Introduction to Satellite Communication 3rd Edition

particularly local news, special events, and, most important to the success of the
station, advertising. The revenues of the stations and the networks are derived
primarily from the sale of advertising because individual viewers do not pay for
the right to watch over-the-air television (except of course when they buy the
advertised product or service). Subscription television (STV) employs scrambling
to control viewing of the broadcasts and to ensure that monthly fees are paid to
the service provider and ultimately the studio or other copyright holder. In the
United States, STV was successful for only a short while between 1980 and 1982
until competition from videocassette recorders (VCRs) and cable television under-
mined their profitability.
TV programs also are distributed through other means with advertising again
playing a major funding role. As discussed later in this chapter, satellite radio
services are beginning to offer TV programs to mobile users. The same function
is also appearing on third generation (3G) cellular networks. Underneath all is the
Internet and the World Wide Web, offering an array of real-time and on-demand
TV programs. DTH and DTV services are responding with feature-enhanced set-
top boxes that deliver HD video from network and satellite feeds along with
downloaded content and interactive services via a high-speed Internet connection
to the home.
TV networks offer advertisers a nationwide audience, which is important to
products like automobiles and pharmaceuticals. The revenues of the stations and
networks are tied to the relative size of their respective audiences, which is evaluated
by respected polling organizations such as Nielsen. Therefore, the programmers
need to deliver programming of sufficiently high quality to attract the largest

---

3.2
Point-to-Multipoint (Broadcast) Networks
91
possible audience. Their profitability is constrained, however, by the cost of produc-
ing this programming and of delivering it to the affiliated stations.
Satellite Content Distribution
That brings us to the importance of satellites in providing the needed low cost and
highly reliable means of delivering the content. A single satellite can employ point-
to-multipoint connectivity to perform that function on a routine basis. To receive
programming, every TV station in the United States owns and operates at least
one receiving Earth station, and many own Earth stations usable as uplinks. To
achieve very high reliability during an extremely high value (in terms of advertising
dollars) event such as the Olympics or the Super Bowl, a network will ‘‘double
feed’’ the program on a second satellite or a fiber optic link.
The Public Broadcasting Service (PBS) is the U.S.-based nonprofit television
network that distributes programming to local public television stations. Most of
the funds for PBS and the stations are raised through individual and corporate
contributions rather than advertising. Stations also pay PBS and each other for
program production and rights for broadcasting. That has allowed the development
of a narrower slice of programming (i.e., not of mass appeal) that caters to an
audience more interested in education, public affairs, and cultural events. Because
of budget constraints, PBS was the first to adopt satellite delivery in 1976, using
the Westar 1 satellite. Having demonstrated the benefits of satellite delivery, the
commercial networks then began to move quickly in the same direction during the
following years. By 1984, all network programming and most syndicated program-
ming was being delivered by satellite. Prior to that, the networks had used satellite
links over the INTELSAT system to provide coverage of overseas events.
The predominant frequency band employed for video in North and South
America is C-band, for the simple reason that more ground antennas and satellites
are available than at Ku-band. The program distribution satellite shown in Figure
3.12 is used to broadcast the edited program feed on a point-to-multipoint basis.
The downlink is received at each TV station by its own RO Earth station and from
there it is either transmitted over the local TV channel or stored on tape or hard
drive. In the case of a live broadcast from the network studio, the signal is connected
from the camera to the uplink Earth station and over the program distribution
satellite. A video switching capability in the studio and at each TV station allows
technicians to insert recorded advertising and computer-generated graphics. Even
though most programs are recorded, it generally is more economical to distribute
these programs by satellite to the TV stations where they are again recorded rather
than mailing the tapes (a process called ‘‘bicycling’’) around the country. Since
most commercial locations are now served with fiber, it is becoming feasible to
deliver recorded programs by terrestrial means.
Whether the programs are live or recorded, the local TV stations are able to
insert their own paid advertising in time slots left for that purpose by the network
or the syndicator. Stations and networks have automated those functions to improve
productivity and to reduce errors. The reason for the latter improvement is that,
because commercial stations and networks are paid by advertisers, every lost or
degraded commercial results in lost revenue. The technology to do that is an

---

92
Satellite Network Architectures
outgrowth of the computer industry, where very high capacity hard disk drives
and high-speed data transmission lines have been made relatively cheap and reliable.
Backhaul of Event Coverage
All sports events and much news coverage are brought back to the studio over a
separate point-to-point satellite link called a
backhaul
. In the case of football
games, for example, stadiums in North America have access via fiber or terrestrial
microwave to a local Earth station, which can uplink the telecast to a backhaul
satellite (shown on the left in Figure 3.12). The network or stations pay for the
use of the satellite and uplinking Earth station by the minute or the hour. If it is
not scrambled or encrypted, anyone with a receiving Earth station can pick up the
backhaul, which does not yet include either the ‘‘commentary’’ or advertising spots
that are inserted at the studio prior to re-uplinking to the program distribution
satellite. If coverage is of a one-time event such as a natural disaster or an Olympic
race, then a truck-mounted transportable Earth station is driven to the site and
erected prior to transmission. The use of Ku-band (14/12 GHz) is particularly
attractive for this type of rapid deployment service and is called satellite news
gathering (SNG). A Ku-band SNG vehicle, shown in Figure 3.13, is much more
compact and mobile than its C-band equivalent and can be operated almost immedi-
ately after it has been parked on location. In addition, the use of nonshared Ku-band
frequencies eliminates any need for prior frequency coordination. If an SNG vehicle
cannot reach the desired location, then a ‘‘fly-away’’ portable like that shown in
Figure 3.14 can be used. Whether C-band or Ku-band, the time demands and