(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210500340.5 (22)申请日 2022.05.10 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114598384 A (43)申请公布日 2022.06.07 (73)专利权人 天津航天中为数据系统科技有限 公司 地址 300300 天津市滨 海新区高新区滨 海 科技园神舟大道101号超大型航天器 总装测试 试验中心科研楼 (72)发明人 张捷　黄静　王学琨　王梁　 牛立新　 (74)专利代理 机构 天津企兴智财知识产权代理 有限公司 12 226 专利代理师 安孔川 (51)Int.Cl. H04B 7/185(2006.01)H04L 9/40(2022.01) H04L 67/562(2022.01) G06F 9/50(2006.01) (56)对比文件 CN 106535207 A,2017.0 3.22 CN 1728680 A,20 06.02.01 CN 1728720 A,20 06.02.01 CN 112910725 A,2021.0 6.04 CN 101304342 A,20 08.11.12 CN 113067799 A,2021.07.02 WO 202120 3623 A1,2021.10.14 李彭军等. “医科大学校园关键业 务链监测 与预警系统的设计与应用 ”. 《中国信息化》 .2021, 尹浩东.“无线传输条件下的网络加密流 量 业务分类识别研究 ”. 《中国优秀硕士学位 论文全 文数据库》 .202 2, 审查员 齐丽静 (54)发明名称 一种网络化加密传输的数据链业务处理系 统及方法 (57)摘要 本发明提供了一种网络化加密传输的数据 链业务处理系统及方法， 将传输的信息数据分为 业务数据与网络数据， 将业务数据根据业务数据 设定的组帧传输模式形成定长组帧数据， 将网络 数据根据网络数据设定的组帧传输模式形成变 长组帧数据； 定长组帧数据与变长组帧数据均通 过数据加密后， 变速传输到环形存储中， 进一步 通过等长接口协议帧匀速传输到无线链路中进 行数据传输； 在接收端业务处理系统中， 将步骤 S3中无线链路传输来的数据完成逆序协议解密、 解帧、 转发处理， 完成信息 数据传输。 本发明所述 的一种网络化加密传输的数据链业务处理系统 及方法， 实现网络化业务传输功能， 满足系统对 多协议适配、 业务动态扩展与实时链路传输的性能需求。 权利要求书5页 说明书13页 附图6页 CN 114598384 B 2022.08.02 CN 114598384 B 1.一种网络化加密传输的数据链业务处理方法， 其特征在于： 用于无人机与地面之间 的数据传输， 具体方法如下： S1、 发送端业务处理系统根据接收发送端业务设备信息数据的五层协议栈解析位置， 确定传输方法进 行信息数据传输， 所述传输方法包括从应用层获取信息数据的网络协议解 析传输、 从网络层获取信息数据的网络层数据传输以及从物理层获取信息数据的以太网帧 协议传输； S2、 根据信息数据传输时传输方法的差异， 将传输的信息数据分为业务数据与网络数 据， 将业务数据根据业务数据设定的组帧传输模式形成定长组帧数据， 将网络数据根据网 络数据设定的组帧传输模式形成变长组帧数据； S3、 定长组帧数据与变长组帧数据均通过数据加密后， 变速传输到环形存储中， 进一步 通过等长 接口协议帧匀速传输 到无线链路中并向接收端传输数据； S4、 在接收端业务处理系统中， 将步骤S3中无线链路传输来的数据完成逆序协议解密 及解帧处理， 并通过接 收端业务处理系统的网络栈发送到接 收端业务设备中， 完成信息数 据传输。 2.根据权利要求1所述的一种网络化加密传输的数据链业务处理系统及方法， 其特征 在于： 步骤S1中， 从应用层获取信息数据的网络协议 解析传输， 具体方法如下： S111、 根据外接业务设备差异化需求， 确认外接业务设备网络通道个数、 通信协议与 地 址端口信息， 修改系统配置文件； 业务处理系统加载默认配置文件， 动态创建对应网络通信 服务， 启动访问监听与业 务收发功能， 以链 表形式管理各网络套接 字Socket端口； S112、 外接业务设备将信息数据以指定网络协议进行协议栈打包， 通过以太网接口， 传 输至业务处理系统； 传输进程通过协 议栈解析， 在网络应用层获取原始信息数据， 并将信息 数据推送至各接口缓存进先入先 出缓存器FIFO， 等待协议组帧； S113、 根据数据类型、 传输速率、 优先级、 缓存情况及等待时间， 对信息数据进行定长协 议组帧与数据加密处理形成密态协议帧； 密态协议帧通过业务处理系统与收发信机接口， 完成内部数据通信， 后经信号编码调制处 理， 开启无线链路传输； S114、 经无线链路传输、 信号解调译码与内部接口通信， 对端业务处理系统获取密态协 议帧； 根据数据组帧规则， 完成协 议帧同步、 解密及解析 处理过程， 还原多路原始信息数据， 推送至接口缓存FIFO， 等待协议发送； S115、 根据配置信息， 事先创建好与本地业务设备对应的网络通信服务； 当信息数据进 入接口缓存FIFO， 传输进程捕获数据接入信号， 开始执行数据提取与协议栈打包； 最终， 信 息数据经对应网络通信服 务， 传输至目标接收设备。 