Existem dois protocolos básicos para conectar chamadas telefônicas celulares: GSM e CDMA. Dentro deles, diferentes frequências e ramificações são usadas; porém o básico dos dois sistemas é o mesmo. Além desses, um novo sistema foi introduzido recentemente, chamado RUIM, híbrido de CDMA e GSM.
O protocolo mais popular para chamadas em redes celulares é GSM. Usado pela maioria das redes europeias e nos EUA por Sprint, AT&T e T-Mobile. GSM significa Sistema Global para Comunicações Móveis. Consiste em quatro frequências: 850 MHz, 900 MHz, 1.8 GHz e 1.9 GHz. O sistema nos EUA usa 1.9 GHz e 850 MHz; o europeu usa 1.8 GHz e 900 MHz. Cobertura GSM disponível para cerca de 80% da população mundial. Usa pequeno cartão chamado SIM (Subscriber Identity Module) para rastrear telefones individuais, permitindo trocar de telefone apenas movendo o SIM. GSM baseia-se em tecnologia antiga chamada TDMA. Embora tecnologias como UMTS e EDGE tenham sido adicionadas a redes GSM, não são usadas para telefonia, apenas transmissão de dados.
Alguns confundem CDMA por saber que GSM baseia-se em TDMA. TDMA = Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo; CDMA = Acesso Múltiplo por Divisão de Código. Ambos baseiam-se em tecnologia anterior FDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência), não mais usada em celulares. CDMA criado em 1993, implantado em 1998. Comum nos EUA pela Verizon Wireless, disponível em ~35 países. Não usa chips SIM, confia no próprio telefone para identificação única. Considerado mais seguro que TDMA/GSM antigo.
Embora não tecnicamente novo protocolo, RUIM preenche lacuna entre CDMA e GSM/TDMA. Usa chip SIM especial plugado em telefone GSM/TDMA também capaz de conectar a redes CDMA, permitindo mais opções de conectividade para telefonia.
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