DE60320108T2

DE60320108T2 - Vorrichtung und verfahren zum weiterleiten von privater information in einem gruppenkommunikationsystem

Info

Publication number: DE60320108T2
Application number: DE60320108T
Authority: DE
Inventors: Peter Parnes
Original assignee: Google Sweden Tecnique AB
Current assignee: Google LLC
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2023-06-19
Also published as: DE60320108D1; WO2004002086A8; EP1527567B1; ATE391374T1; SE0201879L; EP1527567A1; AU2003239044A1; ES2303594T3; WO2004002086A1; SE525271C2; SE0201879D0; CA2487728A1; US20060041745A1; CA2487728C

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät und Verfahren zum Fördern privater Information innerhalb einer hergestellten Gruppenkommunikation. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kommunikation zwischen zwei Parteien innerhalb einer hergestellten IP-Multicast-Gruppe, wobei die Gruppe mehr als zwei Teilnehmer umfasst.
Hintergrund der Erfindung
Eine Medieninformation kann innerhalb einer kommunizierenden Gruppe von Benutzern mittels einer so genannten IP-Multicast-Übertragung verteilt werden. Diese IP-Multicast-Übertragungstechnik beruht auf dem Prinzip, dass die Information an eine Multicast-Gruppe übertragen wird und weiter in dem Netzwerk an teilnehmende Parteien kopiert wird, die eine Kopie der Information benötigen.
Eine öffentliche Information in einem Netzwerk der obigen Art wird innerhalb der Gruppe von Benutzern durch IP-Multicast in Form von Strommedien (Streamed Media) verteilt. Jedoch kann es eine Notwendigkeit zur Verteilung von Information von bestimmtem Interesse zu lediglich einem Unterteil der teilnehmenden Benutzer geben und private Nachrichten exklusiv innerhalb jenes Unterteils der teilnehmenden Gruppe zu verteilen. Entsprechend einer Technologie gemäß dem Stand der Technik wird in einem derartigen Fall ein spezieller Kommunikationskanal zwischen den Untergruppen-Mitgliedern parallel zu dem öffentlichen Multicast-Kommunikationskanal hergestellt. Jedoch können Netzwerkbeschränkungen, wie zum Beispiel Firewalls oder andere Zugangs-begrenzende Sicherheitsanordnungen eine Übertragung von nicht-Multicast-Kommunikation hindern oder ausschließen, den vorgesehenen Empfänger zu erreichen. Dies ist ein Nachteil, der mit dem Stand der Technik verknüpft ist, der die Verwendung von Anwendungen zur Gruppenkommunikation begrenzt. Heutzutage ist der Trend in der Gesellschaft, dass Maßnahmen in die Richtung einer verbesserten Sicherheit unternommen werden und das Sicherheitsbewusstsein unter Nutzern und Netzwerkadministratoren zugenommen hat. Daher hat die Notwendigkeit für eine Anordnung, die eine Kommunikation ermöglicht, während diese gleichzeitig ein Netzwerk unter Benutzern und Benutzeradministratoren respektiert, zugenommen. Daher ist die Notwendigkeit für eine Anordnung, die eine Kommunikation ermöglicht, während diese gleichzeitig Netzwerk-Beschränkungen und Begrenzungen respektiert, wie zum Beispiel Firewalls und andere Sicherheitsmaßnahmen, noch größer geworden als zuvor.
