随着高速铁路的发展和人们对宽带无线通信需求的增加,如何为高铁列车旅客提供可靠稳定的宽带无线通信服务,是高速铁路无线通信亟待解决的问题。和典型低速移动环境相比,在高速移动场景下部署宽带无线通信系统有很多新的挑战。如多普勒频移严重、车体穿透损耗大、快速切换和群切换等问题。基于移动中继技术的LTE-A系统是高速铁路宽带无线通信最佳选择。本文主要研究基于移动中继的资源分配和快速越区切换问题。本文在研究中继系统资源分配方案的基础上,提出了适用于移动中继系统的两级比例公平资源分配算法。该方案将资源分配、干扰管理和资源调度过程有机结合起来,不仅实施简单、用户公平性好,还提高了资源分配的灵活性及资源利用率,使网络中的所有移动实体达到资源分配的最优化。然后在研究3GPP标准中LTE系统单个UE越区切换和移动中继越区切换基础上,根据高速铁路特点,提出了基于移动中继的快速越区切换方案并设计了改进的切换信令流程。该方案旨在降低切换中断时间和切换执行时间,提高切换成功率。在高速环境下,本方案在切换时延、切换中断时间和双播持续时间等方面性能都要好于传统切换方案。