Nell’articolo precedente si è parlato della rete telefonica fissa come di un sistema fisicamente capillare, fatto di cavi, centrali e gerarchie. Si è anche accennato al principio che ne regolava il funzionamento: la commutazione di circuito. È il momento di capire cosa significa davvero questa espressione, perché descrive qualcosa di molto concreto, non un’astrazione matematica. Capire la commutazione di circuito significa capire la logica fondamentale attorno a cui è stata costruita la telefonia per quasi un secolo, e capire perché quella logica, con tutti i suoi vantaggi, portava in sé dei limiti strutturali che nessuna ingegneria poteva eliminare.

Il principio di base è semplice. Quando due persone si chiamano attraverso la rete telefonica fissa, la centrale stabilisce un percorso fisico dedicato tra i due terminali. Questo percorso attraversa uno o più nodi intermedi, ma in ciascuno di essi viene riservata una tratta fisica esclusivamente per quella chiamata. Non una tratta condivisa con altri, non una tratta prestata temporaneamente: una tratta riservata, occupata per tutta la durata della conversazione, libera solo nel momento in cui la chiamata termina. Il nome commutazione di circuito deriva proprio da questo: la centrale commuta, cioè connette, i circuiti fisici necessari a costruire il percorso.

Per rendere l’idea più concreta, si può pensare a una rete ferroviaria. Quando un treno deve andare dalla città A alla città B, il gestore della rete assegna un percorso preciso: un binario dalla stazione di partenza fino alla prima stazione di transito, poi un binario dalla stazione di transito fino alla destinazione. Quel binario è occupato dal treno per tutta la durata del viaggio. Non può essere usato da nessun altro treno nello stesso momento, nello stesso senso. Quando il treno arriva a destinazione, il binario viene liberato. La rete telefonica con commutazione di circuito funzionava esattamente così. La chiamata era il treno, la tratta fisica era il binario.

Questa logica aveva un vantaggio fondamentale: la prevedibilità. Una volta stabilito il percorso, la qualità della chiamata era garantita per tutta la sua durata. Non esistevano variazioni, rallentamenti improvvisi, momenti in cui la voce si spezzava per mancanza di risorse. Le risorse erano già state riservate: nessun altro traffico poteva intaccarle. Era un sistema progettato per la voce, e la voce richiede continuità assoluta. Un ritardo di pochi decimi di secondo in una conversazione telefonica è sufficiente a rendere la comunicazione innaturale e difficoltosa. La commutazione di circuito eliminava questo problema alla radice, riservando la tratta prima ancora di iniziare a trasmettere.

Il limite, però, era speculare al vantaggio. Una tratta riservata è una tratta occupata, anche quando non viene usata. Durante una conversazione telefonica, i due interlocutori non parlano mai simultaneamente in modo continuo: ci sono pause, silenzi, momenti in cui nessuno dei due sta trasmettendo nulla. In quei momenti, la tratta fisica rimaneva riservata e inattiva. Nessun altro poteva usarla. Dal punto di vista dell’utilizzo delle risorse, questo era uno spreco enorme. Si stima che in una chiamata telefonica ordinaria, ciascuna delle due direzioni di trasmissione sia effettivamente attiva per meno della metà del tempo totale. Il resto è silenzio, e quel silenzio occupava comunque risorse come se fosse voce.

Questo limite diventava ancora più evidente nel momento in cui si cercava di trasmettere dati attraverso la stessa rete. Un file non viene trasmesso in modo continuo come una voce: ha picchi di attività intensissimi e lunghi periodi di inattività. Se si doveva trasmettere un documento attraverso la rete telefonica con commutazione di circuito, si riservava una tratta per tutta la durata della connessione, anche mentre non si stava trasmettendo nulla. Era come affittare un camion per un’intera giornata per trasportare un pacco che occupa mezz’ora di viaggio. Il mezzo rimane fermo per il resto del tempo, e nessun altro può usarlo.

Fu proprio questa inefficienza a spingere, a partire dagli anni Sessanta del Novecento, verso la ricerca di un modello alternativo. L’idea era radicalmente diversa: invece di riservare una tratta fisica dedicata per tutta la durata della comunicazione, suddividere le informazioni in piccoli blocchi, inviarli attraverso la rete sfruttando qualsiasi percorso disponibile in quel momento, e riassemblarli a destinazione. Ogni blocco avrebbe occupato la tratta solo per il tempo strettamente necessario al suo transito, lasciandola libera per i blocchi di altri utenti nel frattempo. Questa idea prese il nome di commutazione di pacchetto, e su di essa sono costruite tutte le reti dati moderne, inclusa Internet.

Il confronto tra i due modelli non deve portare alla conclusione che la commutazione di circuito fosse semplicemente obsoleta o sbagliata. Era perfettamente adatta allo scopo per cui era stata progettata: garantire qualità costante e continuità assoluta per le comunicazioni vocali. Il suo limite non era un errore di progettazione, era il costo inevitabile di quella garanzia. La commutazione di pacchetto ha risolto il problema dell’efficienza nell’uso delle risorse, ma ha introdotto nuove complessità nella gestione della qualità, della latenza e della continuità. Sono compromessi diversi, non soluzioni universali. Ed è precisamente per questo che oggi, in una rete cellulare moderna, coesistono entrambe le logiche, ciascuna applicata dove ha senso applicarla.

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