IEC 60728-101-22023 p电视信号、声音信号和交互式服务用电缆网络.第101-2部分在全数字频道负载下运行的系统出口处传送的信号的性能要求p标准立项发展报告

电视信号、声音信号和交互式服务用电缆网络第101-2部分：在全数字频道负载下运行的系统出口处传送的信号的性能要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CableNetworksforTelevisionSignals,SoundSignalsandInteractiveServices–Part101-2:PerformanceRequirementsforSignalsDeliveredattheSystemOutletinOperationwithAll-DigitalChannelsLoad摘要关键词：电缆网络；全数字频道负载；系统出口；性能要求；IEC60728标准；有线电视；信号质量Keywords:CableNetworks;All-DigitalChannelsLoad;SystemOutlet;PerformanceRequirements;IEC60728;CATV;SignalQuality1引言1.1标准编制背景有线电视网络作为广播电视信号传输的重要基础设施，自诞生以来经历了从模拟传输向数字传输的深刻技术变革。进入21世纪第三个十年，随着数字电视技术的全面普及和用户对超高清、交互式业务需求的持续增长，全球主要经济体的有线电视网络已基本完成向全数字化传输的技术转型。在这一进程中，网络传输负载条件发生了根本性变化——从早期模拟频道与数字频道并存的混合负载模式，逐步过渡到以数字频道为主、乃至全部频道均为数字信号的运行状态。IEC60728系列标准作为国际电工委员会下设的音频、视频和视听系统技术委员会（TC100）归口管理的核心标准体系，系统规定了电视信号、声音信号和交互式服务用电缆网络的各项技术要求。其中，IEC60728-101-2:2023是针对全数字频道负载条件下系统出口处信号性能要求的专项标准，其前身可追溯至IEC60728-101标准中关于系统出口信号质量的相关条款。1.2标准编制必要性在传统混合负载模式下，有线电视网络的信号性能指标主要依据模拟电视信号的传输特性而设定。然而，数字信号与模拟信号在传输特性、失真容限、信噪比要求等方面存在显著差异。数字信号具有"悬崖效应"——当信号质量低于某一阈值时，接收质量会急剧恶化，而非渐进式劣化。这一特性要求网络设计者和运营商在系统规划时对性能指标提出更为精确和严格的要求。具体而言，全数字负载条件下的系统出口信号性能评估涉及以下关键技术问题：多载波信号的峰值平均功率比（PAPR）对放大器线性度的影响、相邻频道间干扰的累积效应、相位噪声对高阶调制方式（如256-QAM、1024-QAM）的敏感度、以及系统出口处多个数字信号并行传输时的互调失真特性等。上述问题的有效解决，亟需一部专门针对全数字负载场景的系统性标准作为技术支撑。此外，随着DOCSIS3.1、4.0等宽带接入技术的广泛应用，有线电视网络正从单一广播网络向双向交互式综合业务网络演进。这一融合发展趋势对系统出口的信号质量提出了更高要求，客观上需要更加精细、更具针对性的性能规范。1.3标准定位与适用范围IEC60728-101-2:2023属于IEC60728标准家族中面向特定运行条件的分标准。IEC60728系列标准在整体架构上采用分层设计的思路：通用要求与基础规范层面的标准规定了电缆网络的基本架构、术语定义和通用测试方法；面向特定系统和应用场景的分标准则针对具体工况给出细化的技术要求。本标准即属于后者，聚焦于全数字频道负载这一特定运行状态下系统出口信号性能的量化规范。