Ganz allgemein gesprochen, geht es hier um moderne Mobiltelefone und ihre grundsätzliche Arbeitsweise.
Ich lasse jetzt einmal die "Geschichte der Mobiltelefone" weg und springe direkt zu den "Taschengeräten", die wir heute als "Handy" und "Smartphone" kennen.
Handy
Das Wort sieht "englisch und modern" aus. Es ist aber gar kein englischer Begriff für ein Mobiltelefon. Das Wort "Handy" wird nur im deutschen Sprachraum benutzt.
Leider gibt es keine "gesicherten Quellen", wie der Begriff entstanden ist und wann genau.
Vielleicht ist es wirklich einmal aus dem englischen Begriff "handy = handlich" entstanden oder übernommen worden ... hat sich jedoch nur in Deutschland als Synonym für ein Mobiltelefon durchgesetzt ?
GSM, mobile , Cellphone usw.
In anderen Sprachen werden "Handys" so bezeichnet. Sie haben damit den Namen des Gerätes nach den technischen Umstände/Grundlagen eingeführt.
Wie arbeitet so ein Mobiltelefon denn eigentlich ?
Funkzellen und Reichweite
Mobiltelefone sind kleine Funkgeräte, die nur eine relativ kleine Entfernung "aus eigener Kraft" überbrücken können. Sie sind darauf angewiesen, dass sich in ihrer Sendereichweite ein Sende- und Empfangsmast befindet, der das Signal aufnimmt, um es weiter zu leiten.
Es begann eigentlich mit den C-Netzen.
Ihr Zweck war es hauptsächlich, möglichst weite Entfernungen überbrücken zu können. Dabei nahm man auch schlechte Verbindungsqualitäten in Kauf. Man kann sagen, dass sie faktisch noch "analog" wie normale Funkgeräte arbeiteten. Die Frequenzen des ehemaligen C-Netzes sind heute für andere Anwendungen freigegeben, so dass diese Telefone heute nicht mehr genutzt werden können oder diese anderen Anwendungen stören würden.
Danach kamen die digitalen Mobiltelefone.
Sie basieren auf sogenannten "Funkzellen". Eine Funkzelle ist der Bereich, der durch einen einzelnen Sende- und Empfangsmast abgedeckt werden kann. In der Folgezeit wurden aber auch Funkzellen aus mehreren Masten gebildet, die gleichzeitig eine ganz bestimmte Zelle bildeten und ein bestimmtes Gebiet versorgen sollten.
Die Funkzelle
Das Mobiltelefon sendet seine Nachrichten nur an seine Funkzelle. Es empfängt auch nur Nachrichten aus seiner eigenen Funkzelle.
Damit das auch klappt, meldet das Telefon immer wieder seinen Standort an die jeweilige Zelle.
Es sendet faktisch immer wieder ein "Hallo, ich bin hier".
Die Zelle, die in seiner Sendereichweite ist (und das stärkste Signal empfängt) , bestätigt das Signal dann mit einer "Willkommensmeldung". Ab jetzt "gehört" das Telefon zu dieser Zelle und nimmt auch nur von ihr Nachrichten entgegen.
Welche Zelle sich meldet, merkt man in eigenen Land eigentlich nicht mehr. Bewegt man sich aber im grenznahen Raum, so kann es sein, dass das Telefon schon Kontakt zu ausländischen Funkzellen aufnimmt.
Die Zellen überlagern sich und man wird der stärksten Zelle "zugewiesen".
Jetzt bekommt man auch oft genug die "Willkommensmeldung" zu sehen, die dann auch per SMS gemeldet werden.
Wie stark die Zellenstärke die "Zuweisung" beeinflussen kann, habe ich selbst vor vielen Jahren einmal in einem Hotelzimmer in Aachen (deutsche Stadt in der direkten Nähe von Belgien und den Niederlanden) erleben dürfen/müssen:
Auf der einen Seite des Zimmers, telefonierte ich im deutschen Netz... und auf der anderen Seite sollte ich über eine belgische Zelle telefonieren *lach*
Die Reichweite der Funkzellen
Die Zellen des D-Netzes stammen faktisch noch "aus der Anfangszeit des mobilen Digitaltelefonierens". Man musste relativ schnell, möglichst große Gebiete abdecken. Einige wenige Sende-Empfangsmasten mussten zuerst einmal genügen.
