Đường truyền TCP/IP qua vệ tinh địa tĩnh được mô tả ở hình 2.2.1, gồm nguồn phát TCP/IP qua Gateway/Router, các trạm mặt đất SESa1, SESa2, nguồn thu TCP/IP). Đường truyền dẫn gồm các đoạn truyền dẫn trên mặt đất T từ người phát TCP/IP tới SESa 1, SESa2 đến người nhận TCP/IP và đoạn truyền dẫn qua vệ tinh S từ SESa1 tới SESa2.
Đặc điểm của truyền dẫn TCP/IP là trễ gói do xếp hàng tại các nút, thủ tục báo nhận (gói ACK) và thủ tục truyền lại gói dữ liệu bị mất. Mặt khác TCP/IP không có thủ tục nào để phát hiện bít lỗi nảy sinh trên đường truyền, không phân biệt mất gói do lỗi bit hay do nghẽn mà đều coi gói mất do nghẽn. Những yếu tố làm giảm chất lượng
đường truyền qua vệ tinh địa tĩnh là do trễ lớn, xuyên nhiễu giữa các sóng mang, fading, tạp âm không gian và mặt đất lớn, v.v. Trong đó ảnh hưởng lớn nhất là trễ đường truyền và tín hiệu không có khả năng tự chống nhiễu và loại bỏ tạp âm.
Thủ tục điều khiển truyền dẫn (TCP) dùng cơ chế báo nhận (gói ACK), trong đó thời gian truyền dẫn Round Trip Time a RTT là khoảng thời gian xảy ra từ lúc phát một đoạn TCP cho tới khi nhận được gói ACK trở lại. Đó là thời gian gói dữ liệu được gửi từ người phát TCP, được nhận tại người nhận TCP, gói ACK được gửi ngược lại tới người phát TCP.
Nếu không nghẽn, mạng mặt đất có độ trễ truyền dẫn tổng cộng (RTTT) khoảng 100ms thì thời gian truyền theo sơ đồ ở hình 2.2.1 là RTTΣmin = ΣRTTT + 2RTTS (2 lần thời gian truyền sóng trên đoạn S). Đối với các trạm mặt đất tại biên vùng phủ sóng vệ tinh, thời gian truyền sóng trên đoạn S lớn nhất là 276.0ms, do đó 2RTTS là 552ms. Thực tế còn có trễ do các thiết bị chuyển mạch trên vệ tinh, mặt đất gây ra do đó 2RTTS khoảng 600ms và như vậy tổng RTT tối thiểu vào khoảng 700ms.
Như vậy, tầng TCP phải chờ đợi trong khoảng thời gian tối thiểu này rồi mới có thể phát đoạn TCP tiếp theo nên lưu lượng truyền dẫn giảm tức là tốc độ truyền giảm vì tổng dữ liệu đang truyền qua mạng bằng RTT*B (trong đó B là băng thông). Thời gian trễ lớn có tác động đối với tham số TTL của khối dữ liệu. Tuy nhiên độ trễ này xác định được và không thay đổi nên có thể lựa chọn giá trị TTL để thích ứng với nó.
Nếu có trễ xếp hàng trên mạng mặt đất T thì tổng giá trị độ trễ khá lớn và ngẫu nhiên. RTTΣ càng gần tới giá trị TTL càng khiến các gói trở nên dễ bị mất ngay cả khi nghẽn mạng chưa xảy ra. Mặt khác, bên phát có thể phát lại khối dữ liệu khi mà thực tế nó đã được phía thu nhận tốt nhưng gói ACK chưa về tới người phát, khi đó nghẽn có thể xảy ra sớm hơn. Để giảm ảnh hưởng của thời gian trễ người ta sử dụng các kênh không đối xứng cho gói tin phản hồi ACK trên mạng mặt đất.
Nếu do bất kỳ lý do nào gây mất gói trên đường truyền, TCP coi như mạng bị nghẽn và nó phản ứng lại bằng cách “Khởi động chậm” hoặc kích hoạt thuật toán tránh nghẽn, đồng thời tái truyền những gói bị mất. Thời gian đáp ứng của những thuật toán này nhạy cảm cao với RTT và việc khôi phục đầy đủ dữ liệu do mất gói trên một kết nối vệ tinh có thể tới hàng phút, nghĩa là càng giới hạn kích thước cửa sổ và lưu lượng đi qua.
Đối với các kết nối qua vệ tinh địa tĩnh, RTT lớn khiến cho lưu lượng đi qua phụ thuộc vào kích thước cửa sổ (RTT*B). Nếu phía TCP thu sử dụng một từ 16 bit để thông báo cho TCP phát về kích thước cửa sổ thu nó sử dụng, thì kích thước lớn nhất của cửa sổ thu trong TCP tiêu chuẩn là 64KBytes, như vậy kênh vệ tinh đang sử dụng là quá rỗi. Để đạt băng thông hiệu dụng cực đại trong mạng vệ tinh, TCP cần kích thước cửa sổ lớn hơn rất nhiều. Ví dụ, trên đường vệ tinh với RTT = 0,8s và băng
thông = 1.54 Mbps, kích thước cửa sổ tối ưu theo lý thuyết là 154 KBytes. Đây là RTT*B cho kênh vệ tinh hai chiều, lớn hơn nhiều so với kích thước cửa sổ cực đại 64KBytes trong TCP tiêu chuẩn. Để có được cửa sổ lớn như vậy, đường truyền vệ tinh địa tĩnh phải có những cơ chế đặc biệt gọi là “cơ chế cửa sổ lớn” (TCPaLW).[9]
TCP thích nghi với băng thông mạng bằng cách tự động tăng kích thước cửa sổ để giảm nghẽn và giảm kích thước cửa sổ khi không nghẽn, tốc độ tương thích tỷ lệ với RTT. Trong mạng vệ tinh với độ trễ truyền dẫn lớn, quá trình tương thích băng thông dài hơn làm cho điều khiển tắc nghẽn của TCP không hiệu quả, sẽ mất nhiều thời gian hơn ở giai đoạn tăng tuyến tính để hồi phục lại kích thước cửa sổ TCP khi mất gói, đặc biệt là nếu sử dụng TCPaLW.
Từ những điều ở trên ta có thể kết luận: trong mạng vệ tinh, trễ là hệ số quyết định đối với thời gian đáp ứng khi truyền tải lưu lượng nhỏ.