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当前无线网络快速发展,用户体验质量要求逐步提高,新兴领域诸如5G、虚拟现实、云计算、区块链等蓬勃发展,这些都对无线通信的性能和安全提出了新的挑战。但是当前广泛使用的传输层TCP(Transmission Control Protocol)协议却臃肿僵化,越来越难以满足当前业务和用户体验的需求。因此新兴的QUIC(Quick UDP Internet Connections)协议和传输层多路径扩展研究成为热点。本文旨在对当前新兴的QUIC协议和其多路径扩展MPQUIC(Mutipath QUIC)协议进行研究,基于无线环境提出对应的传输优化算法,主要工作包含以下两个方面:第一,研究信道质量不佳场景下QUIC的传输优化。本文通过阅读QUIC相关文献,分析QUIC实际抓包规律,研究QUIC源码,总结出QUIC的ACK帧应答模式,指出在下行主要为业务数据而上行主要为确认应答的业务下,QUIC的上行包主要为ACK-only包。考虑到在信号弱覆盖等传输受限或者人群密集等传输拥塞无线网络场景下,往往会出现上行ACK-only包冗余的现象,提出上行ACK-only包传输优化方案,方案根据信道情况自适应调整上行周期,在每个上行周期中仅仅传输当前最新的ACK-only包。算法一方面会减少上行数据量,另一方面会缓解信道质量不佳场景下的阻塞问题,提高上行确认率,加速下行数据分发。通过研究QUIC源码和NS3网络仿真平台,本文搭建了QUIC半实物仿真平台,在LTE(Long Term Evolution)仿真网络和WLAN(Wireless Local Area Networks)仿真网络场景下评估了所提算法的性能,结果显示算法在拥塞和受限环境下可以有效提高传输效率。第二,研究异构多路径网络环境下的多路径QUIC传输优化。研究分析MPQUIC相关文献和源码,针对多路径传输中的包调度这一热点问题,基于MPQUIC提供的双维度调度空间,考虑流内数据连续性问题,改进当前的ECF-Prio(Priority Earlist Completion Frist)算法,提出AP-ECF(Advanced Priority ECF,AP-ECF)算法,算法立足于应用数据优先级的同时考虑到流内数据的连续性来减少流内阻塞。本文提出优先级调整策略,该策略会根据历史和未来流数据发送和待发送情况来调整流优先级,在保证重要数据优先级的前提下,缩短整体传输时间。然后,基于MPQUIC源码和mininet网络仿真工具,搭建了MPQUIC多路径传输网络仿真测试平台。在不同的网络环境下进行测试,结果显示参考算法ECF-Prio和改进的算法AP-ECF相比于LowRTT(Lowest RTT First)和ECF(Earlist Completion Frist),均缩短了关键数据的传输时延,并且AP-ECF相比于ECF-Prio在付出约2%到3%的关键数据时延增量的代价下取得了约7%到8%的总数据传输时延的缩短。该仿真结果表明本文提出的算法在满足重要数据的优先传输的情况下,可以提高总数据的传输效率。