Sowohl D-Netz-Telefone als auch die Masten einer D-Netz-Zelle, sind also auf große Entfernungen ausgelegt. Beide senden mit hoher Signalstärke, um diese Entfernungen überbrücken zu können.
Die Funkzellen des E-Netzes sind "engmaschiger". Sie decken einzeln viel kleinere Gebiete ab. Dadurch kann die Sendeleistung von Masten und Telefonen auch geringer ausgelegt werden.
Die geringe Reichweite einer E-Netz-Zelle sorgt auch heute immer noch zu Verbindungsabbrüchen in bergigen Regionen.
Wo die Reichweite eines Zellen-Mastens endet, endet auch das Telefonieren in der Funkzelle.
Gerade in bergigen Regionen , ist es aber sowohl aus Gelände- als auch aus Naturschutzgründen, oft nicht möglich, die nötige Anzahl ein Sendemasten zu erreichten. Es gibt also immer wieder "weiße Gebiete", die nicht von einer E-Netz-Funkzelle abgedeckt werden können.
Natürlich endet auch eine D-Netz-Zelle irgendwann. Dann würde eventuell noch ein C-Netz-Telefon helfen. Da es diese Verbindungen aber nicht mehr gibt, ist also "Schluss mit Telefonieren", sobald man weder D- noch E-Netz-Zellen in der Reichweite des eigenen Telefons hat.
Kapazität einer Funkzelle
Die Kapazität einer einzelnen Funkzelle ist begrenzt. Sie kann nur eine ganz bestimmte Zahl an Verbindungen aufnehmen. Je größer eine Zelle ist, desto größer ist auch die Wahrscheinlichkeit, dass man (wenn sehr viele Telefone versorgt werden müssen) nicht telefonieren kann.. obwohl man in einer Zelle "angemeldet" ist.
So etwas kann man aktuell immer noch in der Nacht von Silvester zu Neujahr erleben. In dieser Nacht werden faktisch alle Funkzellen so stark beansprucht, dass es zu einer Kapazitätsüberlastung kommt.
Dadurch, dass das E-Netz engmaschiger ist, muss eine E-Zelle auch weniger Telefone versorgen. E-Netze setzten sich deshalb zunächst in den Ballungsgebieten durch. Mit der jeweils gleichen Kapazität, wie eine einzelne D-Zelle, können also viele kleine E-Netz-Zellen (bei gleicher Gebietsabdeckung) viel mehr Telefone versorgen.
Kann man ein Mobiltelefon, Handy, Smartphone, Tablet orten ?
Ja, kann man ganz eindeutig.
Das Gerät sendet immer wieder seine Gerätekennung (IMEI) und die des Providers (Telefonanbieters). Die Funkmasten in seiner Nähe nehmen dieses Signal immer wieder auf.
Auch wenn das Gerät nur einer einzigen Zelle zugewiesen wird, so empfangen doch die anderen Zellen auch sein Signal.
Man kann also durch die Empfangsstärke, die an den verschiedenen Masten/Zellen eingeht, durch eine sogenannte "Dreieckspeilung" feststellen, wo sich das Gerät befindet.
Hierzu benutzt man die eingehenden Signale von 3 Masten. Im Schnittpunkt .... an der alle die gleiche Signalstärke ausweisen...befindet sich dann das Gerät.
Je kleiner die Funkzellen sind, desto höher wird die "Trefferquote".
Trotz digitaler Technik kann man also noch die Erfahrungen aus "alten Analogtechnikzeiten" nutzen.
Im CB-Funk-Bereich wird diese Art der Anpeilung auch für kleine Such- und Finde-Spiele genutzt.
WENN man übrigens ein Gerät hat, das ein GPS-Modul eingebaut hat, so gibt es eine weitere Ortungsmöglichkeit über dieses Signal.
Eine Kombination aus Dreieckspeilung + GPS-Daten kann das Gerät fast auf den Zentimeter genau lokalisieren.
Wozu kann man das Anpeilen als persönlichen Vorteil benutzen ?
1) Geräte-Ortungsservice
Wird das Gerät verloren/verlegt/gestohlen, kann man es über so einen Dienst einpeilen lassen, damit man es wieder findet oder bekommt. So ein Dienst ist in der Regel eine "einmalige Aktion".
2) Kinder-Schutz
Ist ein besonderer Dienstevertrag abgeschlossen, wird das Gerät immer wieder geortet und sendet (eventuell) auch noch spezielle Informationen an den entsprechenden Dienst.
