기지국
1. 소개
Base Station
육상 이동통신의 육상 고정국을 의미한다.[1] 이동국이나 다른 기지국과 전파를 주고 받거나 케이블망으로 이어준다. 간혹 오지나 해상에 휴대전화를 임시로 설치하기 위한 장비를 이동식 기지국이라고 하기도 하는데 엄밀하게는 틀린 표현이고 이동국, 차량국, 선박국 등이 올바른 표현이다.
전파를 수발신을 하기 때문에 당연히 엄청난 양의 전자파[2]를 발생시키며, 이것이 설치된 건물의 입주자들이 건강상 문제가 발생한다고 우려해 철거를 요구하는 민원이 많다. 하지만 아직 전자파와 건강 상의 관계는 명확하게 밝혀지지 않았다. 자세한 내용은 전자기파/건강 문서 참고.
정부에서 운영하는 전파누리 사이트에 들어가면 기지국의 위치를 확인할 수 있다.(한국 한정)
2. 휴대전화 기지국
2.1. 일반 기지국
말 그대로 통신 안테나와 중계기 등을 본래 모습 그대로 설치하는 기지국으로 어디에 설치하느냐에 따라 실내 기지국과 실외 기지국으로 구분된다.
실내 기지국은 건물주와 협의해서 건물 내 일정한 공간에 설치한다. 이때 모든 창문은 통신사 보안상 안을 볼 수 없게 막아버린다. 이는 외부 방해요소(더위, 추위, 비 등)를 건물이 다 막아 주기 때문에 유지관리 면에서 어느정도 용이하다. 시골에 가도 간간이 실내 기지국이 보이는데, 규모가 좀 되면 넓은 터에 건물을 지어서 사용하지만 작으면 기지국 터에 컨테이너 박스로 지어 놓은 것도 있다.
실내기지국에 설치되는 장비
- 당연히 해당 통신사 통신장비
- 냉방기 - 장비 보호차원에서 365일 24시간 가동.
- 자동소화장치 - 전기장치가 많아 스프링클러를 사용할 수 없어 소화약재를 사용한다.
- 출입인원 통제장치 - 통신사 보안상 설치한다. 주로 통신사 망관리실에서 통합관리하며, 관리실 직원에게 작업내용등을 통보해주어야한다. 출입문도 기지국 안에서만 열리게 한다.[3]
- 감시 장치 - 기지국에 설치된 장비의 상태를 망관리실로 보내주는 장치로, 장비 상태 외에도 '화재', '기지국 문열림', '기지국내 작업자 있음' 등도 전송된다.
- 축전기 - 기지국의 정전사태에 대비하기 위해서 설치한다. 강한 지진이 날 경우 이거마저도 제대로 작동 안 되는 경우가 많아서 무선통신이 끊기는 거다.
모든 기지국은 출입문이나 그 옆에 통신사, 기지국명이 적힌 명판을 달아놓는다.
요새 설치하는 기지국과 노후된 기지국을 대신해 설치하는 기지국은 RRH(Remote Radio Head)라고 하는 무선 출력만 담당하는 장비만 가지고 있고 데이터 처리 장치인 BBU(Base Band Unit)를 분리하여 데이터 처리 장비를 국사 한 곳으로 몰아서 설치하는 식으로 기지국 크기와 소비전력을 줄였다. BBU는 디지털 무선 신호(디지털 IQ 스트림)를 RRH로 전송하고 RRH에서는 이 신호를 DAC로 아날로그로 변환해 송신하는 구조이다. RRH에서 수신된 신호도 ADC로 디지털로 변환해 BBU로 전송한다. 이 둘의 연결은 CPRI라는 규격을 주로 사용한다.
2.2. 위장 기지국
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통신 기지국은 이동통신 전파를 수발신 해주는 필수품이지만, 엄청난 전자파를 발생시켜서 시도때도 없이 철거를 요구하는 민원이 들어온다. 사실상 혐오시설 취급. 보통 건물 옥상에 중계장비를 설치한 기지국이 보이는데, 임대료를 보통 300만원 정도를 내고 설치한다. 근대 이게 보통 건물 입주자의 동의 따위 없이 건물주가 임대료 받고 설치하는 것이라서 충돌을 일으키기 일쑤. 건물주가 자기 건물 자기 맘대로 하는 거라 입주자의 동의가 필요 없다.
시도때도 없이 철거요청이 들어오는데, 당장 이걸 철거해버리면 그 주변 지역은 이동통신 전파가 끊긴다. 아파트 단지 등 고층 건물이 밀집한 경우, 전파가 닿지 않는 사각지대가 양산돼서 이곳저곳에 중계용 기지국을 설치해야 하는데, 이걸 전부 철거하면 그 아파트 지구에선 이동통신을 쓸 수 없다.[9]
여러모로 생긴 것도 볼품없어 주변 경관을 해치고, 전자파 발생 때문에 온갖 민원이 쏟아져 들어와서 막무가내식 철거를 요구하는 탓에 아예 민원을 회피하고 눈에도 보기 좋게 할 작정으로 눈에 띄지 않게 주변 사물처럼 위장하는 것이 요즘 추세이다.
