In un mondo sempre più globalizzato, le informazioni, i dati e le notizie hanno assunto nel corso del tempo un ruolo sempre più rilevante. Questo è particolarmente vero nel campo della finanza. La velocità con cui si riesce ad accedere e ad elaborare l’informazione è fondamentale. Viviamo in un’epoca in cui i mercati sono fortemente interconnessi. Un evento in una specifica regione può influenzare immediatamente l’intero scenario globale. Pertanto, avere informazioni in tempo reale è essenziale per navigare efficacemente in questi mercati interdipendenti. Questa dinamica è divenuta particolarmente evidente con l’ascesa del trading ad alta frequenza. In questa nicchia, algoritmi avanzati effettuano transazioni in pochi millisecondi, capitalizzando piccole variazioni di prezzo o identificando rapidamente nuovi trend. Nel frenetico mondo finanziario, avere un vantaggio informativo, anche solo di pochi secondi, può portare a notevoli benefici competitivi. L’arbitraggio è un altro metodo che sfrutta le discrepanze di prezzo tra diversi mercati o asset, sottolineando la necessità di reattività. Queste opportunità possono svanire in brevissimo tempo, rendendo fondamentale un accesso immediato alle informazioni. Oggi, discuteremo dell’essenziale infrastruttura di reti che permette alle società di HFT, banche d’investimento e altri attori del settore finanziario, di avere un flusso costante di informazioni e di ridurre al minimo la latenza nella trasmissione dei dati. Molte società di HFT hanno effettuato investimenti in tecnologie avanzate, come antenne specializzate e cavi in fibra ottica, per ottimizzare la velocità di trasmissione. Un esempio noto è la costruzione ed il posizionamento di un cavo in fibra ottica tra Chicago e New York per ridurre la latenza tra i due poli finanziari del paese. Altri operatori hanno investito in torri ed antenne per inviare segnali via microonde, che possono essere più veloci della fibra ottica su determinate distanze.

Uno dei casi più emblematici riguarda la torre di trasmissione a Lelystad, nei Paesi Bassi. Molte società di HFT, come Jump Trading, hanno utilizzato tali infrastrutture per garantire connessioni ultra-veloci tra le principali borse europee. Ci sono molte altre società di HFT che operano in Europa e che hanno mostrato interesse per tali infrastrutture, tra cui DRW, Tower Research Capital, Optiver, Flow Traders (quotata sull’Euronext con il Ticker FLOW) e molte altre. Bisogna osservare come il coinvolgimento specifico di una società in particolari infrastrutture potrebbe non essere sempre pubblico, in quanto le società di HFT tendono ad essere molto riservate riguardo alle loro operazioni e strategie. La competitività in questo settore è estrema e la latenza (il ritardo nella trasmissione delle informazioni) è una componente critica. Pertanto, l’acquisto o l’utilizzo di torri di trasmissione o altre infrastrutture per migliorare la latenza è considerato un segreto commerciale da molte di queste società. Per illustrare meglio quanto menzionato, prendiamo come esempio Londra e Francoforte. Tra queste due metropoli europee, esiste una connessione privata che vanta velocità circa doppie rispetto alla normale connettività internet. Questa connessione, realizzata attraverso piatti a microonde su torri, era inizialmente un segreto ben custodito di una singola compagnia. Tuttavia, a causa dell’intensificarsi della competizione in questo settore, tale compagnia ha rivelato la sua presenza tra le due città, evitando così possibili perdite commerciali. Senza concorrenti, tale connessione sarebbe forse rimasta sconosciuta. Storie analoghe emergono globalmente, ma data la natura privata di queste reti e il loro uso prevalentemente da parte di enti finanziari in cerca di vantaggi sul mercato, queste rimangono spesso nascoste e richiedono ricerche approfondite.

