2023年铁路专网行业专题报告：无线系统迭代拐点将至

1 铁路专网——铁路系统安全通信的基石

铁路专用通信系统：保障行车安全的重要设施

定义：铁路专用通信系统是保障行车安全和效率的重要基础设施。其能够提供行车调度指挥电话、公务联络电话、专用电话、电视 电话会议、IP数据、视频监控、应急通信等通信业务。

分类：铁路专用通信系统网络可分为有线网络和无线网络。目前有线网络已经形成了以干线光纤为主体，包含了接入网、数据网、 电话网、调度网、会议电视网等。无线通信网络包括了无线列车调度电话系统和无线调度命令传送系统等，其中，调度电话系统能 够完成列车调度员、车站值班员和列车司机的通话，调度命令传送系统能够完成调度命令、行车凭证、调车作业通知单等命令的传 输作用。

我国铁路无线通信发展历程

我国铁路无线通信系统正在经历模拟到数字、2G到5G的技术升级。铁路专用移动通信系统的演进随着高铁的广泛部署和列车的提速， 及时、可靠、高速地传输列车控制信号和高铁乘客信息变得至关重要，由于150MHz频段频率资源少、电气化区间干扰大，我国从 20世纪90年代起逐步将150MHz设备过渡到450MHz，当前过渡已完成。目前通信系统正在从GSM-R向LTE-R、5G-R演进。

GSM-R是基于GSM技术的铁路通信系统

GSM-R是基于GSM技术开发的铁路综合数字移动通信系统。GSM-R基于GSM Phase 2+，通过在铁路旁安装定向天线形成一条沿 着铁路线的无缝覆盖链。GSM-R工作频段为876MHz~880MHz（上行），921MHz~925MHz（下行），载波为200kHz。

GSM-R在铁路运输的智能化和信息化中起着重要的作用。它主要负责在有线通信不能实现的情况下，在信息的提供者和接收者之间 提供信息传输的通道，这些信息包括语音和数据。GSM-R可以为无线列调、行车调度指挥、铁路运输安全和保障、列车运行控制等 几个方面提供信息传输通道，能够满足车-地、地-车、车-车之间的信息传输。

铁路无线通信是完成行车调度的重要方式

铁路调度系统是铁路无线通信的重要应用场景，能够对列车运行进行指挥调度。铁路列车调度指挥系统（TDCS）是实现铁路各级运 输调度对列车运行实行透明指挥、实时调整、集中控制的现代化信息系统，由铁道部、铁路局TDCS中心局域网及车站基层网组成， 是一个覆盖全路的现代化铁路运输调度指挥和控制系统。其中，列车调度电话是为列车调度员指挥列车运行而设置的专用电话，通 过该系统列车调度员可向调度区内有关人员下达命令，并负责组织实现运输方案编组计划及列车运行图。与机车司机或列车长进行 调度命令发布是列车调度的重要环节，因此铁路无线通信需要在铁路线上完全覆盖。

列车无线信号收发通过机车综合无线通信设备完成

机车综合无线通信设备（CIR）是安装在机车上由司机使用的，用于火车司机与车站值班员、其他机车司机、调度员等进行语音通信 和数据通信的设备，是基于GSM-R数字移动通信技术、GPS全球定位技术、450MHz模拟无线电台通信技术等开发的综合车载通信 设备，包括语音、数据等业务，主要应用于客运专线或高速铁路。

2 铁路无线通信系统迭代时点将至，市场需求加速释放

5G技术基本成熟，5G-R升级趋势明确

GSM-R技术效用滞后，迭代需求日渐加深。目前，GSM-R仍是我国铁路主要使用的专用数字移动系统，但GSM-R已无法满足日益 增长的铁路通讯需求。GSM-R作为第二代移动通信技术，属于窄频通讯系统，主要承载语音业务和少量数据业务，数据速率较低， 使得在现有GSM-R平台上开拓各种新业务有其难度。因此，随着通信系统整体的发展，GSM-R系统未来如何向更高级的通信制式演 进，备受铁路部门关注。