Das Dokument „Application-Layer Group Communication Server For Extending Reliable Multicast Protocols Services", Proceedings of the 1997 International Conference an Network Protocols (ICNP'97) von Al-Shaer et al. offenbart ein System, in dem ein Filtern von Nachrichten durch einen Zwischenserver durchgeführt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, die zuvor erwähnten Nachteile eines Standes der Technik zu lindern, die mit Gruppen-Kommunikationsdiensten verknüpft sind. Dies wird durch ein Gerät und Verfahren zur Verteilung eines Stromsignals innerhalb einer Gruppe von Benutzern in einem Computer-Netzwerk erreicht, wobei die Benutzer auf Client-Endgeräte zur Teilnahme in einer Multicast-Sitzung zugreifen, wobei das Gerät umfasst,
verbindende Verbindungen, die angepasst sind, die Client-Endgeräte von Benutzern und verwandte Ausrüstung, wie zum Beispiel eine erfassende Vorrichtung, mit der Multicast-Sitzung zu verbinden, vorzugsweise über das Internet oder ein anderes verbindendes Netzwerk,
einen Erweiterungs-Header (Kopfdatensatz), der zu Datenpaketen des Stromsignals hinzugefügt wird, wobei der Erweiterungs-Header Informationsdaten umfasst, die sich auf den vorgesehenen Empfänger eines Paketes beziehen,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine filternde Vorrichtung, die mit dem empfangenden Client verknüpft ist, angepasst ist, Datenpakete herauszufiltern, die die Adresse des Empfängers aufweisen und das Stromsignal zu empfangen.
Lediglich eine Kopie der Information wird von dem Sender unabhängig von der Menge von Empfängern übertragen. Innerhalb einer Multicast-Gruppe, wie zuvor beschrieben, kann es eine Notwendigkeit zum Übertragen privater oder vertraulicher Information exklusiv lediglich innerhalb eines Unterteils der Gruppe geben, gewöhnlich eine Eins zu Eins Übertragung. Mittels einer zusätzlichen Verschlüsselung gibt es eine weitere Möglichkeit, ebenso streng vertrauliche Information durchzuführen, die für lediglich vorgesehene Empfänger zugänglich verteilt wird. Dies könnte kritische Information sein, die nicht an alle Parteien in einer Geschäftsverhandlung offenbart werden soll,
Die vorliegende Erfindung, die eine Lösung für das erwähnte Verteilungs- und ein Vertraulichkeitsproblem bereitstellt, ist in vielerlei Weise vorteilhaft. Die vorangehende Notwendigkeit zum Herstellen einer dedizierten Unicast-Verbindung parallel zu der existierenden Multicast-Verbindung ist nicht länger notwendig. Eine Kommunikation von nicht-öffentlichem Interesse, möglicherweise von privater oder sensitiver Natur, kann während einer öffentlichen Sitzung durchgeführt werden. Der Vorteil der Erfindung ist daher die Fähigkeit, den existierenden Kommunikationskanal wieder zu verwenden, während die Vertraulichkeit aufrechterhalten wird, falls dies wünschenswert ist.
Auf Grund von Netzwerk-Beschränkungen ist es wünschenswert, ebenso diese Information unter Verwendung eines IP-Multicast zu senden, obwohl diese nicht-interessierte Empfänger erreicht. Diese Netzwerk-Beschränkungen umfassen zum Beispiel Firewalls und andere entsprechende Sicherheitsanordnungen, bei denen der Empfänger lediglich einen einzigen IP-Multicast-Zugang oder lediglich einen Zugang zu einem Portal haben darf, d. h. einen so genannten Reflektor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Merkmale, Ziele und weitere Vorteile dieser Erfindung werden durch Lesen dieser Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente bezeichnen und in denen:
1 eine schematische Übersicht des Gerätes zur Verteilung eines Stromsignals innerhalb einer Gruppe von Benutzern gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ein Signaldiagramm ist, das den Inhalt eines Headers darstellt, der zu verteilten Datenpaketen gemäß der Erfindung hinzugefügt wird.
