一、fgOTN技術背景：面向SDH代際演進，定義基于TDM的小顆粒業務承載
1、SDH技術完成歷史使命，升級換代正當時
自從ITU-T在1988年發布第一版SDH標準G.707以來，經過30多年的發展，SDH技術以其高可靠、硬隔離、穩定低時延等特點得到行業普遍認可并廣泛部署，承載了大量運營商專線和電力/鐵路等行業生產控制類關鍵業務，為數字通信網絡的建設和運營提供了堅實的基礎。
當前大量SDH設備在網時間長，面臨設備退網、維護、產業演進等挑戰。業界認為有必要將SDH網絡上承載的業務遷移OTN網絡上，繼續提供小顆粒（通常小于1Gbps）TDM化的連接來承接SDH業務。為此，ITU-T在OTN標準G.709基礎上制定了fgOTN標準，通過定義一個新的細粒度ODU層網絡，提供隔離、安全、可靠和基于TDM的傳輸能力以更高效的承載E1/VC-n/STM-1等小顆粒業務。
2、fgOTN和SDH標準體系一脈相承
SDH核心標準G.707和fgOTN核心標準G.709.20系列，同屬ITU-T光傳送標準體系，技術同源，都采用類似的固定時隙映射方式、高低階復用機制、開銷管理字節等。fgOTN標準專家大都具有深厚的SDH技術積累，在設計標準時充分考慮SDH業務特點，繼承SDH已有優勢并根據新業務需求針對性優化，從機制上確保兩者在硬隔離、時延、抖動等技術指標上具備一致性，并支持原生多業務接入（E1/SDH、ETH等）。
例如，SDH業務在承載時，由于其TDM機制對時鐘透傳有嚴格要求，因此在設計fgOTN標準時，通過簡化的fgGMP映射以及時鐘相位累積機制，提供針對CBR業務的高性能時鐘透傳能力；同時對SDH不具備的帶寬調整能力進行優化，提供一步無損帶寬調整，實現百毫秒級別快速無損帶寬調整能力。
3、fgOTN和SDH共享產業鏈
SDH和fgOTN共享光傳送產業鏈。從設備商來看，國內外主要OTN設備廠家均積極參與fgOTN標準制定，有利于在現有OTN設備基礎上快速推出支持fgOTN制式的新產品。從芯片廠商來看，主要芯片廠商在參與標準制定中已完成技術積累，可以面向市場快速推出支持fgOTN標準的芯片解決方案。從運營商和行業用戶來看，當前傳輸網基本都是采用OTN和SDH技術，現網規劃和運維人員能充分利用已有傳輸技術積累，快速熟悉fgOTN技術和網絡，降低學習成本，降低網絡規劃和運維難度。
二、fgOTN技術方案
fgOTN采用跟SDH類似的映射復用機制、TDM調度機制，并設計了創新的時鐘透傳機制、無損帶寬調整機制等以滿足高性能時鐘透傳、業務帶寬動態調整等方面的要求。
1、映射/復用機制
fgOTN采用和SDH類似的高低階映射/復用路徑，繼承業務映射設計模式，因此
fgOTN可以完美承載STM-x、VC-n、E1、ETH等業務。
圖1 SDH高低階映射/復用路徑
圖2 fgOTN高低階映射/復用路徑
2、調度機制
fgOTN采用和SDH相同的固定時隙交叉機制，不僅提供硬隔離功能使多業務承載更安全，同時確保幀內和幀間穩定低時延，從而業務時延更穩定，另外也對支持CBR業務時鐘透傳特性更友好。
圖3 fgOTN和SDH采用相同的固定時隙交叉機制
3、時鐘透傳
fgOTN提出了創新的時鐘透傳機制，采用逐點時鐘相位偏差累計，在末端節點統一處理，避免了采用傳統OTN的逐跳時鐘恢復方案在面對海量業務時所帶來的高處理代價問題。該時鐘透傳機制，提供了高性能的時鐘透傳能力，滿足各種CBR業務的時鐘指標要求（ITU-T G.813，G.823以及G.825標準要求）。
圖4 時鐘相位差累積透傳處理機制示意圖
4、無損帶寬調整
fgOTN創新性提出一步帶寬調整機制，通過fgODUflex中攜帶BWR_IND指示一步完成fgODUflex速率和服務層占用的時隙數量調整，解決傳統GMP帶來的緩慢調整約束問題。該機制由邊緣觸發，先逐段資源預留，然后所有節點一步調整帶寬，如下圖所示。
邊緣節點觸發，動態實時響應，通過業務實時感知基于需求實時調整。
百毫秒級一步調整，實現通道層fgODUflex速率和各段服務層時隙數量同步完成。
基于10M粒度，可支持M級到G級的任意帶寬靈活調整。
圖5 無損帶寬調整示意
三、總結
綜上所述，fgOTN作為SDH同源技術，無論從標準、技術還是產業上均是SDH網絡演進的下一代最佳選擇。fgOTN技術可以平滑接替現有SDH技術，同時兼容現有OTN網絡，可有效保護現有OTN設備投資。另外ITU-T fgOTN標準正在持續完成全方面系列化標準制定，國內CCSA fgOTN通信行業標準已立項，電力行業正進行技術驗證及行業標準化。隨著fgOTN標準化的持續完善，標志著fgOTN面向未來數十年將具備旺盛的標準生命力，結合在電力交通等垂直行業和運營商網絡的應用，將進一步加速商業化，促進全產業鏈健康、持續穩定發展。 