Per esemplificare, nel 2013, quando la bolla dell’HFT era in piena effervescenza, studiosi californiani analizzarono un vasto insieme di transazioni e notarono un’improvvisa riduzione della latenza di 2,5 millisecondi tra Chicago e New York dal marzo 2011. Precedentemente, la latenza era di circa 7,5 millisecondi; una riduzione a 5ms era quindi notevole. I dati dell’FCC suggerirono che, nel 2013, 15 operatori di rete avevano l’autorizzazione per collegamenti a microonde tra le due città. La riduzione della latenza era presumibilmente dovuta all’attivazione di una nuova rete a microonde. La tecnologia delle microonde ha radici antiche. Nel 1949, New York e Chicago erano connesse da una rete a microonde composta da 34 snodi, gestita da AT&T (di cui abbiamo parlato in un nostro precedente post). Nel Regno Unito, per circa tre decadi a partire dalla metà degli anni ’50, la principale infrastruttura di comunicazione sfruttava le microonde per trasmettere dati televisivi, telefonici e militari. Oggigiorno, sebbene la fibra abbia largamente sostituito le microonde nelle connessioni principali, le microonde mantengono un ruolo importante. Sono spesso adoperate per collegare zone remote o per usi specialistici come reti finanziarie private. Anche se molte torri cellulari erano un tempo alimentate da microonde, la crescente richiesta di dati ha portato all’adozione della fibra ottica. Di fronte a un mondo interconnesso da cavi in fibra ottica, sorge spontanea una domanda: perché optare per le microonde? La prima risposta è intuitiva: con una connessione proprietaria, è più semplice garantire sicurezza, qualità del servizio e larghezza di banda. La seconda ragione è legata alla latenza. Sorprendentemente, le microonde possono offrire latenze inferiori rispetto alla fibra. 

In alcune infrastrutture avanzate, la latenza è vicina alla velocità della luce. Sebbene la fibra ottica garantisca prestazioni eccellenti su distanze brevi, diventa meno efficiente su tratte più estese, come tra due borse valori o sedi di multinazionali. Costruire una rete in fibra ottica è un’impresa costosa: è necessario scavare trincee lunghe anche centinaia o migliaia di chilometri o affittare l’accesso a condotti già esistenti, come quelli offerti da aziende come BT Openreach (una filiale del gruppo BT, quotato al LSE con il ticker BT.A). La geografia del territorio presenta ulteriori sfide. Di fronte a ostacoli naturali come montagne o fiumi, bisogna decidere se attraversarli direttamente, con costi elevati, o deviare verso ponti o tunnel. Considerando questi fattori, non sorprende che la maggior parte delle reti in fibra terrestre segua percorsi di strade e ferrovie: è la scelta più logica. Ogni decisione di questo tipo porta a un piccolo aumento nella latenza complessiva. Quando queste piccole latenze si accumulano, emerge la necessità delle reti a microonde a bassa latenza per guadagnare un vantaggio. Prendendo come riferimento il tragitto Londra-Francoforte, le due città sono distanti circa 638 km in linea d’aria. Un segnale radio nell’aria, che viaggia quasi alla velocità della luce, coprirebbe questa distanza in circa 2,126 millisecondi. Tuttavia, in una fibra, dove la luce si propaga riflettendosi, la sua velocità si riduce a circa 200.000 km/s, portando a una latenza teorica di 3,186 millisecondi. In pratica, la connessione in fibra tra Londra e Francoforte non è una semplice linea retta. Esistono molteplici fattori che influenzano il percorso del pacchetto di dati, aumentando la latenza. Ad esempio, la presenza di geografia sfavorevole, infrastrutture complesse e decisioni di routing possono portare la latenza media a circa 17 millisecondi. In confronto, una rete a microonde privata tra Londra e Francoforte ha una latenza di circa 4,2 millisecondi. Queste reti sono spesso avvolte nel mistero, rendendo le loro latenze esatte un segreto ben custodito. Questo spiega perché entità come le istituzioni finanziarie preferiscono le microonde alla fibra.

