随着现代信息技术的发展,代表着高科技的空天信息网络以其大容量、实时性强的特点,能够满足未来通信和网络处理功能的要求。其可以广泛地应用在军事、空间探测等领域。在空天信息网络中,由于其特殊的空间位置,要求终端及接入设备之间的通信协议具有一定的鲁棒性。因此,为保证接入终端能够高速、可靠地进行大容量的数据收发,需要为空天信息网络设计一个能够提供一定QoS保障机制的接入控制协议。针对这一需求,本文首先对空天信息网络应用场景及传输控制特点进行了分析,进而提出了高速、高可靠性通信的解决方案,即吞吐量增强的扩展快速恢复算法(Extended Fast Recovery for Throughput Enhancement, EFRTE)。该算法采用了联合捎带及累积确认策略,并通过优化的包调度及重传机制可以实时的适应于信道条件的变化,从而达到较好的整体特性。本文通过对EFRTE算法的三阶段理论建模,给出了其定量的分析结论。同时结合具体的OPNET网络仿真分析,证明EFRTE算法可以协同高速的物理层通信机制,建立源端及目的端之间的高速数传链路,从而在空天信息网络中达到高吞吐量,低时延以及低时延抖动的良好特性。最后将理论及仿真分析的研究结论应用于实际的FPGA平台。本文首先对SFP高速接口进行了调试,确保其通信正常。然后对EFRTE算法进行模块化设计。最后通过测试结果证明该算法可以在FPGA平台上正常运行,实现点到点之间可靠的数据传输。