2010年,一家名叫Spread Networks的公司花了3亿美元,在芝加哥和纽约之间挖了一条827英里的隧道,铺设了一根尽可能笔直的光纤。目的只有一个:把信号往返时间从16毫秒压缩到13毫秒。

3毫秒。3亿美元。每毫秒价值1亿。

这就是高频交易(HFT)的世界。在这个世界里,算法在毫秒甚至微秒内完成跨市场套利——芝加哥商品交易所的期货价格变动,如果能比竞争对手早几毫秒传到纽约纳斯达克的服务器,就能抢先下单,赚取价差。速度就是利润,延迟就是损失。

Spread Networks的光纤统治了两年。然后,2012年,McKay Brothers架起了一条微波中继网络——十几座高塔,横跨美国中部平原,信号在塔间直线传播。往返时间:8.23毫秒。比光纤快了将近5毫秒。

原理很简单:微波在空气中走直线,光纤在地下绕弯。迈克尔·刘易斯在《Flash Boys》里把这场军备竞赛写成了畅销书,让全世界知道了一件事——在华尔街,物理学就是金钱。

但微波有一个致命缺陷:它需要视距传播,塔与塔之间不能有山脉、建筑物或地球曲率的遮挡。从芝加哥到纽约,700公里的平原上可以架塔;但从芝加哥到伦敦?中间隔着一整个大西洋。

微波到此为止。

然后,有人把目光投向了一个意想不到的方向——不是新技术,而是一项已经存在了一百年的"古老"技术:短波无线电

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▲图注:当华尔街的服务器遇上短波天线——两个世界的交汇

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一堂价值十亿美元的物理课

为什么短波比光纤快?答案藏在两个简单的物理事实里。

第一个事实:速度差。 电磁波在真空中的速度是299,792公里/秒。在空气中,几乎没有衰减——无线电波以接近光速传播。但在光纤中,光要穿过玻璃或塑料纤维,折射率约1.47,实际传播速度只有约200,000公里/秒。换句话说,无线电波的速度是光纤中光速的1.5倍

同一个信号,走空气比走玻璃快50%。

第二个事实:路径差。 海底光缆不走直线。从芝加哥到伦敦,光缆要从纽约入海,沿大陆架铺设,绕过海底山脉和深海沟谷,最终从英国西海岸上岸。实际路径远长于两点之间的大圆距离。而短波信号从天线发出后,打上电离层(高度约200-400公里),反射回地面,走的是接近大圆的弧线——地球表面两点之间的最短路径。

速度快50%,路径又更短。两个因素叠加,差距就不是"一点点"了。

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▲图注:同一段距离,两条截然不同的路径——海底光缆的曲折与天波的直达

以色列公司Raft Technologies是目前全球最大的HFT短波服务提供商,2013年创立,专门为交易公司提供基于天波传播的跨洲际低延迟链路。他们公布的数据令人印象深刻:

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数据来源:Raft Technologies官网

注意芝加哥到东京这条线路:短波快了16毫秒以上。这是因为跨太平洋光缆的绕行最为夸张——从美国西海岸入海,沿太平洋海底铺设数千公里,光缆的物理路径远超大圆距离。而短波信号从芝加哥的天线打上电离层,经过两到三次反射,沿大圆弧线直达东京。路径越长,绕行越多的路线,短波的优势就越大。

德意志交易所(Deutsche Börse)的审计数据证实了这些数字的实战意义:芝加哥到法兰克福的短波链路比最快的"光纤+微波"混合链路快9毫秒。这9毫秒改写了DAX期货的交易格局——用短波接收芝加哥市场信号的交易公司,在法兰克福的下单速度系统性地快于依赖光缆的竞争对手。

9毫秒。在高频交易的世界里,这不是优势,这是碾压

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三代基础设施:从地下到天上

回头看,高频交易的通信基础设施经历了三次范式跃迁,每一次都由同一个驱动力推动——更低的延迟。

第一代:光纤(2010年前)。 Spread Networks的故事代表了这个时代的巅峰。花3亿美元铺一根尽可能直的光纤,把芝加哥到纽约的往返时间从16毫秒压到13毫秒,后来又优化到12.98毫秒。光纤的优势是带宽大、可靠性极高(五个9,即99.999%可用性),但速度受限于玻璃中的光速——这是物理极限,花再多钱也突破不了。

第二代:微波(2012年起)。 McKay Brothers和Jump Trading等公司在美国中部平原竖起一座座微波塔,信号在空气中以接近真空光速传播,走的又是直线。芝加哥到纽约往返8.23毫秒——比Spread Networks的光纤快了近5毫秒。3亿美元的光纤投资,两年后就被一排微波塔击败。但微波需要视距传播,每座塔的覆盖距离只有几十公里,只适用于陆地上几百公里内的路线。跨洋?不可能。