Le reti a microonde offrono due vantaggi principali: i segnali radio nell’aria sono circa il 50% più veloci della luce nelle fibre, e queste reti possono essere costruite seguendo una traiettoria diretta tra i punti di partenza e di arrivo. Questo riduce la distanza totale percorsa dai pacchetti e consente una prossimità maggiore all’utente, minimizzando il numero di router da attraversare. Dal punto di vista infrastrutturale, le reti a microonde consistono in serie di torri, ciascuna con due trasmettitori posti in direzioni opposte, simili a un semaforo avanzato. La distanza tra queste torri dipende dalla geografia, ma solitamente varia tra 40 e 65 km. L’effettiva portata del segnale è influenzata dall’altezza del trasmettitore, dalle restrizioni di licenza e dalla conformazione del terreno. In condizioni ideali, con un trasmettitore potente su un’altura, è possibile coprire distanze superiori agli 80 km. In termini di costi, si stima una spesa di €10.000 a €20.000 per trasmettitore per un dispositivo simile all’unità BridgeWave mostrata nell’immagine. Il costo di ogni torre, che include l’accesso, la costruzione e l’alimentazione di emergenza, varia tra €100.000 e €250.000.Considerando l’esempio Londra-Francoforte, la rete avrebbe presumibilmente circa 20 torri. Pertanto, la spesa per la realizzazione fisica della rete oscillerebbe tra €2,5 e €6 milioni. Questo importo non tiene conto dei salari del personale, dei costi operativi continui (come elettricità, affitti e manutenzione) e di molte altre variabili. Una stima approssimativa del costo totale per questa rete si posizionerebbe tra 10 e 20 milioni di euro. Abbattere di alcuni millisecondi la latenza tra un trader e il mercato è notevole, ma questo vantaggio diventa irrilevante senza un software adeguato per sfruttarlo. Principalmente, le istituzioni finanziarie adoperano queste reti a microonde per il trading algoritmico ad alta frequenza (HFT). Questa tecnologia consiste in algoritmi che analizzano i dati del mercato azionario e prendono decisioni di investimento in tempo reale, molto più velocemente di quanto potrebbero fare i trader umani. Questi, infatti, hanno progressivamente lasciato il campo agli algoritmi, trasformando il panorama in una competizione prevalentemente algoritmica.

 La natura e la programmazione di questi algoritmi sono comprensibilmente riservate. Tuttavia, è degno di nota un incidente avvenuto nel 2012 con un software di trading algoritmico. Il 1° agosto 2012, Knight Capital, un gigante dell’HFT, ha lanciato un nuovo software che ha subito un guasto. Nel giro di 45 minuti, il software ha erroneamente eseguito operazioni per un valore di 7 miliardi di dollari. L’incidente ha costato all’azienda circa 460 milioni di dollari, ed è ancora ricordato come “l’incubo di Knight” o “the Knightmare”. Nel corso degli anni, alcune aziende hanno iniziato a esplorare l’uso dei laser per collegamenti punto-punto. Sebbene la latenza possa essere leggermente migliorata, i collegamenti laser presentano sfide significative, come l’attenuazione del segnale causata da pioggia e nuvole. Nonostante gli sforzi per superare questi ostacoli, come con l’uso di ottiche adattive, la necessità di avere una connessione di backup rimane. Nel febbraio 2016, AOptix, un’azienda pioniera in questo settore, ha chiuso. Benché la sua tecnologia fosse stata utilizzata per collegare borse in USA e Europa, rimane incerto se la tecnologia laser abbia guadagnato terreno. Le reti direzionali punto-punto basate su onde millimetriche stanno guadagnando popolarità, ma in molti contesti sono considerate semplicemente un’alternativa alle microonde, con maggiore capacità ma con prestazioni ridotte in condizioni avverse. L’uso delle onde millimetriche è anche al vaglio per le future reti cellulari 5G e ha già trovato applicazione in alcuni dispositivi 802.11ad (WiGig). Cosa ci aspetta in futuro? Quali nuove infrastrutture di connessione dati e di rete verranno sviluppati? Vedremo i nostri oceani riempiti da piattaforme e torri trasmettitrici? Di certo la strada verso la “latenza 0” è ancora lunga. Facci sapere la tua nella sezione commenti!