참고로 서비스모드로 -0db띄우는 모드로 보면 요런탑이 -60까지 나온다. 순간적으로만 그렇게 뜨고 여러 문제로 출력이나 빔의 방향이 다른지 (물리적 방향이라기보다는 촛점) 실제 전파는 좀 안 잡힌다. 3G기준이다. 아무리 기지국이 개판인 CDMA도 주파수 대역의 이점으로 칸이 더 잘 뜬다. 다만 둘 다 전화나 데이터망은 끊김이 있다. 결국 통신사들은 더더욱 장비를 숨기려하고, 부적절한 위치에 설치된 기지국을 발견한 주민들은 더더욱 분노하는 악순환이 반복중이다. 덕분에 통신사 관계자와 공사업체 관계자만 골치아파졌다.
요즘 고속도로 등을 지나가다가 나무같이 생겼는데 잘 살펴보면 아닌 것들을 본 적이 있을 것이다. '''죄다 위장 기지국이다.''' 요즘은 아파트 배기구로 위장하여 설치한 것들도 보이고, 나뭇잎(!)으로 위장된 것에[10] 케이블 덕트 커버를 건물의 벽돌색으로 페인트 칠하는 등[11] 별의 별 형태의 위장이 다 나왔다. 그리고 그런 위장을 전문적으로 만드는 회사도 있다.
2.3. 이동 기지국
대형 트럭에 안테나를 설치한 형태로 되어 있으며 주로 행사장이나 집회, 시위 등 일시적으로 인원이 많은 곳에 주로 설치된다.
2.4. 중계기
이동통신 신호를 수신하여 증폭한 후 다시 출력하는 장비로 고객이 자택에서 전파수신감도 불량 등의 증상을 호소하면 통신사에서 해당 건물에 추가로 설치해주기도 한다. 기지국을 추가로 설치할 필요는 없지만 무선신호가 약해 통신이 불량한 지역에 주로 설치한다.
사실 중계기를 기지국이라고 하지는 않는다. 교환국과 유선으로 연결되어 있는 것이 아니라 단순히 기지국의 신호를 수신해 중계해주는 역할이기 때문이다.
2.5. 펨토셀
유선인터넷망을 이용해 작은 기지국 역할을 수행하는 장비로 중계기로도 소용이 없을 정도로 전파의 신호 강도가 약할 경우 설치한다. 가정집 내에 설치하는 장비이기 때문에 건물 외벽 중계기, 기지국 설치 문제로 이웃이나 건물주와 마찰이 있을 경우 대안으로 설치하기도 한다. 일반적인 기지국과는 다르게 해당 통신사의 인터넷망으로 송신하는 구조이다.
2.6. 제조사
2000년대까지는 에릭슨, 노키아, NEC, 후지쯔, 모토로라, 지멘스, 노텔 네트웍스, 알카텔 등 많은 업체가 무선 기지국 장치를 제조해왔다.
2000년대 중반부터 화웨이, ZTE 등의 중국 기업들이 저렴한 가격을 무기로 시장을 빠르게 장악해나갔다. 이로 인해 기존 업체들의 실적 부진이 시작되었다. 이들의 약진은 별로 떳떳하지 못한 성공인데, 해킹과 인력 포섭을 통해 기술을 저렴하게 습득하여 저가 공세를 펼 수 있었고, 원가 미만으로 장비를 납품한 뒤 유지보수비용에 바가지를 씌우는 방식으로 수익률을 높였기 때문이다. 여기에 더해 중국의 보호무역 정책으로 인해 중국 내에서는 무조건 자국산 제품을 우선 구매해야 하므로, 이들은 글로벌 기업들이 들어오지 못하는 중국 내에서 독보적인 판매고를 올릴 수 있었다.
계속되는 중국 업체들의 기술 유출과 저가 공세로 시장이 침체된 사이 2008년 세계금융위기가 찾아오면서 통신장비 업계는 크게 재편되었다. 100년이 넘는 역사를 자랑하던 캐나다의 노텔 네트웍스가 파산했고, 모토로라와 알카텔, 지멘스의 통신장비 부문을 노키아가 인수합병해 노키아 네트웍스로 재출범시켰다. 여기에 LTE와 5G에 막대한 투자를 쏟은 삼성전자가 빠르게 성장하여 노키아와 전통적인 강호 에릭슨과 함께 글로벌 통신장비 3강을 형성하였다.
2019년 점유율 기준 무선 기지국 제조업체 순위는 화웨이, 에릭슨, 노키아, 삼성전자, ZTE 순이며, 외국 기업의 진출이 제한적인 중국 시장과 개발도상국 시장을 배제하면 화웨이와 ZTE가 빠져 '''에릭슨, 노키아, 삼성전자가 3대 글로벌 무선통신장비 제조사'''로 불린다.
