Суп из электромагнитных волн на Земле

Во-первых, в телефоне есть резонирующий колебательный контур. Он возбуждается волнами только одной нужной частоты - этим отсекается "суп" на всех других частотах.
Во-вторых, содержимое эфира на этой частоте представляет собой (в случае с телефоном) прерывистый поток цифровых импульсов. Телефон же "осведомлен" о протоколе радиосвязи своего стандарта, т. е. о соглашениях, как должны кодироваться данные. Пользуясь этими соглашениями, телефон различает в потоке цифр свои "позывные" - условный номер, заданный ему при регистрации в провайдера. Если эти "позывные" обнаружены, то следующая за ними порция данных предназначена именно этому телефону. Он их запоминает, декодирует и получает то, что ему нужно по ситуации. Сигнал вызова, или символы СМС-сообщения, или кусочек оцифрованной речи собеседника. Когда никакой разговор не происходит, телефону просто ничего не посылается - все "позывные", попадающиеся в радио-потоке, относятся к другим аппаратам, и "наш" телефон их просто игнорирует.

Поскольку рабочая частота сотовой связи выбрана очень высокой, то есть возможность очень сильно сжать во времени все пересылки данных. Например, десятиминутный разговор сжимается до пары секунд. Поэтому твоя речь передается не непрерывным потоком, а крошечными отрезками, порциями - и каждая порция снабжается "заголовком" в виде номера - ID телефона. Но длина этих пакетов в сотни раз меньше, чем паузы между ними. Благодаря этому на одной и той же частоте могут одновременно работать сотни телефонов, не пересекаясь и не мешая друг другу.

Но даже когда никакой разговор не происходит, телефон время от времени посылает свои "позывные" сам - чтобы сервер знал, находится ли аппарат в работе и готов ли к вызовам. Сервер на такие запросы отвечает краткими условными сообщениями, по которым твой телефон "понимает", что сервер ТОЖЕ готов к работе в любой момент, и заодно - измеряет уровень выловленного сигнала, качество связи измеряет. Поэтому телефон, даже без всяких разговоров, потихоньку расходует батарейку на этот автоматический обмен запросами с сервером.

Так сигнал то кодированный, цифровой...

Телефону базовая станция выделяет для работы частотный канал.