IEC 60728-1062023 电视信号、声音信号和交互服务用电缆网络.第106部分仅装有数字频道的系统用光学设备标准立项发展报告

电视信号、声音信号和交互服务用电缆网络第106部分：仅装有数字频道的系统用光学设备标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CableNetworksforTelevisionSignals,SoundSignalsandInteractiveServices-Part106:OpticalEquipmentforSystemsLoadedwithDigitalChannelsOnly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加速向全数字化、光纤化、宽带化方向演进。国际电工委员会（IEC）于2023年5月30日正式发布IEC60728-106:2023《电视信号、声音信号和交互服务用电缆网络第106部分：仅装有数字频道的系统用光学设备》，该标准是IEC60728系列标准的重要组成部分，专门针对仅承载数字频道的电缆网络中的光学设备提出了系统的技术要求与测试规范。本报告对该标准的立项背景、编制历程、核心技术内容、适用对象及应用前景进行了全面梳理与分析。报告指出，该标准的发布填补了纯数字频道电缆网络光学设备国际标准领域的空白，为全球有线电视网络运营商、设备制造商和工程技术人员提供了统一的技术依据，对推动全球广电网络光纤化改造和数字化升级具有重要的指导意义和深远的产业影响。关键词：IEC60728-106；电缆网络；光学设备；数字频道；国际标准；有线电视；光纤传输Keywords:IEC60728-106;CableNetworks;OpticalEquipment;DigitalChannels;InternationalStandard;CATV;OpticalFiberTransmissionAbstractWiththerapiddevelopmentandcomprehensivepopularizationofdigitaltelevisiontechnology,traditionalanalogcabletelevisionnetworkshavebeenacceleratingtheirevolutiontowardall-digital,fiber-optic,andbroadbandarchitectures.OnMay30,2023,theInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)officiallyreleasedIEC60728-106:2023,"Cablenetworksfortelevisionsignals,soundsignalsandinteractiveservices-Part106:Opticalequipmentforsystemsloadedwithdigitalchannelsonly."ThisstandardconstitutesanimportantcomponentoftheIEC60728series,providingsystematictechnicalrequirementsandtestspecificationsforopticalequipmentincablenetworkscarryingonlydigitalchannels.Thisreportcomprehensivelyanalyzestheprojectbackground,draftingprocess,coretechnicalcontent,applicablescope,andapplicationprospectsofthestandard.Thereportpointsoutthatthereleaseofthisstandardfillsthegapininternationalstandardsforopticalequipmentinall-digitalchannelcablenetworks,providingunifiedtechnicalguidanceforglobalcablenetworkoperators,equipmentmanufacturers,andengineeringtechnicians,andholdssignificantguidingvalueandfar-reachingindustrialimpactforpromotingfiber-optictransformationanddigitalupgradingofglobalbroadcastingnetworks.Keywords:IEC60728-106;CableNetworks;OpticalEquipment;DigitalChannels;InternationalStandard;CATV;OpticalFiberTransmission一、引言1.1研究背景进入21世纪以来，全球广播电视行业经历了从模拟向数字的历史性变革。数字电视技术凭借其优异的图像质量、高效的频谱利用率和丰富的交互服务能力，迅速取代了传统模拟电视技术，成为广播电视传输的主流方式。在这一进程中，电缆网络（CableNetwork）作为广播电视信号传输的重要基础设施，其技术体系和架构形态也在发生深刻变化。传统的有线电视网络（CATV）采用同轴电缆作为主要传输介质，以模拟射频信号承载电视节目。随着数字电视技术的推广，特别是H.264/H.265视频编码技术、正交幅度调制（QAM）技术和光纤传输技术的成熟应用，有线电视网络逐步形成了以光纤为主干、同轴电缆为接入的混合光纤同轴网（HFC）架构。