一、fgOTN技術(shù)背景：面向SDH代際演進，定義基于TDM的小顆粒業(yè)務(wù)承載
1、SDH技術(shù)完成歷史使命，升級換代正當時
自從ITU-T在1988年發(fā)布第一版SDH標準G.707以來，經(jīng)過30多年的發(fā)展，SDH技術(shù)以其高可靠、硬隔離、穩(wěn)定低時延等特點得到行業(yè)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(yè)生產(chǎn)控制類關(guān)鍵業(yè)務(wù)，為數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運營提供了堅實的基礎(chǔ)。
當前大量SDH設(shè)備在網(wǎng)時間長，面臨設(shè)備退網(wǎng)、維護、產(chǎn)業(yè)演進等挑戰(zhàn)。業(yè)界認為有必要將SDH網(wǎng)絡(luò)上承載的業(yè)務(wù)遷移OTN網(wǎng)絡(luò)上，繼續(xù)提供小顆粒（通常小于1Gbps）TDM化的連接來承接SDH業(yè)務(wù)。為此，ITU-T在OTN標準G.709基礎(chǔ)上制定了fgOTN標準，通過定義一個新的細粒度ODU層網(wǎng)絡(luò)，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(yè)務(wù)。
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(shù)同源，都采用類似的固定時隙映射方式、高低階復(fù)用機制、開銷管理字節(jié)等。fgOTN標準專家大都具有深厚的SDH技術(shù)積累，在設(shè)計標準時充分考慮SDH業(yè)務(wù)特點，繼承SDH已有優(yōu)勢并根據(jù)新業(yè)務(wù)需求針對性優(yōu)化，從機制上確保兩者在硬隔離、時延、抖動等技術(shù)指標上具備一致性，并支持原生多業(yè)務(wù)接入（E1/SDH、ETH等）。
例如，SDH業(yè)務(wù)在承載時，由于其TDM機制對時鐘透傳有嚴格要求，因此在設(shè)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(yè)務(wù)的高性能時鐘透傳能力；同時對SDH不具備的帶寬調(diào)整能力進行優(yōu)化，提供一步無損帶寬調(diào)整，實現(xiàn)百毫秒級別快速無損帶寬調(diào)整能力。
3、fgOTN和SDH共享產(chǎn)業(yè)鏈
SDH和fgOTN共享光傳送產(chǎn)業(yè)鏈。從設(shè)備商來看，國內(nèi)外主要OTN設(shè)備廠家均積極參與fgOTN標準制定，有利于在現(xiàn)有OTN設(shè)備基礎(chǔ)上快速推出支持fgOTN制式的新產(chǎn)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(shù)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(yè)用戶來看，當前傳輸網(wǎng)基本都是采用OTN和SDH技術(shù)，現(xiàn)網(wǎng)規(guī)劃和運維人員能充分利用已有傳輸技術(shù)積累，快速熟悉fgOTN技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)，降低學習成本，降低網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和運維難度。
二、fgOTN技術(shù)方案
fgOTN采用跟SDH類似的映射復(fù)用機制、TDM調(diào)度機制，并設(shè)計了創(chuàng)新的時鐘透傳機制、無損帶寬調(diào)整機制等以滿足高性能時鐘透傳、業(yè)務(wù)帶寬動態(tài)調(diào)整等方面的要求。
1、映射/復(fù)用機制
fgOTN采用和SDH類似的高低階映射/復(fù)用路徑，繼承業(yè)務(wù)映射設(shè)計模式，因此
fgOTN可以完美承載STM-x、VC-n、E1、ETH等業(yè)務(wù)。
圖1 SDH高低階映射/復(fù)用路徑
圖2 fgOTN高低階映射/復(fù)用路徑
2、調(diào)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(yè)務(wù)承載更安全，同時確保幀內(nèi)和幀間穩(wěn)定低時延，從而業(yè)務(wù)時延更穩(wěn)定，另外也對支持CBR業(yè)務(wù)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(chuàng)新的時鐘透傳機制，采用逐點時鐘相位偏差累計，在末端節(jié)點統(tǒng)一處理，避免了采用傳統(tǒng)OTN的逐跳時鐘恢復(fù)方案在面對海量業(yè)務(wù)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(yè)務(wù)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(diào)整
fgOTN創(chuàng)新性提出一步帶寬調(diào)整機制，通過fgODUflex中攜帶BWR_IND指示一步完成fgODUflex速率和服務(wù)層占用的時隙數(shù)量調(diào)整，解決傳統(tǒng)GMP帶來的緩慢調(diào)整約束問題。該機制由邊緣觸發(fā)，先逐段資源預(yù)留，然后所有節(jié)點一步調(diào)整帶寬，如下圖所示。
邊緣節(jié)點觸發(fā)，動態(tài)實時響應(yīng)，通過業(yè)務(wù)實時感知基于需求實時調(diào)整。
百毫秒級一步調(diào)整，實現(xiàn)通道層fgODUflex速率和各段服務(wù)層時隙數(shù)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(diào)整。
圖5 無損帶寬調(diào)整示意
三、總結(jié)
綜上所述，fgOTN作為SDH同源技術(shù)，無論從標準、技術(shù)還是產(chǎn)業(yè)上均是SDH網(wǎng)絡(luò)演進的下一代最佳選擇。fgOTN技術(shù)可以平滑接替現(xiàn)有SDH技術(shù)，同時兼容現(xiàn)有OTN網(wǎng)絡(luò)，可有效保護現(xiàn)有OTN設(shè)備投資。另外ITU-T fgOTN標準正在持續(xù)完成全方面系列化標準制定，國內(nèi)CCSA fgOTN通信行業(yè)標準已立項，電力行業(yè)正進行技術(shù)驗證及行業(yè)標準化。隨著fgOTN標準化的持續(xù)完善，標志著fgOTN面向未來數(shù)十年將具備旺盛的標準生命力，結(jié)合在電力交通等垂直行業(yè)和運營商網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，將進一步加速商業(yè)化，促進全產(chǎn)業(yè)鏈健康、持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。 
