值为物理层的参考强度RSRP,本部分结合TD-LTE的信号调制特点,结合高速铁路环境下的信道模型特点,研究了在不同速度、不同信噪比条件下的接收信号强度RSRP及信号质量RSRQ的值,为切换算法的研究提供数据支持。而后,基于高速铁路环境下的用户面及控制面协议栈的特点,在协议栈RRC层、媒体接入控制层(MAC层)、RLC层、物理层进行基于NS2的代码研究。其中,切换算法在RRC层完成。本文参照LTE信令发送机制,并结合不同的网络环境研究在不同的切换算法及切换算法相关参数下切换的成功率及切换时延。最后,结合不同切换算法的仿真结果,进一步分析高速铁路环境下的切换算法机制并进行自优化算法的研究,为TD-LTE通信系统提供高速环境下的切换算法及网络架构设计的建议。