HFTをしている証券会社が、取引所までのhop数を減らすためにStarlinkを利用することを考えたとしよう。最大でどのくらいレイテンシを改善できるだろうか。計算合ってるかな？
光ファイバ中の光速と真空中の光速の差による改善幅
- Starlinkのうち一番低い軌道は340km *1 。
- 地球を雑に真球に近似すると、Starlinkへの電波が上方向に移動するオーバーヘッドが一番少なくなる場合、Starlinkまでの距離はx2+地球の半径2=(地球の半径+340km)2で求められる。地球の半径は12742kmで、これを解くとx=2963km。証券会社→StarlinkとStarlink→取引所で5,926km。
- 5,926kmを真空中の光速で通信した場合、19.7msで到達する。
- 同じ距離を地上で通信した場合、最短距離で繋げたと仮定して、atan(2962*2/12742)=26.2度（0.457rad）。距離にすると5,826km。
- シングルモード光ファイバ中の光速は20万km/sなので、29.1msで到達する。
- Starlinkを使うことで、距離的には5926-5822=104kmぶんのロスが発生するように見えるが、実は時間的には29.1-19.7=9.4ms稼げる!
hop数の削減による改善幅
- Starlinkがどういうネットワークトポロジか分からないが、ここでは雑に衛星コンステレーション全体が1つのサブネットだと仮定する。
- ルータとスイッチでは話が違うが、1hopで0.008msec*2とする。
- シングルモード光ファイバの通信距離が10GBASE-ERで最大40km*3だから、5822kmを通信するには最低でも146hop必要。
- 現状、取引所まで146hopだった経路を、雑にStarlinkで2hopまで減らせると仮定する。
- 144hopぶんで1.152ms稼げる！
結論として、楽観的に見積ると合計で10.5msくらい稼げるみたい。途中のネットワークをバイパスすることよりも、光ファイバ中の光速と真空中の光速の差の方が支配的みたい。
