Os telefones celulares sempre precisarão de torres de celular centralizadas para funcionar?

As torres de celular não são centralizadas, elas são distribuídas. O seu telemóvel transmite para a torre perto de si que tem a melhor recepção. Se você está viajando, você passa de torre em torre.

O grau de distribuição da rede - quantas torres - depende de onde você está. As redes celulares contam com a reutilização de frequências. Cada usuário está compartilhando o mesmo conjunto relativamente pequeno de canais, e à medida que o número de usuários aumenta, mais torres são adicionadas e a potência para cada uma delas é definida mais baixa. O seu telefone é instruído pela torre sobre como transmitir alto, você não tem controle sobre ele.

Então se você está pensando, talvez, você queira um walkie-talkie, conexão direta de telefone para telefone ou algo assim, esqueça. Não há largura de banda suficiente, e os rádios nos telefones são suficientemente potentes para chegar à torre de celular do seu bairro, não você amigo do outro lado da cidade... ou do outro lado do mundo.

Cada torre se junta à rede maior através de uma rede "backhaul". Isso costumava ser padrões de telefonia estabelecidos, como conexões T1 ou T3. Mas nas redes modernas, é provavelmente algo como Ethernet sobre fibra. Torres muito remotas podem usar ligações ponto a ponto de microondas de alta velocidade.

E, claro, muitos telefones hoje em dia são flexíveis à rede. O meu telefone usa VoLTE (VoIP) para a maioria das chamadas, por isso está no modo LTE a maior parte do tempo quando está no ar, mas se eu estiver numa rede WiFi, ele salta para lá, o que poupa na energia da bateria.

E à medida que passamos de LTE/4G para 5G, haverá cada vez mais torres. Uma razão é a física básica: as primeiras implantações de 5G estarão na banda de rádio milimétrica, freqüência muito mais alta do que as freqüências UHF utilizadas pelo rádio celular de hoje. À medida que se sobe na frequência, a perda do caminho de espaço livre sobe. O seu sinal tem um alcance mais curto, dada a mesma potência. Assim, as torres maiores serão, inicialmente, substituídas por micro torres nas luzes das ruas e outras estruturas que ocorrem regularmente.

Eventualmente, 5G se moverá para as freqüências mais baixas usadas pelo 3G hoje em dia, mas não será substancialmente mais rápido que LTE nessas larguras de banda mais estreitas. Assim como a maioria das empresas está planejando mudar para todas as LTE/4G, algumas até o final do ano, o plano final é que as tecnologias 5G acabem substituindo todas as 4G também. Mas elas precisam se sobrepor, particularmente porque as tecnologias 5G terão sua própria parcela de bugs, e uma necessidade de passar de tecnologia "nova" para tecnologia "madura" antes que elas possam substituir a 4G.