标准的适用范围涵盖采用同轴电缆、光纤同轴混合（HFC）以及全光纤（FTTH）等传输介质的有线电视分配系统，适用于单向广播和双向交互式业务共存的全数字运行场景。在标准对象层面，其规定的是系统出口处（即用户终端接口处）的信号性能参数及其限值要求，包括信号电平、载噪比（C/N）、误码率（BER）、调制误差比（MER）、频率响应、回波损耗等关键指标。2标准主要技术内容2.1标准框架与体系定位IEC60728-101-2:2023作为IEC60728-101的补充和延伸，在标准体系中的定位十分明确。IEC60728-101主要规定了电缆网络系统出口处信号传送的一般性性能要求和测试方法，其适用场景同时涵盖模拟和数字信号的混合传输。而本标准的创新之处在于：它将适用条件限定为"全数字频道负载"（all-digitalchannelsload），即系统中所有下行频道均承载数字调制信号的运行状态。这一条件界定使得性能指标的设定更加聚焦、更加严格、更加符合当前及未来的实际部署场景。从标准体系的纵向关系来看，IEC60728-101-2与以下标准形成紧密的技术衔接：-IEC60728-1：电缆网络通用要求，规定了系统的整体架构、频率规划、电磁兼容性要求等基础性内容；-IEC60728-101：系统出口信号性能的通用规范，本标准的技术细化基础；-IEC60728-102：反向通路性能要求的专项标准；-IEC60728-103：交互式服务相关的信号传输性能要求。2.2关键技术参数与指标本标准的核心技术内容集中于全数字频道负载条件下系统出口处信号性能参数的量化规定。相较于混合负载场景，全数字负载条件下的性能要求呈现如下特点与变化：（1）信号电平的适配调整数字信号在系统出口处的推荐电平范围根据调制方式和符号率的不同而有所区分。由于多载波数字信号的峰值功率远高于平均功率，标准对系统输出电平的规划考虑了更高的峰值余量要求，以避免信号削波引起的失真。同时，针对采用不同调制阶数（如64-QAM、256-QAM）的信号，给出了差异化的电平推荐值，确保高阶层调制信号在接收端获得足够的信噪比裕度。（2）载噪比（C/N）与载波对干扰比（C/I）的严格化在模拟信号存在的情况下，系统的噪声累积和干扰容限相对宽松，因为模拟图像信号对人眼可感知的噪声劣化具有一定容忍度。然而，在全数字负载模式下，为保证系统出口处信号能够满足误码率要求（通常为RS纠错前BER≤1×10⁻⁴至1×10⁻⁶量级），标准对载噪比提出了更高的要求，同时对相邻频道干扰、同频干扰、互调产物的抑制比给出了更为严格的限值。这一调整直接反映了数字信号传输对线性失真的敏感特性。（3）调制误差比（MER）的系统性规定MER是衡量数字信号整体质量的综合性参数，涵盖了幅度失真、相位噪声、线性失真等多种损伤因素的叠加效应。标准系统地规定了在不同调制方式和不同系统配置条件下系统出口处MER的最低限值。例如，对于256-QAM调制信号，系统出口处MER最低要求通常在33dB以上；对于1024-QAM等更高阶调制方式，MER要求相应提高。同时，标准给出了MER与BER之间的对应关系，为工程验收提供了可操作的双重判断依据。（4）频率响应与群延迟特性全数字负载条件下，系统出口处的幅频响应平坦度要求更为严格。多频道并行传输时，频率响应不平坦将导致不同频点上的信号功率差异，进而影响部分频道的信噪比裕度。标准对带内纹波、带边缘滚降以及相邻频道间的电平差均给出了明确的容限值。此外，群延迟失真作为影响高阶调制信号符号间干扰（ISI）的关键因素，也被纳入系统的性能评估范围。（5）回波损耗与阻抗匹配系统出口处的回波损耗直接关系到信号在用户终端接口处的反射特性。在全数字负载条件下，不良的阻抗匹配引起的多径反射将造成频率选择性衰落，对宽带数字信号的传输质量影响尤为显著。标准规定了在系统出口频段范围内回波损耗的最低要求（通常不低于14dB至16dB），以确保信号传输通道的阻抗连续性。