Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

Figure 2.5
Intelsat VII Pacific Ocean region frequency reuse coverage; hemi and zone beam cover-
age at C-band and spot beam (S1 and S2) coverage at Ku-band. (
Source:
Intelsat.)
Having conceived the hybrid approach, COMSAT proceeded to conduct an interna-
tional tender for the supply of Intelsat V spacecraft.
The Intelsat V program was begun, with Ford Aerospace and Communications
Corporation, in Palo Alto, California, winning the development and production
contract. (The company was later purchased by Loral and continues as Space
Systems/Loral.) Ford chose the three-axis approach (also called body-stabilized),
whereby an internal spinning wheel and small jets stabilize the satellite to keep the
footprint over the proper portion of the Earth (more on this in Chapter 8). With
Intelsat IV and IV-A providing excellent service throughout the 1970s, the first
Intelsat V was launched in 1980.
The C-band repeater on Intelsat V is very similar to that of Intelsat IV-A, with
the exception that frequency reuse was taken to another dimension with the use
of polarization discrimination. In that approach, two signals on the same frequency
and in the same footprint are isolated from each other by cross-polarizing their
electromagnetic waves. A more complete explanation can be found in Chapter 4.
This allows a doubling of bandwidth in the Intelsat V global coverage beam. Having
a Ku-band repeater onboard provides the extra capacity desired and even allows
cross-connection between stations using C-band and those using Ku-band.
Conceived in the late 1970s to provide for the widest possible expansion of
international satellite services, the massive Intelsat VI spacecraft was defined by

---

2.2
Evolving Satellite Coverage
47
Figure 2.6
Intelsat VI AOR frequency reuse coverage; hemi and zone beam coverage at C-band
and spot beam (west and east) at Ku-band. (
Source:
Intelsat.)
INTELSAT to continue the decline in cost per circuit. Hughes Aircraft won the
contract in 1982 for the design and production of this very capable satellite. Again,
it was a hybrid design (C- and Ku-bands), but frequency reuse was carried to an
even greater stage to triple the capacity of the satellite compared to Intelsat V/V-A.
A new feature on Intelsat VI was satellite-switched time division multiple access
(SS/TDMA), which increases the efficiency of spot beams for high-capacity links
and allows their reconfiguration with minimal impact on the Earth stations.
The 1990s saw INTELSAT expand its global system through the construction
and launch of the Intelsat VII and VIII series of hybrid spacecraft. A total of nine
Intelsat VII satellites were constructed by Loral, and eight reached operational
status, beginning with the 701 satellite in October 1993. The next production
contract was with GE Astro (now Lockheed Martin) for Intelsat VIII, which concen-
trates on delivering greater C-band capacity for overall system expansion. Each of
these spacecraft contains 38 C-band transponders and 6 Ku-band transponders.
The next spacecraft to enter the production cycle was Intelsat IX, constructed by
Loral and first launched in 2001 by Arianespace.
In addition to funding technology development and investment in new satellites,
INTELSAT created many innovative ground-based systems of communication. The
initial system used analog transmission of telephone and video signals. However,
it was clear to the engineers at COMSAT who provided most of the technical