铁路通信系统更迭周期为10-20年，5G-R是技术迭代的更优选择。LTE-R虽然在国内已有数年研究，但却迟迟未进入大规模商用阶 段。此外，从技术上看，LTE-R仍无法解决高速行进中无线通信的切换稳定性、空口时延等技术难题；5G-R基于5G技术，具备超大 带宽、超低时延、海量连接的特点，在网络能力上，5G-R支持网络切片、边缘计算等业务，可以为铁路关键业务提供服务质量保障。 在安全性和可靠性上，5G-R也有巨大的提升，这对铁路运输安全非常重要。

当前铁路无线调度系统和GSM-R通信系统并存

铁路系统现行5大频段，调度通信频段主要为450MHz以及GSM-R。据国家铁路局，国家铁路通信频率包括(一）用于列车调度、站 场调车、专用通信等业务的150、400、450MHz频段铁路通信频率；（二）2MHz频段工务施工和道口防护频率；（三）2.4GHz铁 路战备通信、应急通信使用频率；（四）铁路GSM－R系统使用频率（900MHz）；（五）800MHz列尾和列车安全预警系统使用 频率；（六）需跨铁路局使用的其它频率。

GSM-R在新建线路得到广泛应用， 150/400/450MHz设备具有成本优势。从2008年起，新（改）建线路普遍采用GSM-R通信系 统，2023年，GSM-R覆盖线路里程预计将达到8.9万KM。相较于GSM-R，低频通信设备则更具成本优势，能够帮助铁路集团降本 增效。我们认为，当前铁路调度通信系统将呈现普速（支线）低频，高速+部分普速（干线）高频的并存格局。

通信技术匹配线路等级，铁路无线迭代呈现两大趋势

趋势一：450MHz —> 400MHz。但目前450MHz的模拟调度系统以超期使用，系统维护面临难题，从2012年起，工信部停止核 准基于450MHz频段的模拟制式无线列调系统。工信部委托国家铁路局约定，原则上在2024年9月30日之后不再对450MHz铁路模 拟通信系统频段作出频率使用许可，400MHz数字通信设备在普速支线、货运专线等场景具有成本优势，将承担450MHz升级任务。

趋势二：450MHz & GSM-R —> 5G-R。在2008年之后的新改建线路大部分都采用的GSM-R，而GSM-R以语音业务为主，频率 效率低，窄带数据带宽最多只有100多KB，难以承载铁路数字化改造后的通信大带宽需求（部分重要普速线的通信技术要和线路等 级相匹配，也有升级需求）。5G-R基于5G技术，在网络能力、安全性和可靠性方面具备优势，能够支撑铁路未来10-20年的专用无 线通信需求。2023年10月9日，工信部正式批复铁路5G-R试验频率，5G-R升级进入加速期。

网络平滑升级难度较大，通信软硬件升级需求多

450MHz升级400MHz方面，平滑升级难度较大。由于450MHz系统为模拟信号系统，而400MHz为数字信号系统，两类通信技术 对于软件和硬件的需求差异较大，在基站和终端侧均需要较大比例的替换升级。

GSM设备维护成难题，网络更新节奏有望缩短

时间节点明确，任务亟待解决。为加快建设交通强国，构建现代综合交通运输体系，国务院印发了《“十四五”现代综合交通运输 体系发展规划》。其在“智能铁路”专栏中明确2025年要“实施新一代铁路移动通信专网工程”。由此可见，新一代铁路通信工程 任务亟待解决。

强调 5G 专网，战略方向明确。此后，国铁局在《“十四五”铁路科技创新规划》中对智能铁路建设展开具体阐述，又特别强调要 推进铁路5G专网技术体系及关键核心技术研究。GSM-R产品生产将于2030年起逐步停止，预计铁路5G网络有望在2030年完成网络 建设和应用落地，建设高峰期预计为3-5年。

