Начало выполнения разговора с использованием сотового телефона начинается с запроса на обслуживание. Эта операция выполняется автоматически после снятия сотового телефона с рычагов. Передатчик сотового устройства занимает канал связи с доступной парой частот и посылает запрос на обслуживание на обслуживающий узел сотовой связи. Узел сотовой связи выделяет набор частот голосового канала, по которому будут передаваться сигналы набора номера и речевой сигнал. Цепь управления сотовой связи автоматически переключается на этот «разговорный» канал, после чего может быть установлено соединение для ведения разговора. В отличие от обычных стационарных телефонов сигнал станции о готовности набора номера не передается по каналам сотовой связи. Вместо этого для того, чтобы сообщить, что канал связи установлен, используется, как правило, информационный дисплей. После этого происходит обычный набор номера.
Абонент может либо набрать необходимый номер, будучи подключенным к сети, либо воспользоваться хранящимся в памяти номером для его автоматического набора. Узел сотовой связи обрабатывает поступающие сигналы набираемого номера и пересылает цифры номера на главный коммутационный центр мобильной связи, который и выполнит соединение сотового телефона с требуемым абонентом. Сигналы вызова абонента либо сигналы «занято» будут отправлены с главного коммутационного центра через узел сотовой связи на мобильный сотовый телефон. Если вызываемый абонент поднимет трубку своего телефона, то произойдет самый обычный телефонный разговор.
При получении вызова на сотовый телефон весь описанный процесс происходит в обратном порядке. Местная АТС определяет, что абонент поднял трубку своего телефонного аппарата, и подтверждает специальным сигналом готовность принимать набираемый абонентом номер. После этого звонящий наберет номер требуемого сотового телефона. Цепи районной АТС подключатся к соответствующему главному коммутационному центру мобильной связи, MTSO, который установит очередность передачи для каждого вызова необходимого кодового номера мобильного устройства по выбранному каналу. После того как необходимый сотовый телефон распознает свой уникальный код, он автоматически займет частотный канал в ближайшей ячейке и даст сигнал опознания, подтверждающий, что он готов к связи. Схема управления ячейки выберет установленный набор частот голосового канала и предпишет мобильному устройству переключиться. После установления голосового канала ячейка подает сигнал на вызываемый сотовый телефон о поступившем вызове путем подачи вызывного сигнала. Если абонент сотового телефона поднимет трубку, то может начаться обычный телефонный разговор.
Вне зависимости от того, является ли вызов входящим либо исходящим, электронные схемы сотовой ячейки регулярно проверяют величину сотовых сигналов через каждые несколько секунд. Информация о величине сигнала поступает на главный коммутационный центр мобильной связи, MTSO, который производит оценку величины сигнала, сравнивая его с ближайшими доступными узлами сотовой связи.
Как только сотовый сигнал снижается в одной из ячеек, главный коммутационный центр мобильной связи, MTSO, отдает команду другой ячейке установить новый голосовой канал и осуществлять разговор по этому каналу. Такая передача функции управления и образования нового голосового канала получила название «сделать передачу» (по достаточно специфическому спортивному термину). На практике процесс такой передачи осуществляется настолько быстро, что абонент сотовой связи даже и не подозревает о том, что она осуществилась.
На рисунке показано, как происходит такая передача функций. Мобильное устройство сначала появилось в зоне действия (охвата) базовой станции № 1, где начался телефонный разговор. В процессе ведения телефонного разговора владелец телефона сотовой связи перемещается с территории, обслуживаемой базовой станцией № 1, на территорию, обслуживаемую базовой станцией № 2. Процесс передачи функции управления и поддержания канала ко второй базовой станции происходит без перерыва в разговоре, поэтому абонент даже не слышит этого (или почти не слышит). Совершенно аналогично, если при продолжении разговора абонент сотовой связи перемещается на территорию, которую обслуживает базовая станция № 3, то передача происходит опять, и снова эта передача функций не вызывает прерываний в разговоре абонентов.
В случае, если сигнал сотовой сети недостаточно сильный для стабильной работы мобильного оборудования, используется репитер. Специальное устройство, предназначенное для усиления сигнала сети в местах зоны неуверенного приема. Использование репитера также позволяет увеличить скорость GPRS соединения и сократить потребление энергии мобильным терминалом.