中国电信是国内最早关注40Gbit/s传输的电信运营商。早在2004年，中国电信就开始了40Gbit/s传输技术研究工作，与国家科技部“八六三”计划合作，于2005年建成“上海—杭州40Gbit/sWDM实验传输系统”并运行至今，这是国内第一个，在国际上也属于较早的40Gbit/s现网实验传输系统。此后在多年持续跟踪研究40Gbit/s传输技术与设备的基础上，2008年中国电信建设了国内第一个商用40Gbit/sWDM传输系统，即“上海—无锡80×40Gbit/sWDM系统”，同时于2008年下半年进行了多厂商参加的40Gbit/s WDM传输设备及系统验证性测试，有力地推动了国内40Gbit/s传输产业的发展。从2009年开始，中国电信将根据其业务发展情况，按步骤推进骨干40Gbit/s传输网络的规模部署，首批建设的40Gbit/s WDM传输网络覆盖了长三角、珠三角等业务发展良好、40Gbit/s应用需求迫切的地区。中国联通（含原中国网通）也于2008年开始建设第一个商用40Gbit/s WDM传输网络，覆盖了华北地区的主要城市。
随着产业链日渐成熟，40Gbit/s传输相关技术标准工作也日趋完善。ITU-T，OIF和国内的CCSA都制定并发布了一系列技术标准，有效促进了40Gbit/s传输设备的现网应用。
2 40Gbit/s高速光传输技术面临的挑战
虽然40Gbit/s高速光传输技术已经步入了规模商用阶段，但是为了应对复杂的现网应用环境和未来业务发展的进一步需求，40Gbit/s传输技术还面临着一些挑战。这些挑战有技术领域的，例如现网光纤PMD对40Gbit/s传输的限制；也有成本方面的，例如持续降低40Gbit/sWDM传输系统的成本，实现单比特×公里传输成本低于10Gbit/sWDM系统；还有下一代100Gbit/s传输技术的发展带来的挑战等。本章将对这些挑战进行详细分析，从中形成对40Gbit/s高速传输技术的未来发展方向和前景。
2.1适应于大PMD光纤的40Gbit/s传输技术
对于OSNR，色散等40Gbit/s传输限制因素的相继解决，PMD成为目前影响40Gbit/sWDM系统无电中继传输距离的主要限制因素。普通40Gbit/s信号的PMD容限只有大约2～2.5ps，即使不考虑系统其它光学元器件带来的PMD，也只能在PMD系数优于0.1ps/sqrt(km)的光纤中才具有实用价值，在PMD系数优于0.05ps/sqrt(km)的条件下才能发挥长距离传输的优势。这对现网40Gbit/sWDM系统建设的光纤选型要求是非常苛刻的，未来40Gbit/sWDM传输系统面临的最大技术挑战就是如何适用于大PMD光纤。
在提高40Gbit/sWDM系统PMD首限传输距离方面，业界已经进行了很多努力，提出了各种各样的解决方案，这些方案可以归纳为以下3种：
（1）PMD补偿方式：其思路是沿用色散补偿的思路，通过一定技术手段跟踪线路PMD的变化并通过引入相反的偏振时延的方式实现PMD补偿；这种方式的思路简单明了，但是由于PMD的动态特性，PMD补偿技术的实现难度远远大于色散补偿技术，目前仅仅在一阶PMD补偿方案取得了一定进展，一些厂商号称推出了商用模块，但是尚无规模商用部署的报道，而且由于原理性缺陷，目前高阶PMD的补偿机理尚无突破；因此，PMD补偿方式目前看来并不成功。
（2）先进调制码型提高信号PMD容限：其思路是通过复杂的调制码型，在保证40Gbit/s信号比特率不变的情况下降低信号波特率，从而提高信号自身的PMD容限，目前最常见的具备提高PMD容限功能的调制码型主要有RZ-DQPSK和DP-QPSK两种，其中前者仅仅依靠调制码型，而后者还涉及到第3种方式（电域均衡方式）；目前，通过RZ-DQPSK码型来提高40Gbit/s信号PMD容限是最广为应用的方式，可以将PMD容限从其它码型的2~2.5ps提升到6～8ps，效果非常明显。
