如今,互联网已经成为人们生活中不可或缺的一部分。随着IPTV(交互式网络电视)、HDTV (高清晰度电视)、P2P视频业务和大型网络游戏等宽带业务逐渐走入人们生活中,用户对接入带宽的需求持续增加。因此运营商正大力发展拥有传输速率高、覆盖范围广等众多优点的下一代PON接入网。NG-PON2技术成为当前通信业界研究的热点。40/10G TDM-PON符合NG-PON2标准,下行速率40Gbps,传输距离40km,能充分满足用户未来带宽需求,具有重要的研究价值。本文主要进行了40/10GTDM-PON实验系统的嵌入软件开发及QoS保证技术的研究,主要研发工作如下：(1)设计了40/10GTDM-PON实验系统OLT的嵌入软件总体方案,包括实验系统的运行需求和设备的功能需求,以及嵌入软件模块的划分和功能设计。(2)分析了40/10G TDM-PON实验系统OLT的交换功能需求,设计交换功能实现方案,并完成交换芯片驱动和配置程序的开发,测试结果表明所作设计达到目标要求。(3)针对40/10GTDM-PON实验系统下行方向流量均衡问题,设计并实现了一种基于网络流量状态感知的动态流量均衡算法。该算法根据当前网络流量的状态,实时的进行网络流量均衡。实验测试表明,相比传统静态流量均衡策略,动态流量均衡算法可以有效降低网络阻塞率,提高系统带宽利用率。(4)分析了流量快速增长的云计算业务特征和40/10GTDM-PON实验系统OLT下行方向的QoS保证需求,设计了支持云业务的多业务QoS保证方案。该方案根据业务对QoS指标的不同要求,设置业务优先级,并采取不同的队列调度方式实现QoS保证。实验结果表明,该QoS保证方案能够有效地保证各业务对时延、时延抖动和丢包率的要求。