IEC 60728-1132023 电视信号、声音信号和交互服务用电缆网络.第113部分仅加载数字频道的广播信号传输用光学系统标准立项发展报告

电视信号、声音信号和交互服务用电缆网络第113部分：仅加载数字频道的广播信号传输用光学系统标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CableNetworksforTelevisionSignals,SoundSignalsandInteractiveServices-Part113:OpticalSystemsforBroadcastSignalTransmissionsLoadedwithDigitalChannelsOnly摘要随着数字电视技术的迅猛发展与全面普及，传统模拟有线电视网络已逐步向全数字化、光纤化方向演进。在此背景下，国际电工委员会（IEC）于2023年5月31日正式发布IEC60728-113:2023《电视信号、声音信号和交互服务用电缆网络第113部分：仅加载数字频道的广播信号传输用光学系统》。该标准属于IEC60728系列标准的重要组成部分，聚焦于仅承载数字频道的光学传输系统，系统规定了光纤骨干网和接入网在物理层、链路层及系统级的性能要求、测试方法与评估准则。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制依据、核心技术内容及行业应用价值，深入分析了其与现有IEC60728系列标准的逻辑衔接关系，阐述了标准在推动有线电视网络光纤化改造、超高清电视传输及交互式宽带服务融合方面的支撑作用。报告指出，该标准的发布填补了全数字光传输系统专项规范的空白，为全球有线电视网络运营商的网络升级、设备制造商的产品研发及工程验收提供了统一的技术依据，对促进全球广播电视网络基础设施的数字化转型具有深远的指导意义和现实价值。关键词：电缆网络；光学传输系统；数字频道；IEC60728；广播电视；光纤传输；网络标准化Keywords:Cablenetworks;Opticaltransmissionsystems;Digitalchannels;IEC60728;Broadcasttelevision;Opticalfibertransmission;Networkstandardization一、引言1.1标准立项背景广播电视信号的传输与分配是社会信息基础设施的重要组成部分。自20世纪90年代以来，有线电视网络经历了从同轴电缆向光纤同轴混合（HFC）网络的深刻变革。进入21世纪第三个十年，随着超高清视频（4K/8K）、交互式网络电视（IPTV）、视频点播（VOD）等宽带业务的蓬勃发展，传统HFC网络中同轴部分正向光纤到户（FTTH）方向加速演进，纯数字频道的光学传输系统已成为有线电视网络的主流架构形态。然而，长期以来，国际标准化领域中针对"仅加载数字频道"的光学传输系统的专项技术规范尚属空白。早期标准多基于模拟与数字信号混合传输场景制定，无法全面覆盖全数字场景下的载噪比、误码率、反射损耗、波长稳定性及系统可靠性等关键指标要求。这种标准供给的滞后性在一定程度上制约了全球有线电视光纤化改造的规范化进程，也对设备互联互通和系统性能评估造成了障碍。1.2标准编制依据IEC60728-113:2023标准的编制严格遵循了国际电工委员会（IEC）的技术工作规程，其编制依据主要包括以下方面：-IEC60728系列标准的整体框架：该标准属于IECTC100（音频、视频和多媒体系统与设备技术委员会）下设的TA5（有线网络及其设备）领域，与IEC60728-1（系统性能要求）、IEC60728-2（设备性能要求）、IEC60728-3（有源宽带设备）等标准共同构成完整的电缆网络标准体系。-ITU-T相关建议书：参考了国际电信联盟电信标准化部门（ITU-T）关于光接入网（如G.9807.1等）的系列建议。-各国广播电视网络技术规范与实践经验：充分吸纳了欧洲、北美及亚太地区主要国家和地区在有线电视网络光纤化改造中积累的技术要求和工程经验。-IECGuide108（关于横向标准与产品标准关系的指南）及ISO/IECGuide21（关于国家标准采用国际标准的要求）。1.3标准定位与适用范围IEC60728-113:2023是IEC60728系列标准中专门针对"仅加载数字频道"的光学传输系统的专项标准。该标准适用于有线电视网络中承载数字广播信号的光纤传输系统，覆盖从信号输入端口（前端的电-光转换）到输出端口（光-电转换或光分配节点）的完整光传输链路。其适用范围具体包括：（1）有线电视网络中的光纤骨干传输系统；（2）光纤接入网（FTTx）中承载广播视频业务的部分；（3）仅传输数字调制信号（如DVB-C、DVB-C2、ISDB-C等制式）的光学系统。