I telefoni cellulari avranno sempre bisogno di torri cellulari centralizzate per funzionare?

Le torri cellulari non sono centralizzate, sono distribuite. Il tuo telefono trasmette alla torre vicino a te che ha la migliore ricezione. Se sei in viaggio, passi da una torre all'altra.

Il grado di distribuzione della rete - quante torri - dipende da dove ti trovi. Le reti cellulari contano sul riutilizzo delle frequenze. Ogni utente condivide lo stesso insieme relativamente piccolo di canali, e man mano che il numero di utenti aumenta, vengono aggiunte più torri e la potenza per ciascuna di esse viene abbassata. Il vostro telefono viene istruito dalla torre su quanto forte trasmettere, non avete alcun controllo su di esso.

Quindi se state pensando, forse, di volere un walkie-talkie, una connessione diretta telefono-telefono o qualcosa del genere, dimenticatelo. Non c'è abbastanza larghezza di banda, e le radio nei telefoni sono abbastanza potenti da raggiungere il ripetitore del tuo quartiere, non il tuo amico dall'altra parte della città... o del mondo.

Ogni torre si unisce alla rete più grande attraverso una rete "backhaul". Una volta si trattava di standard di telefonia consolidati come le connessioni T1 o T3. Ma nelle reti moderne, è probabilmente qualcosa come Ethernet su fibra. Torri molto remote possono usare collegamenti a microonde punto a punto ad alta velocità.

E naturalmente, molti telefoni oggi sono flessibili alla rete. Il mio telefono usa VoLTE (VoIP) per la maggior parte delle chiamate, quindi è in modalità LTE per la maggior parte del tempo quando è in onda, ma se sono su una rete WiFi, salta lì invece, il che fa risparmiare sulla batteria.

E mentre ci spostiamo da LTE/4G a 5G, ci saranno sempre più torri. Una ragione è la fisica di base: le prime distribuzioni 5G saranno nella banda radio millimetrica, una frequenza molto più alta delle frequenze UHF usate dalla radio cellulare di oggi. Man mano che si sale di frequenza, la perdita di percorso nello spazio libero aumenta. Il tuo segnale ha una portata più corta a parità di potenza. Quindi le torri più grandi saranno, inizialmente, sostituite da microtorri sui lampioni e altre strutture che si trovano regolarmente.

Eventualmente, il 5G si sposterà alle frequenze più basse usate oggi dal 3G, ma non sarà sostanzialmente più veloce dell'LTE a quelle larghezze di banda più strette. Proprio come la maggior parte delle aziende sta pianificando di passare a tutte le LTE/4G, alcune entro la fine dell'anno, il piano finale è che le tecnologie 5G alla fine sostituiscano anche tutte le 4G. Ma hanno bisogno di sovrapposizioni, in particolare perché le tecnologie 5G avranno la loro parte di bug, e la necessità di passare da una tecnologia "nuova" a una "matura" prima di poter sostituire il 4G.