随着国内外的学者不断深入研究，网络编码技术已被证明在改善网络吞吐量，提高网络稳定性以及改善网络资源分配等方面具有十分强大的功能。网络异构性是由于网络资源的分配不均和网络终端不同的系统处理能力造成的。多速率组播是信源根据每个信宿节点的不同的数据接收能力将数据以不同的速率传递给接收方的组播传输方式。因此多速率组播是通信网络中应对网络异构性特征的有效手段，而且在节约网络带宽和降低网络负载方面同样扮演着重要角色。　　本论文以网络编码和多速率组播技术为基础，目的是研究在有限的网络资源环境下通过速率控制优化异构网络的传输性能，达到网络利用率的最大化。首先本文对网络编码技术和多速率组播技术的当前国内外研究现状进行了介绍。然后对网络编码的定义和工作原理以及组播技术和多速率组播的联合优化机制进行了详细的解释。基于对层内网络编码和多速率组播的此类网络优化算法的总结研究，建立此类优化问题的一般数学模型，并提出了相应的速率控制优化算法和详细的算法实现思路。然后本文利用OMNeT++软件在经典蝶形图上对该速率控制算法进行了验证性仿真，结果显示网络中信息传输速率可以达到理论上的最大流传输速率，证明了该速率控制优化算法在流量控制和提高网络利用率的优化效果。最后，本文基于OMNeT++的INET网络仿真平台建立了一个模拟实际网络的仿真网络，并将该速率控制优化算法在该网络中实现，验证该算法在网络流量控制和提高吞吐量的优化效果。　　本文主要的贡献在于，总结了基于层内网络编码的一类网络优化算法，建立了此类问题的一般数学模型。不仅验证了提出的速率控制优化算法的在简单网络的收敛和优化效果，而且在模拟真实的网络环境中验证了该算法在网络优化方面的优化性能。