Detaillierte Beschreibung
Die folgende Beschreibung ist von dem besten Modus, der gegenwärtig zum Ausüben der Erfindung angesehen wird. Die Beschreibung soll nicht in einem begrenzenden Sinne genommen werden, sondern wird lediglich zum Zwecke eines Beschreibens der allgemeinen Prinzipien der Erfindung durchgeführt. Der Umfang der Erfindung sollte unter Bezug auf die ausgegebenen Ansprüche ermittelt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Internet als eine Vorrichtung zur Verteilung von Strommedien verwendet. Eine Verwendung des Internets ist die optimale Lösung, so lange dieses eine zuverlässige Verbindung mit ausreichenden Übertragungsraten ohne Netzwerk-Überlastungsprobleme bereitstellt. Die Erfindung führt nicht zu einer unerwünschten Überlast innerhalb der Computer-Netzwerke mit unnötigen Mengen von Rohdaten und die Rohdaten können komprimiert werden, um sogar noch weniger Übertragungskapazität zu erfordern. Die Datenmenge, die durch das Netzwerk verteilt wird, wird verringert, da der Datenstrom, der als eine Kopie von einem Client-Endgerät zu anderen verknüpften Client-Endgeräten gesendet wird, komprimiert werden kann, dessen Ergebnis es ist, dass die Gesamtdatenmenge, die über das Netzwerk übertragen wird, verringert wird.
Die Implementierung der Erfindung basiert auf einer Hinzufügung eines speziellen Headers zu privaten Paketen, die einen Teil von übertragener Information in einem Netzwerk bilden. Die Pakete identifizieren die Empfänger und diese Pakete werden auf der empfangenden Seite des Verteilungskanals gefiltert, obwohl jedes teilnehmende Mitglied in einer Kommunikationsgruppe eigentlich die identifizierbaren Daten empfängt. Dies wird in der Praxis unter Verwendung einer speziellen Header-Erweiterung implementiert, die in dem Echtzeit-Transportprotokoll-Standard (Real Time Transport Protocol Standard) zum Identifizieren jener Header-Erweiterungen verfügbar ist, die tatsächlich in dem Paket existieren.
Die Erfindung ist nicht auf irgendeinen bestimmten Datentyp begrenzt, sondern ist für jede Art einer übertragenen Information anwendbar, wie zum Beispiel für Audio, Video, Chat, usw..
Unter Bezug auf 1 stellt eine schematische Übersicht das Gerät zur Verteilung eines Stromsignals innerhalb einer Gruppe von Benutzern in einem Computer-Netzwerk dar. Eine Vielzahl von Client-Endgeräten 10, 20, 30, 40, die mit einem verteilenden, global-verbundenen Computer-Netzwerk verbunden sind, wie zum Beispiel dem Internet, über verbindende Verbindungen 12, 22, 32, 42. Die verbindenden Leitungen können unterschiedliche verdrahtete Verbindungen sein, jedoch sind zur Verwendung bereits heute oder zumindest in naher Zukunft ebenso drahtlose Übertragungstechnologien wahrscheinlich, wie zum Beispiel eine Zugangstechnologie die auf Infrarot, Bluetooth oder drahtlosem LAN basiert. Verbindungsvorrichtungen, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden, entwickeln sich mit neuen und sich entwickelnden Zugangstechnologien. Mit jedem Host ist eine Bild-erfassende Vorrichtung 16, 26, 36, 46 gekoppelt, vorzugsweise eine so genannte Web-Kamera, eine Digital-Kamera oder eine digitale Video-Kamera. Darüber hinaus werden Audio-erfassende Vorrichtungen 18, 28, 38, 48 in Form einer Mikrophonanordnung mit jedem Client-Endgerät sowie filternde Vorrichtungen 14, 24, 34, 44 verbunden.
Die Client-Endgeräte selbst arrangieren die Verteilung des Datenstroms zu anderen Multicast-Gruppenmitgliedern. Dies ist eine autonome Funktion zwischen Client-Endgeräten sobald die Teilnehmer in einer Gruppe definiert und autorisiert sind. Es kann eine zentrale Administrationseinheit angeordnet sein, vorzugsweise in der Form eines Portals, das die Zugreifbarkeit von Benutzern handhabt, die an einer Multicast-Gruppe von Nutzern teilnehmen wollen. Eine notwendige Identifizierung, Authentifizierung und Autorisierung von Benutzern zu einer Gruppe wird mittels der zentralen Administrationseinheit ausgeführt, d. h. dem Portal, das eine Schnittstelle zwischen der Einheit und den Benutzern bildet, jedoch geht eine detaillierte Beschreibung jener Schritte klar über den Umfang dieser Anmeldung und wird daher hier ausgelassen.
