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随着航天事业的发展，星际网络的深空通信协议逐渐成为研究的热点。本文是以星际网络通信环境为背景，研究了在延迟容忍网络（Delay Tolerant Network，DTN）中的数据链路层高级在轨系统(Advanced Orbiting System，AOS)协议和传输层LTP（Licklider Transmission Protocol）协议。深空网络的通信环境往往具有以下特点：传输距离遥远，传输延时极大；链路具有间歇性，时间覆盖率较低；接收信号的信噪比极低，误码率高；上/下行链路速率不对称；通信设备的硬件和软件设计受到重量、尺寸、功率和造价等因素的严格限制。因此，使得传统的陆地数据链路层协议和TCP/IP协议几乎无法在深空环境下建立正常通信。本文针对深空通信协议，从以下几个方面展开研究：1.根据空间数据系统咨询委员会（Consultative Committee for Space DataSystems，CCSDS）提出的一系列协议，重点介绍与研究链路层AOS协议，并使用OPNET仿真软件对AOS协议在深空环境下的性能进行评估与分析。2.根据RFC5325、RFC5326、RFC5327等建议书，从整体上介绍传输层LTP协议的功能，并重点对其通信过程进行详细介绍。3.根据以上RFC的具体细节，以火星通信环境为背景，使用OPNET仿真软件对LTP协议进行建模与评估。仿真结果表明，LTP在深空通信环境中能支持多个会话的同时进行，能对重要数据进行可靠传输、对次要数据进行尽力传输，并可通过选择ARQ保证可靠性。本文的研究成果有助于完善深空通信协议，为深空网络的发展奠定了理论基础、提供了可行性参考，具有较高的理论意义和实用价值。