高速铁路,作为一种快速,安全和绿色的公共交通系统,近年来在我国得到了快速发展。在长达数小时的旅途中,如何为旅客提供高质量的通信服务已经成为研究热点之一。LTE-A系统具有频谱效率高,覆盖能力强,时延短,业务类型丰富等特点,是极具潜力的铁路旅客通信技术。本文从调度和切换的角度对高移动性下LTE-A系统的性能进行了研究。调度是LTE-A MAC层的重要功能,对系统频谱效率和用户公平性有重要影响。传统的调度算法在列车用户和普通用户共存时,无法满足系统公平性要求,需要作出改进；而小区切换是移动性管理中的重要内容。失败的切换会导致通信中断甚至掉话,严重影响用户体验。在高铁场景下,切换面临较大挑战,存在频繁切换、群切换、多普勒频移等问题。本文主要工作如下：(1)根据LTE-A相关协议,参与了LTE-A动态系统级仿真平台的搭建,编写了切换、SINR映射、分组调度、MCS选择和性能统计模块。平台采用c++编写,包括一维场景和二维场景两部分,适用于高铁场景下通信性能的仿真。(2)针对列车用户和普通地面用户共存的场景,提出了一种基于比例公平的改进分组调度方案。该方案通过提高列车用户的调度优先级,来改善用户公平性。在上述系统级仿真平台上,本文对改进算法进行了仿真。结果表明,该方案可以显著提高高铁场景下的用户公平性,同时相比比例公平,系统吞吐量几乎没有下降。(3)在Ziyue Liu等人[1]所提切换方案的基础上,本文提出了一种改进的方案,通过使用切换通知,来减少需要传输的信令,从而达到了缩短切换时延的目的。分析表明,新方案的切换时延只有原方案的58%左右。同时,本文从切换失败率和中断概率的角度对所提方案进行了分析和仿真。