我国铁路存量达15万公里，“十四五”末将新增到16万公里

我国铁路营业里程达15万公里，高铁里程达4.2万公里。我国铁路建设位居世界前列，高铁营业里程增长迅速。根据交通运输部统计 数据，2022年末，我国铁路营业里程达到15.5万公里，同比增长4.5%。高铁营业里程4.2万公里，同比增长5.0%。

未来10年预计年增里程3500千米，建设保持快节奏。根据《新时代交通强国铁路先行规划纲要》，到2035年，全国铁路网运营里 程达到20万公里左右，其中高铁7万公里左右，平均年新建里程3500千米左右，将形成20万人口以上城市实现铁路覆盖，50万人口 以上城市高铁通达的交通强国铁路网。

3 铁路系统壁垒高，关注核心供应商

佳讯飞鸿：铁路调度龙头，利润拐点显现

深耕行业二十八载，指挥调度领军企业。1995年，北京佳讯飞鸿电器股份有限公司成立， 并在同年11月凭借自主研发的“FH9000智能人工话务系统”拿下铁路兰新复线订单，正式进 入铁路领域。2005年，公司进入航天领域，为“神舟六号”载人航天飞船提供通信保障。 2014年，公司中标武汉海关监控指挥中心建设项目，突破政府海关市场。目前，公司产品已 在交通、国防、政府等行业建立了较好的竞争优势，是我国指挥调度领军企业。

收入端稳健增长，利润拐点显 现。收入端公司受益于下游铁 路、政府等行业对于指挥调度 系统的需求增长，收入处于稳 健上升趋势，23年前三季度 公司实现营收6.8亿元，同比 增长8.2%。利润方面，在疫 情后公司费用水平持续优化， 产品结构持续改善，利润增长 拐点已现，23前三季度实现 归母净利润0.3亿元，同比增 长32.4%，未来利润水平有望 持续提升。

公司毛利率企稳回升，费用水 平逐步优化。23年前三季度， 公司实现毛利率41%、净利率 4.9%，主要系产品结构变化 带来了毛利率水平回升。费用 方面，公司23年前三季度四 项综合费用率为36.7%，同比 减少3.8pp，全年费用水平有 望得到持续优化。

海能达：窄带通信领军企业，成长业务快速发展

专用通信及解决方案提供商，历久弥新行业积累深厚。海能达前身深圳好易通科技有限公 司成立于 1993 年，并于 1995 年推出我国第一款国产对讲机。海能达经过30年发展，收购了 英国赛普乐集团、加拿大诺赛特公司，在德国、加拿大等国家和地区设立多家子公司，深耕全 球专用通信领域，同时将业务领域拓展至公专融合通信产品、卫星通信产品，成为一家全球性 专用通信领域产品及解决方案提供商。 公司“2+3+1”战略：“2”指窄带数字产品，构成公司的基本盘业务；“3”指公专融 合、4G/5G宽带、智能指调集成等业务，构成公司的成长型业务板块;“1”指全融合解决方案， 公司以新一代信息化指挥调度系统为龙头，融合更高效安全的宽窄带通信网络和多模智能终端， 为客户提供端到端的语音、数据、图像、视频综合应用。

三旺通信：工业互联网“卖水人”，业绩增长稳健

砥砺前行二十余载，全球领先的工业互联网解决方案提供商。公司前身为深圳市三旺通信 技术有限公司，创立于 2001 年，2020 年正式在科创版挂牌上市。公司致力于工业互联网通 信产品的研发、生产和销售，拥有全场景工业通信产品体系，先后通过多项国家与国际认证， 业务遍布 30 多个国家和地区。公司获国家级高新技术企业、专精特新小巨人等荣誉认证，已 成为全球工业互联网领军企业。 公司实行多行业业务布局战略，产品主要应用于智慧城市、智慧矿山、轨道交通、电力及 新能源、智能制造等多个领域，在铁路轨交领域服务客户包括中国中车、国铁集团等行业头部 企业。

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编辑：火腿肠