La respuesta corta es que la estación base asigna la frecuencia de la celda.
Es algo complejo y ligeramente diferente para diferentes generaciones de teléfonos celulares. Esto es lo que creo que sucede:
El teléfono está preprogramado con una lista de posibles frecuencias de canales en todas las bandas que admite. Si está registrado con un proveedor, sabe qué banda usar, de lo contrario puede buscar redes. Cuando se enciende inicialmente o se mueve a una celda después de perder el contacto, escucha las transmisiones de la celda desde una estación base y responde, para registrarse en la red. Una vez que está registrado y se mueve a otra celda, un proceso de transferencia le dice que use una o más frecuencias.
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Referencias: Señalización Gsm, Rahnema.pdf (Descripción general del sistema GSM y arquitectura de protocolo), Red celular, Transferencia – Wikipedia