第三代:短波/天波(2018年起)。 Raft Technologies把目光投向了电离层。短波信号不需要视距,不需要中继塔,不需要海底光缆——它利用地球天然的电离层作为"反射镜",一次弹跳覆盖数千公里。从芝加哥到伦敦,两到三次电离层反射就够了。这是人类一百年前就掌握的传播原理,但直到2018年前后,才第一次被用于金融交易。

Raft Technologies在全球布设天线站点,从以色列总部遥控运营,员工只有25人,却连接着芝加哥、纽约、伦敦、法兰克福、东京、上海等全球主要金融中心。2020年起,交易公司开始大规模采用他们的短波链路。Markets Media的报道称,Raft的客户包括"自营交易公司和高频交易商"。

三代技术,三种介质:玻璃、空气、电离层。每一代都在追逐同一个物理极限——让信号尽可能快地从A到达B。而每一次跃迁都指向同一个结论:最快的路径,永远是最接近大圆航线的那条

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▲图注:HFT通信基础设施的三次跃迁——介质从地下到天上,延迟越来越低

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三张神秘的短波牌照

2025年1月,美国联邦通信委员会(FCC)做了一件引人注目的事:同时批准了三张新的短波国际广播牌照。

在美国短波广播已经接近消亡的2025年,三张新牌照同时出现,本身就足够反常。但更耐人寻味的是这三家申请者的身份和他们的真实意图。

第一家:DPA Mac。注册地旧金山,负责人Seth Kenvin。申请在伊利诺伊州Maple Park建设短波站。申请功率仅2kW——远低于FCC Part 73对AM广播50kW的最低要求。FCC授予了建设许可,但只是部分批准。

第二家:Parable Broadcasting。 注册地弗吉尼亚,负责人Charles Schue。同样申请在伊利诺伊州——Batavia镇——建设短波站。FCC同样授予了部分建设许可。

第三家:Turms Tech。注册地纽约,负责人Paolo Cugnasca。申请在新泽西州Alpine建站,使用历史悠久的Armstrong Tower——没错,就是FM广播发明人Edwin Armstrong在1930年代建造的那座塔。Turms是三家中唯一获得完整执照的,呼号WIPE,获批频率9.650、11.850、13.720、15.450 MHz,发射功率10kW,使用DRM数字广播标准。

三家公司有一个共同点:它们全部申请了datacasting权限——即在广播信号中嵌入非广播性质的数据传输。

三家全部被FCC拒绝。

拒绝的理由写得很明确:"广播电台的音频和数据组件必须符合广播的定义。国际广播电台的执照不授权非广播服务,例如基于订阅的数据传输。"

但故事的真正悬念在于:这三家公司为什么想要datacasting?

线索并不难找。DPA Mac的技术顾问是Raft Technologies——正是前文提到的那家以色列HFT短波公司。两家站点都在伊利诺伊州——芝加哥商品交易所的所在州。Turms Tech的Armstrong Tower位于新泽西——紧邻纽约交易所和纳斯达克的数据中心。

2020年9月,无线电工程师Alex Pilosov向FCC提交了一份正式反对意见,矛头直指Turms Tech的WIPE电台。他的分析犀利而具体:天线的指向和技术参数表明这是一个点对点传输系统,而非面向公众的广播站;设备规格与制造商标称参数不符;站址选择不符合国际广播的覆盖逻辑,却完美符合金融数据传输的链路需求。

Pilosov的结论直截了当:"看起来Turms计划利用DRM的datacasting功能传输金融数据。"

用通俗的话说:这三家公司申请的是"广播电台",但真正想做的是金融数据传输站——利用短波的速度优势,把芝加哥的交易信号以最低延迟送到伦敦和法兰克福。DRM标准恰好内置了datacasting功能,可以在音频广播之外承载数据。

这就像申请开一家书店,真正想做的是在书架后面经营赌场。

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▲图注:Armstrong Tower——FM广播的诞生地,如今可能成为高频交易的短波天线站

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一个bit就够了

这里有一个关键的技术问题需要解释:短波的带宽极其有限,HF频段的DRM信道带宽只有9-10kHz,能承载的数据速率很低。高频交易需要传输海量市场数据,短波怎么够用?