---

48
Evolution of Satellite Communication
foundation for the international system that digital technologies would provide
substantial benefits. Through the efforts of COMSAT Laboratories, the internal
research organization, key transmission technologies like time division multiple
access (TDMA) and demand assignment multiple access (DAMA) were invented
and perfected.
In a step toward privatization, INTELSAT spun off Newskies Satellites to
operate selected satellites for commercial services. Newskies set up shop in the
Netherlands. The conversion of INTELSAT from a quasi-governmental institution
to an aggressive global service company was completed in 2005. As the new Intelsat,
it is the largest satellite operator in the world with over 50 GEO satellites. A good
chunk of this expansion resulted from the acquisition of PanAmSat, described next.
2.2.1.3
PanAmSat
Founded in 1984 by legendary satellite entrepreneur Rene Anselmo, PanAmSat
became a powerhouse in the global marketplace for space segment services. Anselmo
started the company by using his own personal funds to purchase a spacecraft
from GE Astro (now part of Lockheed Martin), coupling it with an inexpensive
launch on the first Ariane rocket. The real challenge that the company overcame
was the prohibition on any U.S. company competing with INTELSAT in the interna-
tional satellite communication market. PAS-1 was successfully placed in orbit in
1988 to provide services in the AOR. PanAmSat’s first customer was CNN, which
selected PAS-1 to transmit programming to Latin America.
Anselmo broke through the political barrier and built his company from the
ground up. That involved considerable work in Washington to obtain support
from the U.S. government to force COMSAT and INTELSAT to allow competitive
international satellite operator to enter the business. Prior to that time, INTELSAT
used the powerful provisions of the INTELSAT Agreement to preclude signatories
for encroaching on its territory. After PanAmSat reached profitable operation,
Anselmo became famous for his steadfast courage against difficult odds. PanAm-
Sat’s advertisements in various satellite industry publications featured a cartoon
dog named Spot, which indicated Anselmo’s disregard for the entrenched monopo-
lies then prevalent.
PAS 1, the first satellite launched by Mr. Anselmo’s startup company, contained
18 C-band transponders, split between 8.5W SSPA and 16.2W TWTA amplifiers,
and 6 Ku-band transponders, each with 16.2W amplifiers. The satellite served the
AOR, in direct competition with INTELSAT’s primary region of business. The
initial business was to serve Latin American TV customers, but PanAmSat was
also successful at penetrating the U.S. to U.K. market. That new market entry
required that PanAmSat obtain landing rights, which is the permission of the local
government to deliver or originate transmissions within its border. Landing rights
acquired cheaply (the way PanAmSat did it) eventually can be worth a lot of money.
A second and a third satellite were added to the lineup in the Atlantic. Pacific
Ocean service was initiated in July 1994 with the launch of the Hughes-built PAS
2 satellite. That bird carried 16 C-band and 12 Ku-band transponders and was
very popular for trans-Pacific TV transmission, Asia program distribution, and

---

2.2
Evolving Satellite Coverage
49
VSAT networks. Service was extended to the Indian Ocean region in January 1996
with the launch of PAS 3.
After Anselmo’s death in 1995, the company entered into a merger with Hughes
Communications, to form a new PanAmSat Corporation, which was the largest
satellite operator in the world at the time. On May 16, 1997, after the merger,
PanAmSat owned and operated a fleet of 14 satellites; four PanAmSats, designated
PAS 1, 2, 3, and 4; seven Galaxy satellites, designated as Galaxy 1R, 3R, 4, 5, 6,
7, and 9; and three Satellite Business Systems (SBS) satellites, designated SBS 4, 5,
and 6. The SBS satellites were assets acquired by Hughes Communications from
MCI Corporation in 1991 and all have been retired by the time of this writing.
The Galaxy satellites generally serve the U.S. market (see Figure 2.7) and were
contributed by Hughes to the merged company. Galaxy 1 was launched in 1983
for use by the leading cable networks in the United States, including HBO, CNN,
the Disney Channel, and ESPN. Subsequently, Hughes Communications built the
Galaxy System into the most financially successful satellite operation in history.
To attest to its market power, the name of Galaxy is preserved by Intelsat for all
of its satellites serving North America.
PanAmSat expanded its system by launching additional satellites for interna-
tional services. Those satellites were built by Loral and Hughes and offer higher
power and more focused service to specific markets. The combination of PAS and
Galaxy satellites gave PanAmSat a profitable base and allowed the company to
expand in the late 1990s.
2.2.1.4
Orion
The official name of the second private international satellite startup company is
Orion Network Systems. Formed in October 1982 and initially the brainchild of