Un telefono cellulare sarà in grado di usare il GPS senza un segnale di rete semplicemente comunicando direttamente con il satellite?

Sì, può, ma:

• Non comunica con il satellite GPS, ascolta il satellite GPS. Non c'è comunicazione bidirezionale con un satellite GPS. I satelliti GPS sono solo broadcast (come le stazioni radio FM).
• Ci vorrà molto tempo. I satelliti GPS trasmettono molto lentamente (50 bit al secondo) perché sono così lontani e sono così poco potenti. Per trasmettere i dati completi per calcolare la posizione (ciò che è chiamato effemeridi, che descrive dove sono i satelliti) ci vogliono circa 15 minuti. Segnali GPS - Wikipedia delinea il formato di comunicazione.

Questo è il caso peggiore. In pratica, se stai facendo un "warm start" (ad esempio hai usato il GPS nelle ultime ore) è molto meno (forse 30 secondi), e di solito hai solo bisogno di ottenere una parte delle effemeridi per capire dove ti trovi, quindi da 5 a 6 minuti è tipico.

Questo si confronta con circa 15 secondi in cielo aperto se hai una connessione di rete (utilizzando una tecnica chiamata GPS assistito - Assisted GPS - Wikipedia).