答案是:高频交易不需要传输海量数据。

理解这一点需要理解HFT的运作方式。交易算法需要的不是完整的市场行情数据流——那些通过光纤传输绰绰有余。算法需要的是一个触发信号:芝加哥市场的某个价格突破了某个阈值,"现在下单"。

这个信号可以非常简单。极端情况下,一个bit就够了——0或1,涨或跌,买或卖。

短波链路的角色不是替代光纤,而是抢在光纤前面发出第一声警报。完整的市场数据随后通过光纤到达,用于确认和执行。但关键的"第一个信号"——那个决定方向的bit——走的是短波,比光纤早到5-16毫秒。

这就是为什么短波的低带宽完全不是问题。你不需要用短波传输一整本书。你只需要传输一个字:"现在。"

但短波有自己的短板:可靠性。电离层反射受太阳活动、昼夜变化、季节因素影响,信号强度和传播路径不断波动。短波链路的可用性大约在99%左右——即所谓的"两个9"。而金融交易要求的通信可靠性通常在99.999%以上——"五个9"。

交易公司的解决方案很聪明:双通道架构。短波做"快通道"——第一时间发出触发信号,延迟最低但可靠性一般;光纤做"稳通道"——数据完整、可靠性极高、但延迟更大。两条通道同时运行,算法综合两路信号做决策。当短波可用时,它提供决定性的速度优势;当短波因电离层扰动而中断时,光纤无缝接管。

快与稳,不是二选一,而是叠加。

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频谱是公共资源,还是交易工具?

FCC拒绝了datacasting申请,但批准了广播牌照。这个决定暴露了一个深层的监管困境。

FCC Part 73的规则很清楚:短波国际广播必须是"广播"——面向不特定的公众,免费接收,不得用于点对点通信或订阅服务。这些规则制定于冷战时代,当时短波的用途是意识形态传播,没有人预料到金融资本会对3-30MHz频段产生兴趣。

但规则的边界是模糊的。假设一家电台广播"国际金融新闻"——这是合法的广播内容。同时,在DRM的数据通道里嵌入实时市场价格——这也是DRM标准支持的功能。那么问题来了:如果这些数据是公开的、免费的、任何DRM接收机都能解码的,它算广播还是算通信?

如果只有特定客户知道如何解读数据通道中的编码信号呢?技术上它是公开广播,实质上它是定向服务。这就是灰色地带。

FCC在批准Turms执照时专门加入了警告语,表明监管机构意识到了风险——但目前并没有明确的技术手段来监测和区分"合法广播"与"伪装成广播的金融数据传输"。

更深一层的问题是:无线电频谱是公共资源。从马可尼时代起,短波频段就被视为人类共享的传播介质——用于通信、广播、应急、科研。ITU的频率分配框架建立在"公共利益"的基础之上。当金融资本发现这些频段的物理特性可以转化为交易优势时,公共频谱就面临着被私人利益俘获的风险。

这不是假设。Raft Technologies已经在全球运营商业化的HFT短波网络,客户是全球最激进的自营交易公司。FCC拒绝的只是美国本土的三张datacasting申请——而短波信号天然跨越国境,一座位于伦敦或法兰克福的天线,根本不受FCC管辖。

监管的速度,从来赶不上资本逐利的速度。

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频率不认识钱

回望短波无线电的百年历程,这项技术一次又一次地被不同的力量重新发现。

1920年代,业余无线电爱好者发现短波可以跨越大洋,打开了洲际通信的大门。1940年代,军方把短波变成了战争工具。冷战期间,东西方阵营在短波频段投入数十亿美元,用500kW发射机和帘幕天线阵列争夺铁幕后的耳朵。冷战结束后,卫星和互联网崛起,短波被宣告"过时",发射站一座接一座关停。

然后,2018年,华尔街来了。

他们不关心短波能传多少信息,不关心音质好不好,不关心能覆盖多少听众。他们只关心一件事:电磁波在空气中比在玻璃中快50%。 这个一百年前就已知的物理事实,在高频交易时代突然价值连城。

DRM数字广播标准的设计者大概也没有想到,他们为了让短波广播传输文字和图片而加入的datacasting功能,有一天会被金融资本盯上,成为跨洲际交易信号的载体。技术的命运从来不由发明者决定。

Armstrong Tower——FM广播发明人在1930年代建造的那座新泽西高塔——如今可能成为高频交易的短波天线站点。从广播的摇篮到交易的工具,这座塔的命运浓缩了无线电技术的百年轮回。

三张被FCC部分批准的牌照,三份被拒绝的datacasting申请——这只是序章。短波频段作为公共资源与私人利益之间的博弈,才刚刚开始。

而物理学不会偏袒任何一方。电磁波以光速传播,不管承载的是新闻、音乐、意识形态,还是交易指令。

频率不认识钱。但钱,认识了频率。

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