Le Telecomunicazioni rivestono un ruolo di fondamentale importanza per la digitalizzazione delle ferrovie sia nei settori più tradizionali delle comunicazioni operative, sia in quelli più innovativi come quelli per il controllo della marcia dei treni.

Il GSM-Railway è un sistema di comunicazione radio per le ferrovie standardizzato a livello europeo e diffuso a livello globale, usato principalmente per le comunicazioni fra treni e centri di controllo, è una parte dell'ERTMS (European Rail Traffic Management System).  

Basata sulla tecnologia GSM, così da beneficiare della sua economia di scala ed essere un'alternativa conveniente alle numerose e non interoperabili soluzioni alternative usate in passato, la Rete è stata sviluppata a partire dal 2004 ed è arrivata a coprire circa 11.000 chilometri di linee  (tradizionali e AV/AC) nel 2021, di cui oltre 1000 in galleria.     

Il servizio terra-treno basato su rete GSM-R consente comunicazioni voce, SMS e dati tra il personale del Gestore Infrastruttura e delle Imprese Ferroviarie, fornendo funzionalità specifiche quali chiamata a numero funzionale, chiamate di gruppo e di emergenza ferroviaria, indirizzamento dipendente dalla posizione, gestione dei livelli di priorità.

Inoltre, nelle linee ferroviarie attrezzate con segnalamento e controllo della circolazione a standard europeo ERTMS, sviluppato per garantire la circolazione in sicurezza e senza soluzione di continuità tra le reti ferroviarie dei diversi paesi europei che dispongono della stessa tecnologia, la rete GSM-R fornisce il canale dati trasmissivo di comunicazione tra i sistemi tecnologici di Comando, Controllo e Segnalamento di bordo e di terra.