上行和下行,信号走的路不一样
在卫星通信中,我们常说的“上行”和“下行”,其实指的是信号传输的方向。就像你在家用Wi-Fi上网,手机发数据给路由器是上传,路由器回传数据是下载——卫星通信也类似,只不过中间的‘路由器’变成了天上的卫星。
上行链路(Uplink),是指从地面站向卫星发送信号的过程。比如电视台要把节目传到卫星上,信号就得先从地面发射上去,这一步就是上行。而下行链路(Downlink),则是卫星把接收到的信号再转发回地球,覆盖大片区域,供用户接收,比如家里的卫星锅就能接收到这些信号。
频率不同,避免互相干扰
为了防止上行和下行信号‘撞车’,它们使用的频率也不一样。通常,上行频率会比下行高。比如C波段通信中,上行常用6GHz,下行用4GHz;Ku波段中,上行14GHz,下行12GHz。这种设计就像高速公路分出两条车道,一个方向走一趟,互不干扰。
为什么上行要用更高频率?因为地面站发射功率强,能支持高频信号稳定上传;而卫星受限于太阳能供电,功率有限,下行用较低频率更省电,传播损耗也小,更容易被普通接收设备捕捉。
设备配置各有侧重
地面站的天线一般比较大,尤其是上行发射端,需要把信号精准‘打’到几万公里外的卫星上,对功率和指向精度要求都很高。而我们家里用的卫星接收锅,主要负责接收下行信号,结构简单,不需要发射功能。
举个例子,某地发生灾害,临时搭建应急通信车,车上会自带小型上行天线,先把语音或视频数据传给卫星,再由卫星广播下来,后方指挥中心用普通接收设备就能看到实时画面。这个过程中,上行靠的是机动站主动发信号,下行则是被动接收。
延迟都一样,但体验有差别
无论是上行还是下行,信号都要跑一趟地球到卫星的往返,距离动辄三万多公里,单程延迟就在0.25秒左右。所以打卫星电话时总觉得对方回应慢半拍,上下行共同造成了这个延迟。
不过,如果上行链路出了问题,比如地面设备故障或天气干扰,卫星收不到信号,那下行自然也就没内容可发。反过来,就算上行正常,用户端天线歪了或者下雨衰减严重,下行接收失败,你也照样看不成电视。两者各司其职,缺一不可。