Como é que um telemóvel envia/recebe dados por via aérea?

Essa é uma pergunta muito técnica. Vou tentar colocar uma breve explicação aqui, mas você terá que se referir à informação existente já disponível na internet.

P>Primeiro você tem que entender como funciona o seu rádio FM. Sim, é uma forma de comunicação entre a estação de rádio e o seu rádio mais todas as rádios FM sintonizadas para um canal específico (ou canal de frequência). Certo? Este tipo de comunicação é chamado de "broadcast". Ou seja, a estação de rádio está transmitindo para qualquer receptor de rádio sintonizado para um canal específico de radiofreqüência.

Agora vem a pergunta, como isso acontece no ar? Basicamente, qualquer estação de rádio transmite o conteúdo (voz e/ou dados) através de ondas electromagnéticas. Leia mais em (Radiação eletromagnética - Wikipedia). Assim, ao transmitir conteúdo através da freqüência portadora ou ondas de rádio é possível transmitir e receber através do ar.

No caso de telefones celulares, há um número de estações Base cobrindo uma área geográfica para que os receptores de rádio (telefones celulares) possam transmitir ou receber. Este tipo de comunicação requer operadoras bi-direcionais. Ou seja, um canal para transmitir e outro para receber.

Agora essa é a ponta do iceberg. Se você quiser saber mais, consulte os seguintes links adicionais:

O que's uma Rede Móvel, e Como Funciona?

Bases de Comunicação Rádio - Homenet Howto