Un sistema operativo siempre será local al dispositivo, porque un sistema operativo debe ser el puente entre el software de nivel de aplicación y el hardware del dispositivo. Pero eso no es nada, creo que lo que quiere saber es por qué no tenemos los sistemas operativos Thin Client en lugar de los sistemas cliente “fat” actualmente en uso.
El principal obstáculo que veo (aparte de las 4 suposiciones que enumeró, que ni siquiera están cerca de ser una realidad en la actualidad), es la latencia de la red. Si está haciendo algo de IO intensivo como los juegos, entonces sería contraproducente manejar la lógica del juego y la representación gráfica de forma remota y transmitir la información a su sistema local. Este no es un problema trivial. En los centros de datos corporativos, es común colocar servidores de aplicaciones y bases de datos en el mismo segmento de la red para minimizar la latencia, y esa es una conexión local. Cuando transmite paquetes a una torre de telefonía celular, luego los rebota desde un satélite y los enruta a un servidor, incurrirá en un grave retraso como consecuencia de la física, incluso suponiendo que la “conectividad celular perfecta” nunca pierda un solo paquete de datos.