一、fgOTN技术背景：面向SDH代际演进，定义基于TDM的小颗粒业务承载

  1、SDH技术完成历史使命，升级换代正当时

  自从ITU-T在1988年发布第一版SDH标准G.707以来，经过30多年的发展，SDH技术以其高可靠、硬隔离、稳定低时延等特点得到行业普遍认可并广泛部署，承载了大量运营商专线和电力/铁路等行业生产控制类关键业务，为数字通信网络的建设和运营提供了坚实的基础。

  当前大量SDH设备在网时间长，面临设备退网、维护、产业演进等挑战。业界认为有必要将SDH网络上承载的业务迁移OTN网络上，继续提供小颗粒（通常小于1Gbps）TDM化的连接来承接SDH业务。为此，ITU-T在OTN标准G.709基础上制定了fgOTN标准，通过定义一个新的细粒度ODU层网络，提供隔离、安全、可靠和基于TDM的传输能力以更高效的承载E1/VC-n/STM-1等小颗粒业务。

  2、fgOTN和SDH标准体系一脉相承

  SDH核心标准G.707和fgOTN核心标准G.709.20系列，同属ITU-T光传送标准体系，技术同源，都采用类似的固定时隙映射方式、高低阶复用机制、开销管理字节等。fgOTN标准专家大都具有深厚的SDH技术积累，在设计标准时充分考虑SDH业务特点，继承SDH已有优势并根据新业务需求针对性优化，从机制上确保两者在硬隔离、时延、抖动等技术指标上具备一致性，并支持原生多业务接入（E1/SDH、ETH等）。

  例如，SDH业务在承载时，由于其TDM机制对时钟透传有严格要求，因此在设计fgOTN标准时，通过简化的fgGMP映射以及时钟相位累积机制，提供针对CBR业务的高性能时钟透传能力；同时对SDH不具备的带宽调整能力进行优化，提供一步无损带宽调整，实现百毫秒级别快速无损带宽调整能力。

  3、fgOTN和SDH共享产业链

  SDH和fgOTN共享光传送产业链。从设备商来看，国内外主要OTN设备厂家均积极参与fgOTN标准制定，有利于在现有OTN设备基础上快速推出支持fgOTN制式的新产品。从芯片厂商来看，主要芯片厂商在参与标准制定中已完成技术积累，可以面向市场快速推出支持fgOTN标准的芯片解决方案。从运营商和行业用户来看，当前传输网基本都是采用OTN和SDH技术，现网规划和运维人员能充分利用已有传输技术积累，快速熟悉fgOTN技术和网络，降低学习成本，降低网络规划和运维难度。

  二、fgOTN技术方案

  fgOTN采用跟SDH类似的映射复用机制、TDM调度机制，并设计了创新的时钟透传机制、无损带宽调整机制等以满足高性能时钟透传、业务带宽动态调整等方面的要求。

  1、映射/复用机制

  fgOTN采用和SDH类似的高低阶映射/复用路径，继承业务映射设计模式，因此

fgOTN可以完美承载STM-x、VC-n、E1、ETH等业务。

图1 SDH高低阶映射/复用路径

图2 fgOTN高低阶映射/复用路径

  2、调度机制

  fgOTN采用和SDH相同的固定时隙交叉机制，不仅提供硬隔离功能使多业务承载更安全，同时确保帧内和帧间稳定低时延，从而业务时延更稳定，另外也对支持CBR业务时钟透传特性更友好。

图3 fgOTN和SDH采用相同的固定时隙交叉机制

  3、时钟透传

  fgOTN提出了创新的时钟透传机制，采用逐点时钟相位偏差累计，在末端节点统一处理，避免了采用传统OTN的逐跳时钟恢复方案在面对海量业务时所带来的高处理代价问题。该时钟透传机制，提供了高性能的时钟透传能力，满足各种CBR业务的时钟指标要求（ITU-T G.813，G.823以及G.825标准要求）。

图4 时钟相位差累积透传处理机制示意图

  4、无损带宽调整

  fgOTN创新性提出一步带宽调整机制，通过fgODUflex中携带BWR_IND指示一步完成fgODUflex速率和服务层占用的时隙数量调整，解决传统GMP带来的缓慢调整约束问题。该机制由边缘触发，先逐段资源预留，然后所有节点一步调整带宽，如下图所示。

  ▪边缘节点触发，动态实时响应，通过业务实时感知基于需求实时调整。

  ▪百毫秒级一步调整，实现通道层fgODUflex速率和各段服务层时隙数量同步完成。

  ▪基于10M粒度，可支持M级到G级的任意带宽灵活调整。

图5 无损带宽调整示意

  三、总结

  综上所述，fgOTN作为SDH同源技术，无论从标准、技术还是产业上均是SDH网络演进的下一代最佳选择。fgOTN技术可以平滑接替现有SDH技术，同时兼容现有OTN网络，可有效保护现有OTN设备投资。另外ITU-T fgOTN标准正在持续完成全方面系列化标准制定，国内CCSA fgOTN通信行业标准已立项，电力行业正进行技术验证及行业标准化。随着fgOTN标准化的持续完善，标志着fgOTN面向未来数十年将具备旺盛的标准生命力，结合在电力交通等垂直行业和运营商网络的应用，将进一步加速商业化，促进全产业链健康、持续稳定发展。