基地局とは、携帯電話やスマートフォンと通信事業者のネットワークを無線で接続する設備です。アンテナ、送受信機、制御装置で構成され、ビルの屋上、鉄塔、電柱などに設置されています。携帯電話が通話やデータ通信を行うには、必ず最寄りの基地局を経由します。
1 つの基地局がカバーする範囲を「セル」と呼びます。セルの大きさは環境によって大きく異なり、都市部では数百メートル、郊外では数キロメートル、山間部では数十キロメートルに及ぶこともあります。都市部でセルが小さいのは、利用者が密集しているため 1 局あたりの収容数を分散させる必要があるためです。
利用者が移動すると、接続先の基地局が自動的に切り替わります (ハンドオーバー)。この切り替えは通常数十ミリ秒で完了するため、通話中でも途切れを感じることはほとんどありません。
日本には約 60 万局以上の基地局が設置されています。5G の普及に伴い、ミリ波対応の小型基地局 (スモールセル) の設置が都市部で進んでいます。ミリ波は高速通信が可能ですが電波の到達距離が短いため、数十メートル間隔で小型基地局を設置する必要があり、街灯や信号機への設置が検討されています。通信キャリア各社がエリア拡大を競っており、基地局の設置数はサービス品質を左右する重要な指標です。