Los sistemas de comunicaciones por satélite proporcionan un medio para conectar a personas y dispositivos en ubicaciones de difícil acceso. Los sistemas tradicionales de satélites en órbita geoestacionaria (GEO) y las constelaciones en órbita terrestre baja (LEO), cada uno con sus propias fortalezas y debilidades, se han utilizado como sistemas separados que sirven a diferentes mercados y clientes. En este artículo, analizamos cómo los sistemas de satélites en diferentes órbitas podrían integrarse y utilizarse como un sistema de satélites de múltiples capas (MLSS) para mejorar los servicios de comunicación. La optimización consiste en combinar las fortalezas de las diferentes capas que incluyen una mayor área de cobertura a medida que se asciende en cada capa de altitud y una menor demora a medida que se desciende en cada capa de altitud. Revisamos la literatura actual y las estimaciones del mercado y utilizamos la información para proporcionar una evaluación exhaustiva de los impulsores económicos, regulatorios y tecnológicos del MLSS. Definimos el concepto y la arquitectura del MLSS y describimos nuestro banco de pruebas y las herramientas de simulación utilizadas como una prueba de concepto de ingeniería integral. Los resultados de validación confirman que el enfoque MLSS puede explotar inteligentemente la menor variabilidad de GEO y la menor demora de las conexiones LEO, y puede aumentar la disponibilidad y la resistencia de los servicios de comunicación. Como conclusión principal, podemos decir que las redes de múltiples capas y la integración de segmentos satelitales y terrestres parecen ser candidatos muy prometedores para los futuros sistemas 6G.