Chapitre 6.3Le réseau mobile

Dans le chapitre sur les réseaux, tout partait de ta box et d'un câble. Pourtant, la majorité des visites d'un site grand public arrive aujourd'hui d'un téléphone, et une bonne partie d'entre elles ne passe par aucune box.

Le réseau mobile obéit aux mêmes protocoles que le reste d'Internet. Ce qui change, ce sont ses conditions de vie, et elles expliquent une quantité surprenante de décisions techniques.

De la 2G à la 5G

Le principe n'a pas bougé depuis les origines. Le territoire est découpé en cellules, chacune couverte par une antenne relais, d'où le nom de réseau cellulaire. Ton téléphone dialogue avec l'antenne la plus favorable, et celle-ci le raccorde au réseau de l'opérateur, qui le raccorde à Internet.

Ce qui a changé, c'est ce qu'on fait passer dans ce lien.

• La 2G, au début des années 1990 : le passage au numérique, la voix et le SMS. Le transfert de données existe, à une vitesse qui se compte en kilobits.
• La 3G, au début des années 2000 : l'internet mobile devient utilisable. C'est la génération qui a rendu le smartphone crédible, l'iPhone arrivant juste après.
• La 4G, à partir de 2012 en France : le débit suffit pour la vidéo, la visioconférence et les usages qui étaient jusque-là réservés au fixe. C'est encore aujourd'hui la génération la plus utilisée.
• La 5G, à partir de 2020 : plus de débit, mais surtout une latence réduite et la capacité d'absorber beaucoup plus d'appareils au même endroit.

Les anciennes générations ne disparaissent pas du jour au lendemain, elles s'éteignent progressivement. Les opérateurs français ont engagé l'arrêt de la 2G et de la 3G pour récupérer leurs fréquences, avec un calendrier qui s'étale sur plusieurs années. Ça concerne peu les téléphones récents, beaucoup plus les objets connectés, les terminaux de paiement et les alarmes installés il y a dix ans.

Débit et latence, deux choses différentes

C'est la confusion la plus répandue, et elle mérite d'être levée une bonne fois.

• Le débit est la quantité de données transportée par seconde. C'est la largeur du tuyau, et c'est le chiffre que la publicité met en avant.
• La latence est le temps que met un message pour faire l'aller-retour. C'est le délai avant que quoi que ce soit commence à arriver.

Pour télécharger un gros fichier, c'est le débit qui compte. Pour tout le reste, c'est la latence. Charger une page web, c'est enchaîner des dizaines de petits allers-retours, le DNS, la connexion, la page, puis chaque image. Si chacun coûte cent millisecondes au lieu de dix, la page met dix fois plus de temps à s'afficher, quel que soit le débit annoncé.

Ce qui change vraiment sur mobile

Au-delà des chiffres, le réseau mobile a des caractéristiques que le fixe n'a pas.

• Il est instable : le débit et la latence varient d'une minute à l'autre selon la distance à l'antenne, les murs, la météo et le nombre de personnes connectées à la même cellule. Un concert ou une gare aux heures de pointe suffisent à tout ralentir.
• Il coupe : tunnel, ascenseur, zone blanche, changement de cellule en voiture. Une application mobile doit supposer que la connexion disparaîtra, pas espérer le contraire.
• Il coûte : les forfaits ont beau être généreux, ils restent limités, et une partie du monde paie au mégaoctet. Envoyer une image de cinq mégaoctets à quelqu'un, c'est prélever quelque chose sur son forfait.
• Il consomme : maintenir la radio active vide la batterie. C'est pour cette raison qu'un système d'exploitation mobile regroupe les échanges et met les applications en veille dès qu'il peut.
• Il change d'adresse : l'adresse IP d'un mobile bouge au fil des déplacements, et elle est très souvent partagée entre des centaines d'abonnés. Compter les visiteurs par adresse ou en bloquer une n'a pas du tout le même sens qu'en fixe.

La 5G, ce qu'elle change et ce qu'elle ne change pas

La 5G a été vendue à grand renfort de promesses spectaculaires, dont beaucoup ne concernent pas le grand public. Remettons les choses à plat.

Ce qu'elle apporte réellement, c'est d'abord de la capacité. Là où une cellule 4G sature avec quelques centaines d'appareils, la 5G en accepte bien davantage, ce qui se ressent dans les gares, les stades et les centres-villes denses. Elle réduit aussi la latence, ce qui sert au jeu, à la visioconférence et à tout ce qui réagit en direct.

Ce qu'elle ne change pas, c'est la physique. Les fréquences les plus rapides portent le moins loin et traversent mal les murs, ce qui explique qu'une grande partie du déploiement se fasse sur des fréquences plus basses, plus proches de ce que fait déjà une bonne 4G. Beaucoup de gens affichent donc "5G" sur leur téléphone sans rien voir de différent, et ce n'est ni une panne ni une arnaque.

Pour ton produit, la 5G ne doit rien changer. Concevoir en supposant qu'elle est partout revient à concevoir pour les visiteurs les mieux lotis, alors qu'une partie significative de ton audience sera encore longtemps en 4G, voire moins bien dans les zones rurales.

Ce que ça implique pour ton produit

Tout ça se traduit par une poignée de décisions très concrètes, qui relèvent autant du produit que de la technique.

• Alléger : chaque mégaoctet économisé se voit immédiatement sur un réseau lent. C'est tout le sujet du chapitre sur la performance web.
• Limiter les allers-retours : regrouper les appels plutôt que d'en enchaîner dix, ce qui est exactement l'argument avancé par GraphQL.
• Afficher quelque chose vite : mieux vaut une page utilisable en une seconde et complétée ensuite qu'un écran blanc pendant cinq secondes.
• Prévoir la coupure : un formulaire qui perd tout parce que le train est entré dans un tunnel est un formulaire mal conçu.
• Ne rien imposer de lourd automatiquement : une vidéo qui se lance toute seule en haut de page consomme le forfait de quelqu'un sans lui demander son avis.

Le meilleur réflexe reste de tester soi-même. Les outils de développement de ton navigateur savent simuler une connexion mobile dégradée en deux clics, et l'expérience est généralement instructive pour une équipe qui conçoit depuis un bureau en fibre.

Au-delà du téléphone

Le réseau mobile ne sert pas qu'aux humains. Une partie des fréquences est dédiée aux objets connectés, avec des technologies volontairement lentes mais très économes, capables de faire tenir une batterie plusieurs années. C'est ce qui alimente les compteurs d'eau relevés à distance, les capteurs agricoles, les traceurs de colis ou les places de parking connectées.

Ces objets partagent une caractéristique gênante, ils sont posés pour dix ans et ne se mettent quasiment jamais à jour. C'est aussi pour ça que l'extinction d'une génération de réseau est un sujet bien plus sensible pour eux que pour ton téléphone, et que le chapitre sur la cybersécurité les considère comme le maillon faible d'un réseau.