未来网络通信系统应该具有三维无缝覆盖、远程通信、广播,以及支持移动性的能力。随着卫星网路、无线网络的发展,与Internet的互连已成为一种必然的趋势。但是由于卫星网络、无线网络长延时、高误码率等的固有特性,当前广泛应用于Internet的TCP协议性能受到了严重影响。因此如何提高这些异构网络间的TCP传输性能已成为一个研究热点。为了改善异构网络间的互连性,提高网络传输性能,本文在分析TCP协议和异构网络特性的基础上,深入分析了影响异构网络性能的主要因素,提出了一种具备异构网络边界访问控制功能的高性能智能网关模型,并在此基础上,针对该智能网关的内部结构和工作原理,提出了一种适用于异构网络的TCP协议的流量控制和拥塞控制算法。(1)利用智能网关,根据网络的状态,通过一种动态阈值的调整算法控制网络的流量,尽可能的利用可用的网络带宽。(2)在智能网关中实现了类似常规TCP协议的快速重传和快速恢复算法,实现了智能网关控制下的异构网络拥塞控制算法。在理论研究和算法研究的基础上,利用网络仿真工具NS2对所提出的智能网关模型和控制算法做了大量的仿真模拟实验,实验结果表明,在智能网关的控制下,异构网络的有效吞吐率、带宽利用率都有较大的提高,从而极大地改善了TCP在异构网络中的传输性能。本文对所建立的智能网关模型的研究和仿真结果分析,将对智能网关从理论研究向现实网络环境中应用,具有一定的指导和推动作用。