（3）基于相干接收的电域均衡技术：其原理是利用相干接收后电信号保留的光域相位信息，分离PMD导致的信号畸变，采用特殊电域均衡算法（硬件上通过高速ADC和DSP实现）纠正信号畸变，从而实现消除PMD影响的目的；北电在业界最早推出了商用的解决方案，其DP-QPSK码型40Gbit/s信号的平均PMD容限可以达到25ps，甚至超过了10Gbit/s信号的水平。
上述3种方式的技术复杂度和使用范围都有一定的区别，笔者认为：
PMD补偿技术由于存在原理性限制，不太可能成为一种规模商用方案。
DQPSK是近期需要重点关注的一种高PMD容限调制码型，它以适中的复杂度实现了6～8ps的平均PMD容限，将40Gbit/sWDM系统对光纤PMD系数要求降低到优于0.2ps/sqrt(km)，国内运营商的光缆网络建设时间较晚，大多数地区都能找到满足该要求的光纤光缆。
基于相干接收的电域均衡方案具有更好的性能，可以说是PMD限制的终极解决方案，笔者认为该方案是100Gbit/sWDM传输的解决方案，但是对于40Gbit/sWDM系统来说，还需要根据今后其发展情况和与现行方案的性价比关系来判断。
2.2持续降低成本的需求
目前，40Gbit/sWDM传输系统单位比特×公里的传输成本依旧高于10Gbit/sWDM系统，主要有3个原因：第一，40Gbit/sWDM传输技术自身复杂度较高，研发成本的分摊较多，元器件的成本也较高；第二，40Gbit/s WDM系统的设备出货量还远远小于10Gbit/s WDM系统，无法形成较大的规模效应来有效降低成本；第三，40Gbit/s WDM系统的无电中继传输距离不如10Gbit/s WDM系统，尤其在一些骨干网超长距离应用场景中，更多的OEO再生势必提高40Gbit/s WDM传输系统的建设成本。
因此，持续降低40Gbit/sWDM系统的成本也应该从上述几个方面入手。首先，运营商需要根据业务需求适度超前建设40Gbit/sWDM系统，只有较大的设备采购量才能形成规模效应，降低单位比特×公里建设成本。其次，40Gbit/sWDM传输系统的技术和性能还需要进一步提高，特别是在无电中继再生距离方面，需要达到甚至超过10Gbit/s WDM系统的水平；上节分析的PMD受限问题也是部分场景40Gbit/s WDM系统成本高的重要原因，PMD问题的有效解决也有助于降低40Gbit/s WDM系统的成本。
总之，40Gbit/s传输系统在成本方面的挑战是实现低于10Gbit/sWDM系统。随着技术进步节约的OEO再生成本和设备出货量增大带来的规模效应，乐观估计，未来两年左右，40Gbit/sWDM系统的单位比特×公里传输成本接近甚至低于10Gbit/sWDM系统。
2.3100Gbit/s传输技术发展的挑战
虽然40Gbit/s相对于10Gbit/s已经是一个飞跃，但是40Gbit/s远不是高速传输速率的终点。事实上，由100GE（100Gbit/s以太网）技术标准和接口带动的100Gbit/s高速传输技术已经得到了业界的广泛关注，成为高速光传输领域新的热点。
在标准领域，ITU-T，IEEE和OIF分别在100GOTU3，100GE和100GDWDM3个领域积极推进相关技术标准的制定工作，预计在2010年底，3个组织的主要技术标准都将完成制定。在设备研发及应用领域，领先的设备厂商都启动了100Gbit/s WDM传输技术的研究工作，部分厂商发布了样机并与一些运营商合作（集中在欧洲和北美）进行了多次100Gbit/s传输的演示。因此，100Gbit/s传输技术的发展是迅猛的，业界也出现了一种论点，即40Gbit/s只是过渡技术，100Gbit/s才是下一代高速网络的标准速率，网络速率的提高可以跨越40Gbit/s，从10Gbit/s直接达到100Gbit/s。
支持上述观点的一个佐证就是Ethernet的发展路线，毫无疑问未来WDM传输系统的主要业务就是各种速率Ethernet接口的互联互通。从10MEthernet到100GE，IEEE一直以10倍为单位提高这Ethernet的速率，10倍整数才是Ethernet的主流，40Gbit/s只是作为10Gbit/s与100Gbit/s之间过渡技术存在。