Ein solcher Dienst ist ein "Dauerservice". Man kann (als Diensteteilnehmer) jederzeit den Standort des Gerätes feststellen.
Viele Eltern geben ihren jüngeren Kindern deshalb als "Schutzmaßnahme" ein Gerät, das so "gekennzeichnet" ist.
Es soll dazu dienen, das Kind dann zu finden, wenn sich die Eltern Sorgen um seinen Verbleib machen.
Natürlich ist so ein Dienst wirkungslos, wenn das Gerät nicht (mehr) beim Kind ist. Kinder verlieren oder vergessen "gerne etwas". Auch tauschen sie einfach mal Sachen untereinander.
Achtung: Beide Arten können auch zweckentfremdet missbraucht werden.
Kann man das Anpeilen eigentlich verhindern ?
Ja, kann man. Dazu muss man das Gerät einfach komplett abschalten. Um sicher zu gehen, dass keine eventuellen Hintergrunddienste trotzdem aktiv sind, sollte man zusätzlich den Akku entnehmen.
Was ist eigentlich GSM und wieso funken alle Telefone immer noch darin ?
GSM ist eigentlich ein internationaler Standard für mobile Funktelekommunikation und wurde für mobile Telefone eingeführt.
Ohne GSM geht deshalb überhaupt nichts.
Über GSM werden Daten und Kurzmitteilungen gesendet. Über GSM nimmt das Gerät Kontakt zur Funkzelle auf... usw.
Viel mehr darüber kann man unter http://de.wikipedia.org/wiki/GSM nachlesen.
Wann nennt man es nun "Handy" und wann "Smartphone" ?
Noch einmal ganz kurz zu den "ausländischen Begriffen für Mobiltelefone".
Cellphone = (Funk)Zellen-Telefon
Der Begriff beschreibt eigentlich sehr gut die Funktionsweise und passt daher wirklich.
mobile = (das) Mobile (Gerät)
Es beschreibt die Nutzungsart eines solchen Gerätes.
GSM = GSM-Netz
Wieder angelehnt an die technische Grundlage
Handy
Nach aktuellem Stand, hat das Wort in nicht allzu langer Zeit, seinen Sinn verloren.
Man kann längst schon mit Uhren, Kleidung, Brillen usw. telefonieren und muss das Gerät deshalb nicht mehr in die Hand nehmen.
Wenn man den Begriff "anpassen und modernisieren" wollte, müsste es eigentlich "Uhrly" (von "Uhr"), "Klamotty" ( von "Kleung"), "Brilly" ( von "Brille".. wobei aber Verwechslungsgefahr mit "Brillianten" besteht) nennen.
Das ist natürlich unsinnig.
Handy
Ein Mobiltelefon, mit dem man neben dem Telefonieren nur einige wenige Zusatzfunktionen nutzen kann.
Kurznachrichten (SMS), Uhrzeitanzeige und Wecker, Kamera, Telefonbuch und eventuell noch ein paar Spiele. Damit endet eigentlich oft schon auch das, was man unter "Handy" versteht.
Der Begriff "Handy" steht daher nur noch für minimal ausgestattete Mobiltelefone.
Smartphone
Smart = pfiffig, clever, gewitzt
Im übertragendem Sinn gibt es heute kaum noch Geräte, die man nicht als "Smartphone" bezeichnen dürfte.
Längst haben die Mobilgeräte eher die Beschreibung " man kann damit SOGAR telefonieren" verdient 
Der Umfang an Zusatzfunktionen übersteigt längst das, was man zum Telefonieren benötigt.
Es sind "Taschencomputer" in "Handgröße".
Während die "Handys" immer mehr miniaturisiert wurden, damit man immer weniger Platz zum Verstauen benötigte, setzen Smartphones auf "möglichst große Größe" .. wobei die Größe auf die maximale Größe einer "Standardhand" begrenzt wird.
Wer kleine Hände hat, wird ein Smartphone vielleicht als "unhandlich" empfinden.
Wer große "Patschfinger" hat, wird selbst ein "oversized" Gerät als "fummelig" empfinden.
Diese Geräte muss man also "anprobieren wie ein Kleidungsstück", damit man sie später als "bequem" empfindet.
und "Tablets" sind dann wieder nur "übergroße Smartphones" .. die das Telefonieren aber oft noch erlernen müssen. 