陈 宇，孟 新，卞春江，张 磊，周 海

（中国科学院空间科学与应用研究中心，北京100190）

1 引言

随着航天技术的发展，研究并建设天地一体化航天互联网势在必行[1]。互联网技术应用于载人航天工程，能为长期留轨的航天员与地面工作人员、朋友、家人进行交流沟通提供更便捷的服务，也为科学家在地面实验室直接操作空间站上的仪器进行交互式的空间科学实验操作提供了强有力的技术手段。目前地面互联网上98%的数据传输使用TCP/IP协议栈，但由于卫星网络的一些特性，如传播延时长、误码率高的和带宽不对称性等造成了基于地面网络开发的TCP协议在空间链路中的性能严重下降[2]。为了解决该问题，空间数据系统咨询委员会专为空间通信“量身定制”了空间通信协议传输协议SCPS-TP（Space Communications Protocol Specification-Transport Protocol，SCPS-TP）[3]。SCPS-TP 通过对 TCP 的扩展，提高了航天通信网空间链路中TCP协议的传输性能。

本文研究SCPS-TP对TCP的改进方法，搭建空间通信仿真环境，并对SCPS-TP和TCP在高误码高延时的仿真环境中的传输性能进行仿真和对比分析。

2 SCPS-TP对TCP的改进方法分析

为了克服空间链路对TCP性能的影响，SCPSTP协议针对空间通信中误码率高、传输时延长、链路带宽不对称、间断性连接等问题，改进了标准TCP协议中的部分机制。下面详细介绍SCPS-TP改进方法。

2.1 SCPS-TP针对数据丢失的改进

在空间通信中，导致数据丢失的三个原因是网络拥塞、误码、链路中断。SCPS-TP提高TCP性能的关键在于识别数据丢失原因并进行相应的处理操作。SCPS-TP对数据丢失原因的识别方法和相应处理操作如下。……