Netze sind zellular aufgebaut

Jedes Mobilfunknetz ist geografisch in viele aneinandergrenzende Gebiete unterteilt, die von Funkzellen versorgt werden. Vor 4G/LTE sprach man daher auch vom «zellularen Aufbau der Netze». Die Aufteilung in Funkzellen von begrenzter Grösse ermöglicht es, die beschränkte Anzahl verfügbarer Funkkanäle optimal zu nutzen. Denn die Menge verfügbarer Funkfrequenzen ist beim Mobilfunk durch staatliche Lizenzvergaben stark begrenzt. In einem Mobilfunknetz werden daher dieselben Frequenzen in ausreichendem räumlichem Abstand wiederverwendet.

Abgesehen von unzugänglichen oder unbesiedelten Gebieten im Alpenraum sind die gesamte Schweiz oder über 99 Prozent der ständigen Bevölkerung mit Mobilfunkdiensten versorgt. Um diese Funkabdeckung zu erreichen, ist aufgrund der hiesigen Topografie sehr viel Aufwand nötig. Da sich die Technologie ständig weiterentwickelt, ist zudem eine permanente Nachjustierung und Aktualisierung nötig, die sich mehrheitlich im Hintergrund mit Software- und Firmware-Upgrades vollzieht.

Jede Funkzelle wird von einer fest installierten Sende- und Empfangsanlage versorgt, wobei die Funkzellen in ihrer räumlichen Ausdehnung und Struktur sehr unterschiedlich sind. So reicht der Durchmesser von Kleinstzellen mit unter 50 Metern in Fertigungsstätten und Shoppingcentern bis hin zu Makrozellen mit Zelldurchmessern von 3 bis 6 Kilometern. Während Städte mit grossem Verkehrsvolumen über Kleinzellen mit Zelldurchmessern von 50 bis 300 Metern versorgt werden, kommen in Vorstädten und Agglomerationen eher Mikrozellen mit Zelldurchmessern von 300 Metern bis 3 Kilometern zum Einsatz.

In den Frühzeiten des digitalen Mobilfunks existierten besonders im Mittelland oder in den Voralpen Makrozellen mit einem Durchmesser von 10 Kilometern, die eine Fläche von 100 Quadratkilometern versorgten. Heute nutzt jedoch praktisch jeder Einwohner ein Smartphone und der zu bewältigende Verkehr ist um einige hundertmal grösser. Derart grosse Zellen würden heute schnell unter der steigenden Verkehrslast zusammenbrechen.
Zudem unterliegen sämtliche Schweizer Mobilfunksender den sehr strengen Strahlenschutzgesetzen, die nur ein Zehntel jener Sendeleistung zulassen, die in der EU zugelassen ist. Die entsprechende «Verordnung über den Schutz vor nichtionisierender Strahlung» (NISV) wurde bereits am 23. Dezember 1999 verabschiedet, also noch zur Zeit von 2G/GSM. Um die Bewohner hierzulande bestmöglich zu schützen, geht sie vom schlechtmöglichsten Szenario aus und rechnet grosszügige Reserven ein.