Unter besonderem Bezug auf 2 sind Teile des zuvor erwähnten Echtzeit-Übertragungsprotokolls (RTP) abgebildet. Das Protokoll umfasst einen Teil des Headers, der das Erweiterungs-Bit genannt wird. Wenn dieses Bit bestimmt ist, folgt dem normalen RTP-Header eine neue RTP-Header-Erweiterung, mit einem Inhalt von zumindest vier Datenbytes. Dieser neue Erweiterungs-Header wird zwischen dem RTP-Header und der RTP-Nutzlast angeordnet, die den eigentlichen zu verteilenden Inhalt enthält, wie zum Beispiel den Video-Strom einer Multicast-Sitzung.
Der Erweiterungsname wird auf einen gemeinsamen Identifikator eingestellt, der diese Erweiterung als Filterziel identifiziert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Filterziel-Header durch die Bytes identifiziert, die 77 und 65 nummeriert sind. Das „Längen"-Feld ist die Gesamtlänge der Header-Erweiterung einschließlich der ersten 4 Bytes. Hier wird sich auf die RTP-Spezifikation IETF RFC1889 (Frage Erläuterungen an) bezogen, bei der die ersten 4 Bytes definiert sind. „v", das in 2 weit links gefunden wird, definiert 2 Bits, die primär zum Ermöglichen von Änderungen innerhalb der Header-Erweiterung vorgesehen sind. „X" bezeichnet ein unbenutztes Feld in dem Header. „cmd" ist ein Befehl, der eine alternative Verwendung der Header-Erweiterung erlaubt. Der Grund für diese alternative Verwendung ist, dass ein Strom lediglich eine einzige RTP-Header-Erweiterung pro Paket enthalten kann, falls dieser mit der RTP-Spezifikation übereinstimmen soll. In diesem Fall wird der Befehl cmd auf 0 eingestellt. „Dest Nummer – Zielnummer" ist die Anzahl von Zielen in diesem bestimmten Paket, die irgendeine Nummer sein kann, die sich auf die Größe der Untergruppe von vorgesehenen Empfängern bezieht. „Real Payload – echte Nutzlast" ist der Typ von Daten, die in diesem Paket gesendet werden. Der echte RTP-Header umfasst ein Nutzlasttyp-Feld und gerade wie der Fall von anderen Anwendungen und es ist nicht vorgesehen, dass es möglich ist, die Daten durch ein Auslassen der Erweiterungs-Headers zu dekodieren. Dieser Erweiterungs-Header wird ursprünglich auf den ursprünglichen Wert von 127 gesetzt. Diese Nummer bezeichnet gemäß der erwähnten RTP-Spezifikation „unspezifiziert" und umfasst dann den echten Nutzlasttyp. Das führt zu Anwendungen, die diese Header-Erweiterung nicht interpretieren, um das Paket zu entsorgen. ID1, ID2, ... sind eindeutige Identifikatoren des vorgesehenen Ziels, d. h. wer der vorgesehene Empfänger dieses Paketes ist.
Eine Realisierung der Hinzufügung eines Erweiterungs-Headers zu einem Datenpaket kann gemäß der folgenden Ausführungsform ausgeführt werden. Der Sender sendet Daten zu jedermann in der Gruppe, wobei die Gruppe mittels eines Beispiels drei Benutzer umfasst. Die Benutzer sind Benutzer 1 (id = 10), Benutzer 2 (id = 20) und Benutzer 3 (id = 30). Aus irgendeinem Grund kann der Sender der Daten daran interessiert sein, ein Datenpaket lediglich an „Benutzer 1" und an „Benutzer 3" zu senden. Dies wird eine private Audio-Unterhaltung bezeichnet oder ein so genanntes Flüstern innerhalb der Gruppenkommunikation. Das neue Datenpaket wird mit dem Header-Erweiterungs-Bit zusammengestellt, das auf 1 gesetzt ist und die Header-Erweiterung wird nach dem RTP-Header hinzugefügt, wie zuvor unter Bezug auf 2 beschrieben. Der Erweiterungs-Header umfasst „Dest Number – Zielnummer" = 2 und „ID1" = 10 und „ID2" = 30. Nachfolgend wird ein Paket zu der gesamten Gruppe gesendet und wird von allen drei Nutzern empfangen (Benutzer 1, Benutzer 2 und Benutzer 3). Der zweite Benutzer, d. h. Benutzer 2 empfängt dieses Paket ebenso und dekodiert den Erweiterungs-Header, aber findet sich selbst nicht in der Zielliste und entsorgt daher das Paket.
