浙商证券通信行业点评报告：5G-R试验频段获批，打开铁路5G新空间
事件：据工信部官网，工信部于近日向国铁集团批复基于5G技术的铁路新一代移动通信（5G-R）试验频率，支持其开展5G-R系统外场技术试验，持续推动铁路通信事业高质量发展。5G-R系统主要承载未来铁路特别是高速铁路列车控制指挥调度通信等核心业务，是保障铁路行车安全、顺畅的关键性基础设施。
铁路专网处于迭代前夜，从GSM-R升级至5G-R
中国目前应用的铁路移动通信为GSM-R，即基于GSM（2G）技术的铁路专网。2000年铁道部正式确立GSM-R，至今已有二十余年，目前几乎完成全覆盖。2020年国铁集团定调5G-R的发展路线。（1）2020年8月，国铁集团发布《关于加快推进 5G 技术铁路应用发展的实施意见》， 推进铁路 5G-R 专网建设和 5G 公网应用。（2）2020年12月，国铁集团发布《铁路 5G 技术应用科技攻关三年行动计划》，推进铁路 5G 专网关键技术攻关和主要专用设备研制。
主要驱动力：产业周期更替和铁路智能化升级需求
（1）公网GSM退网，生命周期走向尾声。据中国铁路发表的《全面开展科技攻关推进5G技术铁路应用》，在产业链支撑方面，我国铁路移动通信面临着重大挑战，铁路GSM-R属于第二代数字窄带技术，与公网 GSM 共享产业和技术，美欧日韩等国家和地区的主流运营商GSM已基本退服，中国联通GSM系统 2021年已基本退服，中国移动 GSM 系统近几年也将退服，随着公网GSM快速退网整个产业链急剧萎缩，研究和发展新一代移动通信系统迫在眉睫。中国铁路发表的《国外铁路5G技术发展现状与趋势》指出，GSM-R系统预计将于2030年左右全面淘汰。公网5G网络产业链已经成熟，为铁路专网升级奠定技术基础。
（2）GSM-R无法满足智能化需求。发展智能铁路是实现铁路从传统基建向新基建转型升级的必然选择，智能建造、智能装备和智能运维3个板块业务对移动通信网络的带宽和实时性要求高，GSM-R 系统无法满足宽带智能业务的技术要求
5G-R的核心优势：更大的数据传输量，以及视频业务新场景
据中国集群通信网，GSM-R系统主要承载话音业务和少量数据，数据传输速率较低，一般仅为2400-9600bps，即使采用GPRS，数据传输速率也仅能达到100+kbps
根据中国铁路发表的《铁路5G-R网络特点及网络规划技术研究》，5G-R的小区理论最大承载量达到212.26Mbit/s，为GSM-R网络的千倍。因此，在满足原有的网络传输需求的同时，5G-R承载能力可以满足视频业务，打开新的应用场景。
5G-R主要应用场景：继承GSM-R应用（列控、指挥调度），增加多媒体新业务（1）列车控制：参考中国铁路发表的《国外铁路5G技术发展现状与趋势》，据韩国铁路研究所（KRRI）与SK电信研究，采用5G通信预计可以将数据传输容量和可靠性提高至GSM-R的20倍，并有助于减少列车之间的传输延迟，缩短 30%的行车间隔，未来将追踪时间缩短至60s。5G-R的落地将带动相关车载设备、系统的升级换代。
（2）指挥调度：根据铁路通信信号工程技术发表的《铁路5G-R语音调度通信系统研究》，GSM-R语音调度系统属于数字窄带通信系统，叠加组呼、广播、优先级抢占等铁路专用功能，满足铁路语音调度通信需求。5G-R语音调度系统属于宽带通信系统，基于IP交换技术，实现调度通信功能。因此，从GSM-R到5G-R对铁路调度是一次巨大的技术变革，将带动调度系统的技术升级。
（3）安全监测：摄像头、雷达、各类传感器，有望在5G-R高传输量的优势下拓宽应用场景，根据中国铁路发表的《全面开展科技攻坚 推进5G技术铁路应
用》，超视距技术、接近预警技术等新兴应用场景已经率先在5G公网中完成试验，5G-R的推出有望带动软硬件销售。
5G-R网络建设：网络性能标准远高于运营商网络，基站间距建议值2-3公里调度、列控等5G-R主要应用场景对设备安全性、可靠性要求极高，因此对于网络传输的网络性能要求较高。根据中国铁路发表的《铁路5G-R网络特点及网络规划技术研究》，为满足5G-R业务传输需求，5G-R 网络在不同业务场景下，端到端网络传输时延不大于 60s，标准远高于运营商网络，同样也高于GSM-R网络。
在基站间距方面，5G-R采用同站址双网，更有利于发挥其扁平架构和快速切换的优势。参考中国铁路发表的《5G-R基站间距研究及海外工程分析》，按照RRU在铁塔下、小区上行边缘速率在5Mb/s的前提下，5G-R基站间距综合建议值为2-3km。
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