（6）误码率（BER）与差错门限作为数字信号传输质量的最终判据，误码率指标在标准中占据核心地位。标准分别规定了在系统出口处采用RS纠错前和纠错后两种条件下的误码率要求，并给出了相应的测试条件和测试方法。在实际工程验收中，纠错前的BER指标直接反映了传输链路的原始质量，而纠错后的BER则决定了最终用户可感知的业务质量。2.3测试条件与测量方法为确保性能指标的可验证性和不同测试环境下的结果可比性，标准对测试条件做出了周密细致的规定。在测试信号配置方面，标准规定采用符合DVB-C（EN300429）、DVB-C2或ISDB-C等主流有线数字电视标准的调制信号作为激励源。测试信号需在系统的工作频段内均匀分布，以模拟实际运营中全频道满载的状态。针对多载波信号的统计特性，标准引入了基于功率概率密度函数的信号表征方法，确保测试信号能够真实反映实际数字信号的峰值特性。在测试系统配置方面，标准给出了系统出口处信号采集和分析的推荐配置，包括测试接收机的性能要求（如测量精度、带宽、动态范围等）、测试链路的校准方法、以及信号分析仪器的参数设置要求。对于需要评估系统线性度的测试场景，标准推荐采用多音测试信号和互调失真分析相结合的方法。此外，标准在测试环境方面明确了温度、湿度等环境条件的适用范围，并对测试过程中的信号源稳定性、测量仪器的预热时间等细节提出了规范化要求，以保证测试结果的重复性和再现性。2.4与现行标准的协调性作为IEC60728标准家族的重要成员，IEC60728-101-2:2023的制定遵循了IEC标准的统一编写规则和技术协调原则。标准在术语定义、测试方法引用、指标表达方式等方面与IEC60728系列其他部分保持一致，避免了标准之间的技术冲突和重复规定。在地区标准层面，本标准的发布与欧洲电信标准化协会（ETSI）的相关标准、美国SCTE（电缆电信工程师协会）的规范以及我国GB/T系列有线电视相关国家标准形成了良好的衔接与互补关系。值得注意的是，本标准在制定过程中充分考虑到了各主要地区在数字化进程和部署模式上的差异性，在指标限值的设定上兼顾了技术先进性和工程可实施性的平衡。3标准主要参与单位介绍3.1国际电工委员会与TC100技术委员会IEC60728-101-2:2023由国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission,IEC）正式发布，归口管理单位为其下属的音频、视频和视听系统技术委员会（IEC/TC100）。国际电工委员会成立于1906年，是世界上成立最早的国际性电工标准化机构，负责电工电子领域的国际标准化工作。作为联合国经济及社会理事会的咨询机构，IEC与ISO（国际标准化组织）并列为两大最具影响力的国际标准化组织。IEC的成员涵盖全球170多个国家和地区，其制定的国际标准在全球贸易、技术合作和产业监管中发挥着基础性作用。在广播电视和音视频技术领域，IEC制定的标准被各国广泛采纳为国家标准或行业规范的参考依据。IEC/TC100技术委员会全称为"Audio,videoandmultimediasystemsandequipment（音频、视频和多媒体系统与设备）"，是IEC下设的规模最大的技术委员会之一。TC100负责制定涵盖音频、视频、多媒体系统和设备领域的国际标准，其工作范围覆盖从传统广播电视设备到现代多媒体交互系统的完整技术链条。TC100下设多个分技术委员会（SC）和项目组（PT），分别负责不同技术方向的标准化工作。在TC100的组织架构中，与电缆网络相关的标准化工作主要由其下属的TA5（Terminalequipment,audiovisualandmultimediasystemsandequipment，终端设备、视听和多媒体系统与设备）及相关的项目团队承担。