일반적으로 선진국 이동통신사에서는 상술한 3대 업체의 장비를 이용하여 통신망을 구축하며, 이는 대한민국의 SK텔레콤과 KT도 마찬가지다. 국산(삼성) 장비 사용률은 KT가 근소하게 더 높은데, KT가 SKT보다 늦게 민영화되며 국내기업 우선구매 정책의 영향을 오래 받았기 때문이다.
자본력이 부족한 개발도상국, 특히 사하라 이남 아프리카 국가들은 화웨이 등 중국 장비의 사용률이 압도적으로 높다. 서방 업체의 장비 가격을 감당하지 못해 저렴한 중국산 장비로 눈이 쏠리는데다, '''중국 정부에서 무상 차관까지 줘가며 중국 장비로 통신망을 만들라고 요구'''하기 때문이다.
2010년대 중반까지는 선진국의 일부 이동통신사도 중국산 장비를 사용했다. BT, 소프트뱅크 모바일, LG U+가 대표적이다. 하지만 2018년 이후 도널드 트럼프 행정부가 화웨이의 중국군 결탁 의혹으로 인한 보안 위협을 이유로 백악관 행정명령 13873호를 발령하자 일부 이통사들이 화웨이와의 거래 중단과 기존 화웨이 장비를 철거하였다.
2.6.1. 납품 가격
통신장비를 통신사에 납품할 때 가격은 제조사별로 어느정도 차이가 있다.
비슷한 성능의 장비구매시 일반적으로 업계에서 오랜기간 인정받아온 에릭슨 장비가 제일 비싸고, 그 다음으로 노키아, 삼성전자, 화웨이와 ZTE 순으로 비싸다고 한다.
2.6.2. 왜 여러 제조사의 장비를 혼용하는가?
일반적으로 통신사에서는 전국에 한 제조사의 장비만 설치하는 것이 아니라 최소 2~3군데 제조사의 장비를 적절히 분배하여 설치한다. 이렇게 하는데는 크게 두가지 이유가 있다고 한다.
첫번째로는 한곳의 제조사와 가격 협상을 하는 것 보다는 여러 제조사가 입찰에 참여하는 방식으로 협상하는 것이 통신사 입장에서 비용적으로 유리하기 때문이다.
두번째 이유로는 통신사고에 대응하기 위해서다.
만약 한 제조사의 장비로 전국에 통신망을 설치했는데 해당 제조사가 통신장비의 소프트웨어를 업데이트 하거나 유지보수를 진행하던 중 실수로 인해 먹통이 되었다면 전국의 통신망이 먹통이 될 것이다. 하지만 여러 제조사의 장비를 혼용하면 같은시각 타 제조사 장비를 설치한 지역은 통신사고가 발생하지 않을 확률이 높다.
[1] ITU의 Radio Regulation에 따라.[2] 휴대폰 통신용 기지국 출력은 30W 정도로, 스마트폰보다(최대 250mW) 120배 정도 강력한 출력이나 전자기파는 거리의 제곱에 반비례하여 감소하므로 오히려 인체에 미치는 영향은 스마트폰이 더 클 수도 있다.[3] 밖에서는 문 손잡이가 돌아가지 않는다. 출입승인이 나면 당겨서 열면 된다.[4] 주로 캐비닛 형태로 문은 특정 열쇠로 열고 손잡이를 앞으로 빼서 일정 각도로 돌려야 열린다.[5] 이 때 옥상 출입문은 안에서 열쇠로 열게 하고 열쇠 1개는 건물주나 건물관리인이, 다른 1개는 통신관련업체(구축업체, 유지보수업체)가 가진다. 이유는 둘 중 하나가 열쇠를 잃어버리거나 파손될(가장 흔한게 열쇠가 구부러진 것) 경우에 대비해서인데 나머지 열쇠를 복사하면 된다. 건물에 지어진 기지국은 통신구축업체와 유지보수 업체가 협의하여 그들만이 아는 장소에 열쇠를 보관하기도 한다.[6] 기지국 특성상 평지에 지어야 하므로 기지국 면적만큼 콘크리트로 평평하게 만드는 공사를 미리 한다.[7] 통신사 보안상 출입인원을 제한해야 하므로 말이다.[8] 실외형 캐비닛의 내장팬이 찬 공기를 빨아들이고, 더운 공기를 밖으로 빼낸다.[9] 실제로 경기도 화성시에 있는 한 아파트에서는 통신 기지국이 없어서 응급환자가 사망하는 일이 있었다.관련 기사[10] 이런 건 기둥을 아예 나무 줄기 색깔로 페인트 칠 해버린다. 가짜 줄기 커버를 씌워주면 감쪽같다.[11] 케이블 덕트가 벽돌로 된 건물의 외벽에 고정되어있는 경우이다.