随着高速客运专线时速的不断加快,现有铁路专用移动通信系统在数据传输的可靠性、实时性和带宽等方面已无法满足要求。高速条件下无线通信环境比较恶劣,存在信号衰减、多普勒频移和快速切换等问题。其中,切换问题尤为突出,为了解决高速列车快速越区切换问题,本文主要进行了三个方面的研究。针对网络覆盖和网络容量:本文构造了基于ROF技术的无线宽带接入网结构,该网络以专网的方式组网,将密集的RAUs铺设在铁路沿线,微缩小区范围,通过光纤传输射频信号,使得整个通信系统可以以较低的发射功率传输较高频率的信号,从而提高网络的传输容量。针对网络移动性:本文设计了基于移动小区的光层切换方法,将传统基于第二层数据链路层和第三层网络层的切换工作搬移到光层完成,从数量级上减小切换时延。在切换管理方面,用简单的切换控制和矫正信令取代经典切换方案中复杂的交互信令,减小系统管理开销,提高网络利用率,有效的解决了微小区下快速移动带来的切换时延问题。针对移动切换控制算法:本文采取了基于特殊设计的定位方法,选择基于Gauss-Markov预测算法的同步预测机制,指导光层切换。该算法计算简单,迭代次数小,能够适合速度变化迟缓,前后速度相关性高的高速列车定位的要求。最后,运用OPNET网络仿真软件搭建基于ROF技术和移动小区的光层切换模型,添加Gauss-Markov预测算法以及同步预测机制,指导切换。实验证明该切换方案能够为高速移动环境的用户提供有QoS保证的宽带服务,并且在切换时延和丢包率方面都优于经典切换方案。