Essa é uma pergunta que não tem uma única resposta. Muitos fatores influenciam na distância máxima que o sinal de uma torre celular pode chegar. A frequência do sinal sendo utilizado; a altura da antena em relação ao terreno ao seu redor; a potência do transmissor do sinal; as taxas de uplink e downlink necessárias pelo dispositivo para transmissão de dados; o direcionamento da antena; a reflexão e absorção da energia das ondas de rádio por construções, vegetação e outros obstáculos ao redor; condições climáticas; fatores regulatórios locais; limitações da tecnologia utilizada.
Em média, a distância máxima que uma torre celular alcança é 40 quilômetros. Em alguns casos pode chegar a 72 quilômetros. Tipicamente, no entanto, o raio de cobertura costuma ser de 1,6 quilômetros a cinco quilômetros. Em áreas urbanas densas, essa distância cai para 400 metros a 1,6 quilômetro.
Até o começo dos anos 2000, os celulares eram utilizados principalmente para ligações. Para esse fim, as pessoas podiam estar com seus dispositivos até oito quilômetros distantes de uma torre, em média. Com o uso do celular para outras finalidades, como mensagens de texto e Internet, apenas pessoas a quatro quilômetros passaram a conseguir se conectar.
O raio de alcance das torres foi diminuindo com a evolução das tecnologias, do 3G, para o 4G e depois para o 5G. Como regra geral, quanto maior a frequência das ondas, menor é o raio de alcance do sinal, antes que ele se dissipe completamente. As ondas de frequências maiores, por outro lado, viajam distâncias mais longas. Por isso, é preciso de mais antenas para cobrir uma área com 5G, em comparação com a tecnologia anterior, o 4G.
Elementos da paisagem natural, como montanhas, vales e árvores podem bloquear os sinais de rádio de uma torre. Prédios de concreto, túneis e outros obstáculos urbanos podem absorver e refletir esses sinais. Antenas em lugares altos são importantes para transmissão dos sinais de rádio. Em condições ideais, torres altas com terrenos planos em volta são capazes de transmitir até uma distância de 72 quilômetros, enquanto terrenos irregulares permitem uma cobertura de alguns quilômetros.
A uma distância de oito quilômetros a 11 quilômetros de distância de uma torre, geralmente só dá para transmitir voz ou dados em uma velocidade muito baixa. Esses raios maiores são alcançados por equipamentos mais velhos e torres muito grandes. As torres de hoje são menores e mais fáceis de se esconder, mas também são menos poderosas.
O sinal de uma torre celular 4G LTE pode chegar a um raio de três quilômetros a 6,5 quilômetros. Já o sinal de uma torre 5G pode chegar a uma distância de 1,6 quilômetro a 5 quilômetros – segundo a Anatel, as antenas devem estar a uma distância de 300 metros entre si, no Brasil. Uma small cell 5G tem um alcance de 15 a 600 metros. Estas podem ser instaladas a uma altura de no máximo 30 metros, mas geralmente são colocadas em infraestruturas ao ar livre, como postes de luz.
Uma distância máxima também pode ser imposta por algum tipo de regulação do setor, a fim de evitar interferências em locais próximos. Para isso, as ERBs transmitem os sinais em uma potência mais baixa, assim não chegam menos longe. Nos Estados Unidos, por exemplo, a frequência do espectro de banda de 3,5 GHz, usada para o 5G no Brasil, tem um limite de potência, porque pode interferir nos sistemas de radar da marinha americana em áreas costeiras.
Em locais onde há torres o suficiente para cobrir uma grande área, essas torres são dispostas em uma distância umas das outras que varia de forma que as suas áreas de cobertura se sobreponham o suficiente para fazer o handover de ligações e dados de uma torre a outra. Mas ao mesmo tempo, essa área de sobreposição não pode ser grande demais para não haver problemas de interferências entre diferentes ERBs.
