传统互联网架构设计存在安全性低、移动性支持差、可扩展性差等缺陷,无法满足天地一体化网络自主安全、可管可控、可靠稳定、泛在接入、按需传输等需求,需要创新网络体系结构和协议体系。标识网络从理论上解决了上述体系结构问题,但要将其应用于天地一体化网络中并满足上述需求,仍需进一步设计基于标识网络技术的协议体系。本文在此背景下设计和开发了天地一体化网络16位标识协议栈,该协议栈是通过标识网络技术自主构建天地一体化网络的重要组成部分。本文的主要工作如下:首先,论文分析了基于标识的天地一体化网络协议体系的特点和需求,基于Linux操作系统对天地一体化网络16位标识协议栈的系统架构和模块进行了设计。之后,论文重点对标识协议栈网络层、传输层以及标识协议栈配置管理接口的设计和实现进行了详细的阐述。网络层采用16位的编址空间和8字节的精简报头设计,在基于标识的天地一体化网络中满足了用户空间和网络空间隔离、可基于用户身份按需服务、轻量化的需求。传输层通过适配标识协议提供对传输控制协议、用户数据报协议、轻量用户数据报协议的支持。标识协议栈配置管理接口通过使用虚拟文件系统、系统命令、套接字选项等方式为用户对标识协议栈的配置管理提供了便利。其次,论文基于标识协议栈提出了一种部署在网络层的多路径并发传输机制,该机制通过发送心跳报文和在数据报文中添加扩展头的方式对路径的单向时延和拥塞状态进行探测,基于路径信息进行路径调度,通过隧道技术实现多路径并发传输。最后,论文搭建了相应的拓扑对标识协议栈和所提多路径并发传输机制进行了测试和分析。测试结果表明标识协议栈能够完成构建基于标识的天地一体化网络协议体系的任务,所提多路径并发传输机制初步实现了多路径并发传输的功能。