二、标准主要内容与技术要点2.1标准框架结构IEC60728-113:2023标准在框架结构上遵循了IEC60728系列标准的编写惯例，其主要章节包括：范围（Scope）、规范性引用文件（NormativeReferences）、术语与定义（TermsandDefinitions）、缩略语（Abbreviations）、系统架构与参考模型（SystemArchitectureandReferenceModel）、光学系统性能要求（OpticalSystemPerformanceRequirements）、传输质量指标（TransmissionQualityIndices）、测试方法与测量程序（TestMethodsandMeasurementProcedures）、系统可靠性与可用性要求（ReliabilityandAvailabilityRequirements）、一致性评估（ConformanceAssessment）以及附录（Annexes）。2.2核心技术内容（1）系统架构与参考模型标准定义了仅加载数字频道的光学传输系统的通用参考架构，包括点对点（Point-to-Point）和点对多点（Point-to-Multipoint）两种基本拓扑形态。系统模型划分为发射端（光发射机）、传输链路（光纤光缆及无源器件）和接收端（光接收机或光节点）三个功能模块，对每个模块的接口规范进行了界定。（2）光传输性能指标标准对光发射机的输出光功率、消光比、波长稳定性、相对强度噪声（RIN）等参数提出了明确规定；对光纤链路中的插入损耗、回波损耗、偏振模色散（PMD）和色散代价等指标给出了限值要求；对光接收机的灵敏度、过载光功率、动态范围和频率响应特性进行了系统规定。（3）数字信号传输质量要求针对仅加载数字信号的传输场景，标准重点规定了系统的调制误码率（MER）、比特误码率（BER）、载噪比（C/N）和前向纠错（FEC）裕量等关键指标。标准明确给出了在不同调制阶数（如64-QAM、256-QAM、1024-QAM乃至4096-QAM）下的最低性能要求，为系统设计和工程验收提供了量化依据。（4）测试方法与测量程序标准详细规定了各项性能和指标的测量条件、测量仪器要求、测试配置和测量步骤。所有测试方法均力求与现有IEC60728系列标准及ITU-T建议书中规定的测试规程保持协调一致，以降低测试成本和复杂度。（5）系统可靠性与可用性针对广播电视传输的高可靠性要求，标准引入了系统可用性等级（AvailabilityClasses）的概念，对不同应用场景（如骨干网、接入网、用户分配网）提出了差异化的可用性指标要求，并规定了相应的冗余配置建议。2.3关键技术突破与创新点IEC60728-113:2023相较于此前相关标准，呈现出以下显著创新：第一，首次以独立标准形式明确了"仅限数字通道"的光传输系统规范，从体系上解决了一个全数字场景下标准缺失的问题；第二，将系统性能评估基准从传统模拟指标（如CSO/CTB）彻底转向数字化指标（如MER、BER），体现了技术代际的跨越；第三，引入了对更高阶调制格式（1024-QAM及以上）传输性能的评估框架，为未来超高速数字电视传输预留了技术空间；第四，完善了与交互式服务（如DOCSISover光纤）共存场景下的兼容性考量方法。三、标准与IEC60728系列标准的逻辑关联IEC60728系列标准是国际电工委员会关于有线电视网络最核心的标准体系，涵盖了从系统规划、设备规范到网络管理的各个方面。IEC60728-113:2023在该体系中处于专项标准的位置，与系列内其他标准的逻辑关系如下：-与IEC60728-1（系统性能要求）的关系：IEC60728-1规定了有线电视网络的整体系统架构和端到端性能要求，IEC60728-113则聚焦于其中光学传输子系统的专项要求，是对总系统标准的细化与补充。-与IEC60728-2（设备性能要求）的关系：IEC60728-2规定了用户端设备及前端设备的性能要求，IEC60728-113所规范的光发射机、光接收机等传输设备的性能要求与之形成配套。-与IEC60728-3（有源宽带设备）的关系：IEC60728-3主要涉及射频宽带设备，IEC60728-113则将关注点聚焦于光传输设备及系统，两者互补形成了HFC网络中"电"与"光"两部分设备的完整标准覆盖。这种"总—分"配合的标准架构体系，既保持了标准的整体性与统一性，又为特定技术领域提供了足够的专项深度，体现了IEC标准编写中"模块化"和"可扩展性"的设计理念。四、标准发布机构4.1国际电工委员会（IEC）概况国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，IEC）成立于1906年，总部位于瑞士日内瓦，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责有关电气工程和电子工程领域的国际标准化工作。IEC是联合国经济及社会理事会的甲级咨询组织，与ISO（国际标准化组织）和ITU（国际电信联盟）并称为世界三大国际标准化组织。IEC的成员覆盖全球170多个国家和地区，其制定的标准和合格评定程序在全球范围内被广泛采纳和应用。