Jedoch dekodieren die anderen Nutzer, d. h. Benutzer 1 und Benutzer 2 den Erweiterungs-Header, finden sich selbst in der Zielliste und handhaben die Daten gemäß dem Nutzlast-Typ, der in dem „echte Nutzlast"-Typ-Feld definiert ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird Software parallel zu dem Gerät zur Verteilung von Signalen entwickelt. Die Software wohnt in einem Speicher inne, der mit dem Gerät verknüpft ist. Die Software ist zum Anweisen der Hardware gestaltet, sequentielle Verfahrensschritte auszuführen, die zuvor in dieser Anmeldung beschrieben sind.

Claims

Gerät zur Verteilung eines Stromsignals innerhalb einer Gruppe von Benutzern in einem Computer-Netzwerk, wobei die Benutzer auf Client-Endgeräte (10, 20, 30, 40) zur Teilnahme an einer Multicast-Sitzung zugreifen, wobei das Gerät umfasst, verbindende Verbindungen (12, 22, 32, 42), die angepasst sind, die Client-Endgeräte der Benutzer und verwandte Ausrüstung (16, 26...; 18, 28...) mit der Multicast-Sitzung über das Internet oder ein anderes verbindendes Netzwerk zu verbinden, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Hinzufügen eines Erweiterungs-Headers zu Datenpaketen des Stromsignals, wobei der Erweiterungs-Header Identifikationsdaten umfasst, die sich auf den beabsichtigten Empfänger eines Paketes beziehen und eine filternde Vorrichtung (14, 24, 34, 44), die an dem empfangenden Client angeordnet ist, der angepasst ist, Datenpakete mit Identifikationsdaten in dem Erweiterungs-Header herauszufiltern, die den Empfänger identifizieren und das Stromsignal zu empfangen.
Gerät zur Verteilung eines Stromsignals nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das übertragene Signal von dem sendenden Client-Endgerät kodiert wird und von dem vorgesehenen Empfänger lediglich an dem empfangenden Client-Endgerät mittels eines getrennt-bereitgestellten Entschlüsselungsschlüssels dekodiert wird.
Verfahren zum Verteilen eines Stromsignals über das Internet oder ein anderes verbindendes Netzwerk innerhalb einer Gruppe von Benutzern in einem Computer-Netzwerk, wobei die Benutzer auf Client-Geräte (10, 20, 30, 40) zur Teilnahme an einer Multicast-Sitzung zugreifen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst, gekennzeichnet durch Hinzufügen eines Erweiterungs-Headers zu Datenpaketen des Stromsignals, wobei der Erweiterungs-Header den vorgesehenen Empfänger eines Paketes identifiziert und Herausfiltern von Datenpaketen mit Identifikationsdaten in dem Erweiterungs-Header, der den Empfänger identifiziert und es diesem zu erlauben, durch eine filternde Vorrichtung (14, 24, 34, 44) zu passieren, die an den empfangenden Client angeordnet ist.
Computer-Programmprodukt zum Verteilen eines Stromsignals innerhalb einer Gruppe von Benutzern in einem Computer-Netzwerk, wobei das Computer-Programm angepasst ist, wenn dieses auf einem Computer laufengelassen wird, jeden der Schritt des Verfahrensanspruchs 3 auszuführen.