近年来，随着FTTH（FiberToTheHome）技术的兴起和成本下降，纯光纤化的有线电视网络（FTTH-CATV）在全球范围内获得了越来越多的部署，仅传输数字频道信号的光缆网络逐渐成为行业发展的主流方向。在这一技术转型背景下，针对仅装有数字频道的电缆网络中的光学设备，亟需制定统一的国际标准，以规范设备的性能指标、测试方法和互通性要求。IEC60728-106:2023正是在这一背景下应运而生。1.2标准立项的必要性在IEC60728-106发布之前，国际上关于电缆网络光学设备的标准主要涵盖于IEC60728系列其他部分及其前身标准中，这些标准大多基于模拟电视传输或模数混合传输的场景进行制定。随着有线电视网络全面数字化，仅传输数字频道的光学系统在技术特性、性能要求和测试方法上与传统模拟系统存在显著差异，主要体现在以下几个方面：1.信号格式不同：数字信号对载噪比（CNR）、误码率（BER）等指标的要求与模拟信号有着本质的区别，数字信号的容错性和抗干扰能力更强，但对系统的线性失真和非线性失真仍然有严格要求。2.调制方式不同：数字系统广泛采用QAM、OFDM等高效调制方式，对光学设备的幅度频率响应、相位频率响应提出了更高的要求。3.系统架构不同：纯数字光缆网络通常采用更长的光纤传输距离和更多的光分路层级，对光发射机、光接收机和光放大器的性能指标提出了新的挑战。4.交互服务需求：现代有线网络不仅传输广播电视信号，还需承载宽带互联网接入、VoIP等交互服务，这对光学设备的回传通道性能提出了额外要求。因此，制定专门针对仅装有数字频道的系统用光学设备国际标准具有重要的现实意义和产业价值。二、标准基本信息2.1标准编号与名称-标准编号：IEC60728-106:2023-标准名称：电视信号、声音信号和交互服务用电缆网络第106部分：仅装有数字频道的系统用光学设备-英文名称：Cablenetworksfortelevisionsignals,soundsignalsandinteractiveservices-Part106:Opticalequipmentforsystemsloadedwithdigitalchannelsonly-ICS分类号：33.060.40（电缆分配系统）2.2发布信息-发布机构：国际电工委员会（InternationalElectrotechnicalCommission，IEC）-发布日期：2023年5月30日-发布年份：2023年-标准状态：现行（Active）-国别：国际组织-语言：英语+法语（IEC官方双语版本）-版本说明：电子版加密PDF格式，约1分钟可下载，有水印，需安装FileOpen插件，电脑需联网，限制累计3台电脑共打印5次-售价：2388.0元（瑞士法郎计价）2.3标准体系定位IEC60728-106是IEC60728系列标准的一个组成部分。IEC60728系列标准是国际电工委员会下属的第100技术委员会（TC100——音频、视频和多媒体系统与设备技术委员会）制定的关于电视信号、声音信号和交互服务用电缆网络的技术标准体系。该系列标准涵盖了电缆网络的各个方面，包括系统性能要求、设备规范、测量方法、电磁兼容性等。IEC60728系列标准结构如下（部分列举）：-IEC60728-1：系统性能和系统要求-IEC60728-2：设备的电磁兼容性-IEC60728-3：电信/电信传输的有源宽带设备-IEC60728-4：同轴电缆分配系统用无源设备-IEC60728-5：头端设备-IEC60728-6：光学设备-IEC60728-7：系统性能-IEC60728-10：回传通道-IEC60728-11：安全要求-IEC60728-13：光纤到驻地系统-IEC60728-101：仅装有数字频道的系统性能要求-IEC60728-106：仅装有数字频道的系统用光学设备IEC60728-106:2023作为针对纯数字频道系统中光学设备的专项标准，与IEC60728-101（仅装有数字频道的系统性能要求）形成了完整的配套关系，共同构成了纯数字电缆网络的系统性和设备性标准框架。三、标准编制历程3.1立项背景IEC60728-106的编制工作始于IECTC100技术委员会对现有标准体系进行数字化适应性修订的总体计划。随着全球有线电视网络的全面数字化，IECTC100认识到有必要对现有标准体系进行系统性的数字化修订，专门制定面向纯数字频道系统的设备标准。2019年前后，IECTC100下属的WG4工作组（有线网络工作组）正式启动IEC60728-106的编制工作。该工作组的专家成员来自全球主要的有线电视设备制造商、网络运营商、测试认证机构和科研机构，具有丰富的技术经验和广泛的行业代表性。3.2标准编制过程IEC标准制定遵循严格的程序，通常包括以下几个阶段：1.提案阶段（NP）：由成员国或A类联络组织提出新工作项目提案，经TC/SC全体成员投票表决通过后立项。2.准备阶段（WD）：工作组起草工作草案（WorkingDraft），经多次工作组会议讨论完善。3.委员会阶段（CD）：将工作草案转化为委员会草案（CommitteeDraft），分发至各国家委员会征求意见。4.询问阶段（CDV）：将委员会草案转化为询问草案（CommitteeDraftforVote），各国家委员会进行正式投票并提交意见。5.批准阶段（FDIS）：将最终国际标准草案（FinalDraftInternationalStandard）提交各国家委员会进行最终投票。6.出版阶段（IS）：标准草案获得批准后，由IEC中央办公室正式出版发行。IEC60728-106:2023的编制过程历经约四年的反复讨论和修改。