3.根据权利要求1所述的一种网络化加密传输的数据链业务处理方法， 其特征在于： 步 骤S1中， 从网络层获取信息数据的网络层数据传输， 具体方法如下： S121、 根据外接业务设备差异化需求， 修改系 统配置文件， 进行网络层数据传输功能； 创建内部网桥与多种虚拟网络设备， 完成实际物理网卡的网桥绑定， 配置虚拟网络设备地 址； S122、 根据前向业务传输方向或反向业务传输方向， 配置系统默认网关与多组静态路 由信息， 保障信息数据有效路 由寻址； 同时， 为实现路 由传输， 启动系统网络层IP包转发功 能；权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114598384 B 2S123、 修改动态主机配置协议DHCP服务配置加载脚本， 启动本地动态主机配置协议服 务DHCP Server， 为主机配置协议服务客户端DHCP  Client的外接业务设备提供网络地址分 配与默认网关信息； 传输进程通过网络路由转 发， 在虚拟网络 设备接口处， 获得包含信息数 据的网络层数据包； S124、 为保障单个网络层数据包传输延时， 系 统对不等长网络层IP包进行变长协议组 帧与数据加密处理； 密态协 议帧通过业务处理系统与收发信机接口， 完成内部数据通信， 后 经信号编码调制处 理， 开启无线链路传输； S125、 经无线链路传输、 信号解调译码与内部接口通信， 对端业务处理系统获取密态协 议帧； 根据数据组帧规则， 完成协议帧同步、 解密 及解析处 理过程， 还原 原始网络层数据包； S126、 传输进程将网络层数据包发送给虚拟网络设备， 推送数据包进入协议栈网络层； 根据路由配置与默认网关信息， 包含业务信息的网络层数据包经路由寻址传递， 最终传输 至目标接收设备， 实现机载与地 面业务设备的网络层路由通信。 4.根据权利要求1所述的一种网络化加密传输的数据链业务处理方法， 其特征在于： 步 骤S1中， 从物理层获取信息数据的以太网帧协议传输， 具体方法如下： S131、 根据外接业务设备差异化需求， 修改系统配置文件， 进行以太网帧协议传输功 能； 在传输进程中创建基于底层网络数据处 理的原始套接字接口； S132、 为保证协议栈底层数据帧的有效接收， 系统网卡配置为混杂工作模式； 根据配置 文件中信息数据类型、 传输协议及链路带宽信息， 设置底层以太网帧传输的过滤规则与流 量限额； S133、 传输进程通过原始套接字， 捕获包含业务信息的底层以太网帧协议数据； 为保障 单帧传输延时， 系统对不等长以太网帧进行变长协议组帧与数据加密处理； 密态协议帧通 过业务处理系统与收发信机接口， 完成内部数据通信， 后经信号编 码调制处理， 开启无线链 路传输； S134、 经无线链路传输、 信号解调译码与内部接口通信， 对端业务处理系统获取密态协 议帧； 根据数据 组帧规则， 完成协议帧同步、 解密及解析处理过程， 还原原始以太网帧协议 数据； S135、 传输进程将以太网帧协议数据发包至协议栈物理层， 通过以太网帧内目标MAC地 址信息， 完成协 议数据到业务接收设备的自行寻址传输， 实现机载与地面业务设备的MAC层 透传。 5.根据权利要求1所述的一种网络化加密传输的数据链业务处理方法， 其特征在于： 步 骤S2中， 根据信息数据传输时传输方法的差异， 将传输的信息数据分为业务数据与网络数 据， 具体分类方法为： 通过网络协议 解析传输的数据为 业务数据； 通过网络层数据传输或以太网帧协议传输的数据为网络数据。 6.根据权利要求1所述的一种网络化加密传输的数据链业务处理方法， 其特征在于： 步 骤S2中， 将业 务数据根据业 务数据设定的组帧传输模式形成定 长组帧数据， 具体方法如下： S211、 系统参考业务数据相关信息， 对低速业务数据进行32字节定长协议组帧， 单 次组 帧传输仅包含一种低速业务， 多业务数据按照定长协 议帧FHA组帧排队进入定长协 议帧FHA 缓存通道， 定义协议帧FHA组帧内容包括同步字、 类型编号、 识别码、