近十年来,我国的高速铁路以极为迅猛的发展态势形成了独具特色的“高铁经济”,高速铁路的快速发展,对配套的铁路移动通信系统也提出了极高的要求,稳定性好、可靠性强、冗余率高、容灾性强的移动通信系统可以保障列车控制与调度等信息的实时传输,也是高速列车安全、可靠、舒适运行的重要基础。目前,我国的高速铁路移动通信系统均以GSM-R系统为主要技术。但GSM-R属于窄带通信,不仅敷设成本较高,网络优化复杂度也非常高,满足业务需求的负担也越来越重。目前,中国铁路西安局集团公司管内已经开通了九条GSM-R网络覆盖线路,承担着语音呼叫、调度命令信息传送、无线车次号传送以及列控信息传送等业务。西成客专是2012年建设的、利用GSM-R网络进行列车通信及控制的G网线路,但随着客运量、货运量的不断增大,列车运行的稳定性和可靠性的要求也越来越高,特别是在多山地区和隧道区域,保证列车定位精准、联控持续是通信部门重点盯控的工作内容,更是整个列车运行系统的核心。随着客货量的不断攀升,GSM-R系统对日益发展的铁路带宽需求捉襟见肘,对视频监控、乘客信息等业务的拓展也难以满足。本文首先从LTE的概况出发,详细论述LTE技术的网络结构和OFDM及多天线等关键技术,阐明LTE在现阶段的技术成熟程度,对比LET-R与GSM-R的差异和优劣性,分析西成客专使用GSM-R技术的弊端和短板,提出西成客专LTE-R的设计思路。针对西成客专地理环境、功能速度等因素的特点,就目前常用的几种网络组网方式进行比对,设计符合西成客专实际情况的核心网和无线网组网方案,结合西成客专的客运实际和未来的扩容需求,对网络容量进行评估设计。由于西成客专途经隧道较多,且具有长大坡道等地理因素,故分别对列车通过平原地区及隧道地区的网络覆盖需求进行分析、合理设计。挑选西成客专中具有代表性的几个隧道,针对开阔地区、短隧道、中长隧道以及长隧四种环境下天馈系统的连接进行规划,通过图形的形式展示天馈的配置及连接。最后对设计的西成客专LET-R网络的各项性能进行研究,保证所设计的网络在移动性管理、信令处理等列车运行方面的可靠性,通过分析越区切换过程中存在的切换过早、过晚及乒乓切换问题,对西成客专LTE-R切换成功率进行研究,对在列车进行寻呼、计费以及位置区域更新方面深入研究,保证西成客专LTE-R系统设计合理。