IEC60728系列标准的技术归口和管理协调工作持续由TC100承担，来自全球各成员国的技术专家积极参与标准的起草、讨论和审查工作。3.2技术归口与标准制定过程IEC60728-101-2:2023的制定过程严格遵循IEC标准制定的规范性程序，经历了提案阶段（NP）、工作组起草阶段（WD）、委员会草案阶段（CD）、国际标准草案阶段（DIS）和最终国际标准草案阶段（FDIS）等多个环节。在标准制定过程中，来自有线电视网络运营商、设备制造商、检测认证机构、科研院所和监管部门的专家充分发表了专业意见，围绕关键技术指标的设定展开了深入讨论。标准制定工作由TC100框架下的专门项目组负责推进，项目组召集人由具有深厚行业背景的技术专家担任。项目组在起草过程中充分参考了各成员体在数字有线电视网络建设和运营中的实践经验数据，吸纳了来自欧洲、北美、亚洲等主要地区的技术反馈意见，历经多轮磋商和技术修订，最终就各项技术指标达成国际共识。3.3主要起草单位——欧盟广播联盟（EBU）相关技术机构在本标准的制定过程中，欧盟广播联盟（EuropeanBroadcastingUnion,EBU）下属的技术委员会及其专家团队发挥了重要的技术支撑作用。EBU作为全球最大的公共服务广播机构联盟，汇聚了来自50多个国家的广播组织成员，在有线电视网络技术研究和标准化方面拥有深厚的技术积累。EBU的技术专家在标准草案的技术方案设计、性能指标的实验验证和测试方法的制定等方面提供了关键性贡献。EBU在推动数字有线电视标准化方面拥有悠久的历史传统和丰富的实践经验。在DVB项目（DigitalVideoBroadcastingProject）框架下，EBU与欧洲电信标准协会（ETSI）和欧洲电工标准化委员会（CENELEC）紧密合作，共同制定了DVB-C等有线数字电视传输标准。这些标准构成了IEC60728-101-2:2023中测试信号配置和性能指标设定的重要技术基础。EBU的技术专家在量化分析全数字负载条件下系统性能需求方面开展了大量实验测试和仿真验证工作，为标准的科学性提供了坚实保障。此外，来自德国、日本、韩国、中国等国家的标准化技术机构和行业专家也深度参与了本标准的制定工作，贡献了各自在有线电视网络规划、建设和运维方面的实践经验。在各方的共同努力下，本标准得以在确保技术先进性的同时兼顾全球范围内的工程可实施性。4标准实施意义与影响4.1对产业发展的推动作用首先，标准的制定为有线电视设备制造商提供了明确的产品研发和检测依据。在网络设备（如光站、放大器、分支分配器等）的研发过程中，设计人员可以依据标准中规定的系统出口性能要求进行指标分配和方案优化，从而确保系统级性能满足最终用户的需求。对于测试仪器仪表制造商而言，标准中规定的测试方法和测量条件为其产品功能定义提供了方向性指导。其次，标准的实施为网络运营商提供了系统的网络规划、工程验收和日常维护的技术工具。在全数字频道负载场景下，传统的模拟信号指标评估方法已不能全面反映网络的实际传输质量。本标准为运营商建立了一套完整、可量化的性能评估体系，使得网络建设质量的验证更加科学化、规范化。在日常运维中，运维人员可借助标准中规定的关键指标开展网络性能监测和故障定位，提高网络维护效率和用户满意度。4.2对技术演进的引导意义标准作为技术发展的重要引领力量，对有线电视网络的技术演进方向产生着深刻影响。本标准在技术指标设定上充分考虑了当前主流调制技术（如DVB-C2中采用的4096-QAM）和未来可能引入的更高阶调制方式的需求，为网络的平滑升级预留了技术空间。同时，标准中对双向交互式业务场景的兼顾反映了有线电视网络从单一广播向融合接入演进的技术趋势。在DOCSIS3.1/4.0技术日趋成熟的背景下，全数字负载将成为有线电视网络运行的新常态。本标准的发布为这一技术转型提供