随着上世纪50年代前苏联的“月球一号”卫星发射，人类进入了深空探测的新时代。进入21世纪以来，由于航天相关技术的快速发展与经济政治军事等方面的需求，各个航空大国纷纷推出庞大的探测计划，例如美国“好奇号”和中国的“嫦娥二号”等。与此同时，未来深空通信传输数据量逐渐增加、对星体观测时间更加广泛、服务业务种类愈发复杂，深空通信需要能够提供大数据量、全天候和多类型的数据交换服务。面向深空复杂多变的通信环境，借鉴地面Internet概念，星际互联网（IPN，InterPlanetary Internet）概念应运而生。完善的协议体系是网络节点间实现数据交换的必要保证。深空中长时延、断续连接、高误码率和上下行非对称等链路特性使得传统TCP/IP协议在深空中难以实施。目前主要的星际互联网协议体系有三类：空间IP协议、CCSDS协议和容迟/容断网络协议（DTN，Delay/Disrupt-Tolerant Networking）。空间IP协议和CCSDS协议虽然在传统Internet协议体系的基础上针对深空链路特点做出了相应修改完善，但是仍然存在不同程度的缺陷。DTN协议体系借鉴了空间IP协议和CCSDS协议体系的设计思想，通过覆盖层实现不同子网间互通互联，同时主要通过BP协议（Bundle Protocol）和LTP协议（LickliderTransmission Protocol）较为完善地解决了数据在恶劣环境下的传输问题。然而深空中链路中断频繁，可用时间和传输能力上不匹配，数据在网络中传输时延大，资源利用效率低。针对这一问题，本文提出了基于数据分块的数据传输优化策略。本文着重研究DTN协议体系在深空通信场景中的应用，首先分析BP协议和LTP协议在完成数据传输任务中的特点与机制。其次，通过对数据传输过程的分析，发现现有DTN协议在保证可靠传输的同时牺牲了部分传输机会，链路可用时间和传输能力上不匹配进一步加剧了这一问题，基于此提出基于数据分块的数据传输优化策略，建立批到达G-限量非空竭休假排队模型，得出传输过程时延和存储空间占用率表达式，并对协议进行了相应修改。最后，通过机会网络仿真环境（ONE，Opportunistic Network Environment)搭建地火通信场景，消息由位于火星表面的探测车产生，依次通过火星中继卫星、月球中继卫星、地球中继卫星，逐跳传输到达地面接收站。对基于分块的传输策略进行仿真，并与现有协议机制进行对比。仿真结果表明，分块传输策略能够提高消息的投递概率，减小传输时延，并探讨了节点存储空间、消息大小和TTL的影响。通过本文的研究，为未来星际互联网协议设计和网络基础构建等提供一定的参考依据。