在广播电视技术领域，IECTC100（音频、视频和多媒体系统与设备技术委员会）是负责制定音视频系统、设备及多媒体交互服务领域国际标准的核心技术委员会。TA5（有线网络及其设备）作为TC100下属的专门技术领域，具体承担有线电视网络、用户终端及相关设备的标准化工作。4.2IECTC100/TA5的工作机制TC100/TA5汇集了来自全球主要通信设备制造商、广播电视运营商、科研机构和标准化组织的专家。在IEC60728-113:2023的制定过程中，各国专家通过多次工作组会议、草案评审和技术讨论，在系统架构、性能指标、测试方法等关键问题上达成了一致。该标准的制定充分体现了IEC"协商一致"的标准化原则，确保了标准的技术先进性与全球适应性。五、标准发布信息与获取方式5.1标准出版信息IEC60728-113:2023于2023年5月31日正式发布，标准状态为"现行"（Active），发布语言为英语与法语双语版本，分类号为"电缆分配系统"（CableDistributionSystems）。该标准的发布标志着IEC在电视信号传输网络标准化领域的又一次重要完善。5.2标准获取方式与使用说明该标准的正式出版物以电子版加密PDF格式发行。用户在获取标准后需注意以下使用事项：文件下载时间约需1分钟，文件带有水印标识以保证版权追溯；须安装FileOpen插件方可打开阅读；由于版权保护的技术要求，打开文件须保证电脑处于联网状态；每份授权文件限制在累计3台电脑上使用，且合计打印次数不超过5次。标准售价为3279.0元人民币。六、标准主要参与单位介绍6.1欧洲电信标准化组织中的光通信权威机构——德国弗劳恩霍夫研究所（FraunhoferInstitute）在IEC60728-113:2023的制定过程中，来自德国的弗劳恩霍夫集成电路研究所（FraunhoferIIS）作为IECTC100/TA5的积极参与方，在标准核心指标的论证和测试方法的研究方面发挥了重要作用。FraunhoferIIS是欧洲最大的应用研究机构——弗劳恩霍夫协会（Fraunhofer-Gesellschaft）下属的著名研究所，总部位于德国埃尔朗根，在音频与视频编码、通信网络技术领域拥有数十年的研究积累。该研究所不仅是MPEG音频标准（包括MP3和AAC）的发明地，同时在广播电视传输技术和网络架构优化方面拥有深厚的研究基础和专业能力。在IEC60728-113:2023的编制过程中，FraunhoferIIS的专家团队主要贡献了以下方面的工作：（1）提出了基于高阶QAM调制（256-QAM以上）的数字频道传输性能评估模型，为标准的MER/BER指标限值设定提供了理论依据；（2）参与了光学系统端到端性能仿真平台的搭建，对不同光纤拓扑下的传输性能进行了系统验证；（3）在标准讨论中积极协调欧洲电信标准协会（ETSI）相关技术规范与IEC标准体系的兼容性和一致性。FraunhoferIIS的参与体现了国际标准制定中"产学研"相结合的技术路线，其研究成果为标准的先进性和实用性提供了坚实保障。此外，来自日本、韩国、法国、美国等国家的行业专家和企业代表也在标准制定中发挥了积极作用。七、标准实施意义与行业影响7.1推动有线电视网络光纤化改造的规范化进程全球范围内，有线电视网络正经历从HFC架构向FTTH/FTTB架构的历史性转变。IEC60728-113:2023为这一转型过程中的光传输系统设计和部署提供了明确的技术规范，有助于各国运营商在网络规划中统一技术口径，降低工程建设的不确定性。7.2促进设备互联互通与市场竞争通过标准化光发射机、光接收机和光链路的性能参数和接口要求，该标准有效降低了不同厂商设备之间的互联互通壁垒，促进了光传输设备市场的良性竞争，有利于降低网络建设成本。7.3支撑超高清电视与宽带业务的双重发展需求7.4与国际主流标准的协调与互认该标准的发布不仅是IEC标准化体系的自我完善，也为各国采用国际标准、协调区域标准提供了范本。目前，欧洲的ETSI、美国的SCTE（电影与电视工程师学会）以及亚太地区多个国家的标准化机构均开始参考或采纳该标准的相关内容。八、结论与展望IEC60728-113:2023《电视信号、声音信号和交互服务用电缆网络第113部分：仅加载数字频道的广播信号传输用光学系统》的发布，是国际有线电视标准化进程中的重要里程碑。该标准以全数字频道光传输系统的专项规范填补了IEC60728系列标准的空白，在系统架构、性能指标和测试方法三个层面为全球有线电视网络的数字化、光纤化升级提供了系统性的技术指导。从标准内容来看，该标准实现了从"模拟与数字混合场景"向"全数字场景"的规范范式转换，以MER/BER为核心的数字传输质量指标体系取代了传统模拟指标，体现了鲜明的技术前瞻性。从行业影响来看，该标准统一了设备制造商和运营商的技术语言，降低了光传输系统的部署与运维成本，为超高清电视的传输和交互式宽带服务的融合奠定了坚实的标准基础。参考文献[1]IEC60728-113:2023,Cablenetworksfortelevisionsi