携帯電話は、通信事業者が設置した「基地局」の電波を使って通信を行っている。携帯電話基地局は鉄塔やビルの屋上などに設置され、半径数100m～数kmをカバーする。この基地局を多数設置して面展開し、電波が届かないエリアがないように運用している。この、1つの基地局がカバーする範囲を「セル」と呼んでいる（図1）。

図1 従来の基地局におけるセルのイメージ
1つの基地局がカバーする範囲を6角形のセルとして、 いくつもの基地局を設置している。 人口密集エリアは小さなセルで基地局の数を増やしている

　ただし、セルのエリア内であれば必ずしも電波が届くというわけではない。ビルの谷間や高層ビルの上など、電波が届きにくい場所では、通話が途切れたり音質が悪くなる。特に、ビルの中ではコンクリートなどの障害物に遮られがちで、どうしても通話が難しい場所ができてしまうものだ。

　この状況を改善するには、通信事業者に別途、ビルや地下街などの施設内に特別に小型の基地局設備を設置してもらう、というのがこれまでの常識だった。その際、通信経路は事業者の用意する回線を使う。小型とはいえ、色々と工事が発生し、費用も最大で数100万円クラスにのぼる。

　この問題を解決する切り札が「フェムトセル（フェムトは1000兆分の1を示す言葉）」だ。フェムトセルは、従来の小型基地局よりもさらに小さな、超小型基地局と言える。セルをカバーする基地局の電波出力は0.5W～30Wに対し、フェムトセルの出力はわずか20mW程度。数10～数100mというごく限られた小さなセルを作る。外観はブロードバンドルータや無線ルータのような形をしており、手軽に基地局を設置して「圏外」を解消できる。