10Gb/s光纖通信系統成功商用后，業界對于光傳輸速率的研究目標便轉向了40Gb/s技術，這就引發了設備商研發40Gb/s大容量系統的競賽熱潮，同時也促使一些新技術如PMD等得到深入剖析。但由于受到諸多因素的影響，目前40Gb/s技術仍主要處于試驗階段，并未像業界最初期望的那樣迅速得到規模化商用。鑒于此，隨著數據業務的高速增長和40Gb/s技術的日益完善，40Gb/s技術從何時在何地以何種方式逐步規模化引入商用網絡，成為目前業界關注和期望解決的熱點問題之一。

40Gb/s的技術優勢與實現障礙

40Gb/s技術應用時具有很多優勢，主要表現在以下幾個方面。

一是頻譜效率提高。在WDM系統中，40Gb/s在采用相同通路間隔的前提下，頻譜效率比10Gb/s速率高4倍，換句話說，在業務總量相同的前提下，40Gb/s技術可以顯著降低波長或光纖的使用量。

二是維護管理簡化，機房占地少。相對10Gb/s速率而言，40Gb/s的系統集成度提高了4倍，這樣管理的業務板卡單元減少4倍，維護管理簡化，成本降低，同時機房占地面積也明顯減少。

三是設備成本降低。隨著技術的成熟和未來逐步規模商用，40Gb/s設備的成本也將會逐步回落到10Gb/s設備成本的2～3倍之間，整體上降低網絡的設備成本。

四是網絡服務增強。隨著路由器10Gb/s接口的商用和40Gb/s接口的推出，傳輸網絡采用40Gb/s技術后可以更好地承載數據業務。

雖然40Gb/s技術具備眾多優勢，但在光域和電域具體實現時均面臨著諸多障礙。電域最顯著的便是要突破材料的電子速率處理瓶頸，這就促使研究人員采用新型材料或者改進集成技術來研制基于40Gb/s速率的核心處理芯片，如采用InP或者SiGe材料的成幀器、復用/解復用器等。而在光域，限制40Gb/s技術應用的因素更多，最主要的方面包括CD、PMD、非線性效應、OSNR等。若與10Gb/s系統的傳輸限制因素作簡單量級比較，40Gb/s系統的CD容限和PMD容限便分別為10Gb/s系統的1/16和1/4，OSNR容限值要提高6dB，這在一定程度上極大地阻礙了40Gb/s技術的應用。

40Gb/s成熟程度不斷提高

40Gb/s技術的成熟程度涉及以下幾個方面。

在傳輸限制克服技術方面，對于40Gb/s傳輸限制的克服，目前已經具備多種技術可以選擇，如采用新型的調制碼型（CS-RZ/PSBT/DPSK/DQPSK等）、超強FEC、單/多通路色散精確補償、電域色散補償和采用喇曼放大器等。選擇這些技術中的一種或幾種組合，就可以大大增強40Gb/s信號的傳輸距離。

在40Gb/s器件方面，目前國外有多家40Gb/s器件商可以提供40Gb/s系統必需的光電器件，如發射機、接收機、成幀器、復用/解復用器、FEC編解碼器、調制器等，而且這些器件商經過最近幾年的兼并與整合，目前生產格局和產品相對穩定。國內的WTD也可以提供40Gb/s的VSR光收發合一模塊。

在40Gb/s設備方面，從目前公開的資料來看，國內外大部分傳統光通信設備商都可以提供40Gb/s設備，設備類型以40Gb/sWDM設備為主。另外，一些新興的高速通信設備制造商，也可以提供功能類似于OTU的40Gb/s傳輸設備，同時部分路由器廠家的新產品目前也可以提供基于40Gb/s的POS接口。

在測試儀表方面，目前有多家公司都可以提供40Gb/s的不同測試儀表，如40Gb/s誤碼儀和STM-256抖動分析儀、示波器、40Gb/sSDH/OTN分析儀、模塊化調測系統等。

在標準規范方面，40Gb/s的國際標準目前主要由ITU-T和OIF來完成。ITU-T已經制定了多項與40Gb/s有關的標準，涉及到40Gb/s技術的網絡接口、設備功能特性、物理層接口和抖動特性等多個方面。目前，規范中的一些參數指標如多通路物理層參數、STM-256抖動等尚未完善，正在進一步的研究之中。OIF主要規范與40Gb/s有關的電層處理標準，目前已經完成了SFI-4/5、SPI-3/4/5、SxI-5、TFI-5、VSR-4-01/02/03/04/05和VSR-5-01等規范的制訂，同時也完成了與MSA相關的規范。國內的CCSA也已經啟動了40Gb/s設備與器件相關的一些標準研究工作。

40Gb/s從試驗走向商用

40Gb/s技術目前主要應用于現場試驗或者試驗網部分，最近的典型試驗如MCI、Mintera和CIENA公司的1200km現網試驗；ATT、StrataLight和西門子的850km（單向）、1700km（光路環回）現網試驗；中國教育科研網2005年在北京和天津之間的40Gb/s現網試驗；Verizon、Mintera、Xtera的2560km/3040km的現場試驗；日本電信和朗訊的40Gb/s的現場試驗等等。典型試驗網如德國教育科研網目前在Stuttgart大學和Karlsruhe大學開通的1條40Gb/s通路；德國電信從2003年7月開始在Stuttgart和Nurnberg之間原有的10Gb/sDWDM系統中開通了兩個40Gb/s試驗波長，目前已進入商用階段；國內高性能寬帶信息網（3TNet）杭州到上海之間的Tbit/s級DWDM傳輸試驗網，從2005年年底開始運行，網絡中配置了兩個40Gb/s波長。

另外，40Gb/s技術的應用需求也變得日益明朗，比較典型的有：2005年1月，馬可尼與德國電信簽訂了為期3年的合同，采用Multihaul來構建40Gb/s寬帶網絡；2006年3月，芬蘭的Finnet與西門子簽訂了合同，升級其現有網絡所有波長到40Gb/s；2006年6月，ATT的CTO在2006全球通信會議上稱在2007年第一季度升級美國31個城市的MPLS骨干網到40Gb/s，同時，GlobalCrossing也申明將現有MPLS網絡逐步升級到40Gb/s速率（JuniperT640）。

雖然40Gb/s技術具備諸多潛在優勢，但因多方因素制約，目前仍沒有得到規模化商用，并且面臨著100Gbit/s速率的挑戰。但100Gbit/s技術距離實用水平尚有較大差距，因此，隨著40Gb/s技術和標準的成熟、成本的降低、試驗網絡的大量驗證與數據流量的持續增多，40Gb/s技術勢必于2～3年內在VSR和骨干WDM網絡（如和10Gbit/s混合組網或獨立組網）等領域逐漸得到規模化商用，譜寫高速光纖通信網絡新的篇章。