随着Internet在全球互联通信中获得的巨大成功,空间技术的快速发展,未来通信领域如何拓展到太空中将成为了一个热门的研究方向。将地面网和空间网无缝的连接起来,组成天地网络一体化的互联网络系统已经引起了各国的关注。但是和地面传统的TCP/IP网络比起来,太空环境由于其本身的特殊性,所以会给空间网络的通信造成一定困难。这些问题主要是由于无线链路和卫星信道的物理结构,造成了数据传播时延大、数据传输效率低且是非对称、数据传输的错误率高,丢包频繁等。因此,不能将地面网中己经非常成熟的通信方式和协议照搬到空间网,空间网需要一套适合本身特点的协议。本文为了研究如何将互联网拓展到太空,首先研究空间数据系统咨询委员会制定的空间通信协议(Space Communication Protocol Specification,SCPS)。然后继续研读了IP协议与CCSDS协议的交换机制。最后得出了解决方案,在网络层,本文继续使用IP协议,虽然SCPS-NP是为空间网络专门制定的网络层协议,但是随着网络技术的发展,现在,IP协议不但不具有SCPS-NP的这些缺陷,而且往常不利的空间通信的条件也发生了较大的改变,CCSDS也建议允许将IP包与其它CCSDS网络层格式数据包一起放在CCSDS传输帧中传输。在数据链路子层,本文使用CCSDS委员会所特制的高级在轨系统(Advanced Orbiting Systems,AOS)空间数据链路协议。本文基于Linux操作系统,使用TUN虚拟网卡技术,通过搭建实际运行的IP over CCSDS网关系统。本文最后搭建了一套测试环境,在该环境下,对该网关系统进行了基本的功能测试、网关数据转发性能测试和错误校验性能测试等。本文通过功能测试,证明本文实现了IP over CCSDS网关系统;通过性能测试,证明网关的传输速率达到了要求。最终,通过实验验证了该设计方案的可行性。最后,针对该系统,本文提出了下一阶段要完成的任务。