在编制过程中，工作组重点围绕以下关键问题进行了深入研讨：-纯数字频道系统中光学设备的性能指标要求如何确定-如何与IEC60728-101中的系统性能要求保持一致性-测试方法的可重复性和可操作性如何保证-如何兼顾不同国家和地区有线电视网络的技术差异-如何为未来技术发展预留扩展空间经过多轮工作组会议和国际函审，IEC60728-106最终于2023年5月30日正式发布。3.3与相关标准的关系IEC60728-106:2023是对IEC60728-6（光学设备）在纯数字频道应用场景下的补充和细化。IEC60728-6主要针对模拟或模数混合传输系统中的光学设备，而IEC60728-106则专门针对仅传输数字频道的光学系统。两者形成了互补关系，共同覆盖了不同类型电缆网络的光学设备需求。此外，IEC60728-106还与以下标准紧密关联：-IEC60728-101:2023：规定了仅装有数字频道的系统的性能要求，为IEC60728-106提供了系统层面的技术要求背景。-IEC60728-13：涉及光纤到驻地（FTTH）系统，与IEC60728-106存在技术衔接。-IEC60728-10：涉及回传通道，对光学设备的反向传输性能提出了相关要求。四、标准主要内容4.1标准范围IEC60728-106:2023规定了仅装有数字频道的电缆网络中光学设备的要求和测量方法。该标准适用于在电缆网络中用于电视信号、声音信号和交互服务传输的光学设备，包括光发射机、光接收机、光放大器、光分路器/合路器、光波长复用/解复用器等。标准所涵盖的光学设备主要应用于以下场景：-有线电视网络的头端（Headend）至光节点（OpticalNode）之间的光传输链路-光纤到驻地（FTTH）网络中的光分配网络（ODN）-光节点至用户终端之间的光接收设备4.2标准主要技术内容IEC60728-106:2023的核心技术内容包括：1.光发射机要求标准规定了光发射机的输出光功率、波长稳定性、消光比、调制带宽、射频输入接口、线性度等性能参数的要求，并明确了相应的测试方法。对于直调激光器（DML）和外调激光器（EML）分别提出了适用的技术要求。2.光接收机要求标准规定了光接收机的输入光功率范围、波长响应范围、灵敏度、载噪比（CNR）、失真特性（CSO/CTB）、频率响应平坦度等指标要求。3.光放大器要求针对掺铒光纤放大器（EDFA）和半导体光放大器（SOA），标准规定了增益、噪声系数、输出功率、增益平坦度等关键参数的要求。4.无源光学组件要求标准覆盖了光分路器（Splitter）、光波分复用器（WDM）、光连接器、光衰减器等无源组件的插入损耗、回波损耗、偏振相关损耗等指标要求。5.接口和互通性要求标准规定了光学设备与电缆网络其他部分（如射频前端、用户终端）之间的接口要求，确保不同厂商设备之间的互通性和可替换性。6.环境要求和可靠性标准还涉及光学设备的工作温度范围、湿度要求、机械耐久性等环境适应性要求，以及正常工作条件下的可靠性要求。7.测量方法标准为每一项性能指标提供了详细的测量方法和测试配置，确保不同测试实验室之间的测试结果具有可比性。4.3技术要点分析IEC60728-106:2023相较于传统的通用光学设备标准，具有以下几个鲜明的技术特点：（1）针对全数字传输场景优化指标要求在纯数字频道系统中，由于数字调制信号对非线性失真的容忍度相对较高，但对载噪比（CNR）和误码率（BER）更为敏感，因此标准在与系统误码性能相关的指标上提出了更加明确的要求，同时在一定程度上简化了对某些非线性指标的传统限制，使设备设计能够在保证系统性能的前提下实现更优的成本效率。（2）关注高密度调制下的系统性能随着有线电视网络向DOCSIS3.1等新一代宽带技术演进，系统越来越多地采用4096QAM甚至更高阶的调制方式。IEC60728-106:2023充分考虑了高密度调制对光学设备信噪比、相位噪声和线性度的严苛要求，为设备制造提供了前瞻性的技术指引。（3）强调交互业务的支撑能力（4）测试方法的可操作性和可重复性标准中的测试方法经过严格验证，确保在不同实验室、不同测试设备和不同操作人员条件下，测试结果具有良好的可重复性和可比性。这为设备认证和验收提供了可靠的技术依据。五、标准适用范围与应用价值5.1适用范围IEC60728-106:2023适用于以下组织和机构：-有线电视网络运营商：在进行网络规划、设备选型和工程验收时，可依据该标准确定光学设备的技术要求和性能指标。-光学设备制造商：在进行产品设计、开发和生产质量控制时，可将该标准作为产品设计和测试的技术依据。-测试认证机构：在进行设备测试和认证时，可依据该标准制定测试方案和判定准则。-系统集成商和工程公司：在进行网络设计和系统集成时，可参考该标准确保系统性能和设备兼容性。-标准化组织和研究机构：可作为相关标准制定和技术研究的参考依据。5.2应用价值IEC60728-106:2023的发布具有以下重要的应用价值：促进行业规范化发展：该标准为纯数字频道电缆网络的光学设备提供了统一的技术基准，有助于规范市场秩序，促进公平竞争，推动行业健康有序发展。保障网络建设质量：运营商可依据该标准进行设备选型和工程验收，确保网络建设的质量和可靠性，降低网络运营风险。降低系统集成成本：统一的标准有助于提高不同厂商设备之间的兼容性和互通性，降低运营商在设备采购和系统集成方面的成本。支撑技术持续创新：标准在保障基本性能要求的同时，为技术升级预留了空间，有利于鼓励企业进行技术创新和产品差异化发展。促进国际合作与贸易：作为国际标准，IEC60728-106有助于消除各国在技术要求和测试方法上的差异，促进设备和技术的国际贸易与合作，为设备制造商拓展海外市场提供了便利条件。六、主要参与编制单位介绍——IECTC100技