This article analyzes the capacities of various layered-division multiplexing (LDM)-based multiple physical layer pipe (M-PLP) configurations in Advanced Television Systems Committee (ATSC) 3.0. Further, this article proposes an extended multi-layer LDM that consists of a core layer and one or more enhanced layer(s) combined with different injection levels. The proposed multi-layer LDM can be combined with time-division multiplexing (TDM) and/or frequency division multiplexing (FDM) to multiplex more than two PLPs. This article provides the structures of a transmitter and receiver for the multi-layer LDM and various M-PLP configurations based on the proposed multi-layer LDM. In addition, by extending to a multi-layer LDM, the low rate low-density parity-check (LDPC) codes are proposed to improve the transmission efficiency of an extremely robust service with lower data rate, such as robust audio, in the core layer of the multi-layer LDM. Simulation results show that the M-PLP configurations based on more than two layers can obtain the improved reception performance compared to the M-PLP configurations based on only two layers supported by the PHY standard in ATSC 3.0. However, since the performance degradation of layered time-division multiplexing (LTDM) with fewer layers is not significant compared to multi-layer LDM, LTDM can be a good solution to efficiently transmit M-PLPs.

中文翻译：

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ATSC 3.0 中基于 LDM 的多 PLP 配置的容量分析和改进

本文分析了高级电视系统委员会 (ATSC) 3.0 中各种基于分层多路复用 (LDM) 的多物理层管道 (M-PLP) 配置的容量。此外，本文提出了一种扩展的多层 LDM，它由一个核心层和一个或多个结合不同注入级别的增强层组成。建议的多层 LDM 可以与时分复用 (TDM) 和/或频分复用 (FDM) 相结合，以复用两个以上的 PLP。本文提供了用于多层 LDM 和各种 M-PLP 配置的发射机和接收机结构，这些配置基于所提出的多层 LDM。此外，通过扩展到多层 LDM，提出了低速率低密度奇偶校验 (LDPC) 码，以提高多层 LDM 核心层中具有较低数据速率的极其稳健的服务（例如稳健音频）的传输效率。仿真结果表明，与 ATSC 3.0 中 PHY 标准支持的仅基于两层的 M-PLP 配置相比，基于两层以上的 M-PLP 配置可以获得更好的接收性能。然而，由于与多层 LDM 相比，层数较少的分层时分复用 (LTDM) 的性能下降并不显着，因此 LTDM 可以成为有效传输 M-PLP 的良好解决方案。仿真结果表明，与 ATSC 3.0 中 PHY 标准支持的仅基于两层的 M-PLP 配置相比，基于两层以上的 M-PLP 配置可以获得更好的接收性能。然而，由于层数较少的分层时分复用 (LTDM) 的性能下降与多层 LDM 相比并不显着，因此 LTDM 可以成为有效传输 M-PLP 的良好解决方案。仿真结果表明，与 ATSC 3.0 中 PHY 标准支持的仅基于两层的 M-PLP 配置相比，基于两层以上的 M-PLP 配置可以获得更好的接收性能。然而，由于层数较少的分层时分复用 (LTDM) 的性能下降与多层 LDM 相比并不显着，因此 LTDM 可以成为有效传输 M-PLP 的良好解决方案。