EP1779628A1 - Vorrichtung zum nutzdatenabgriff multimedialer verbindungen in einem paketnetz - Google Patents

Vorrichtung zum nutzdatenabgriff multimedialer verbindungen in einem paketnetz

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EP1779628A1
EP1779628A1 EP05771940A EP05771940A EP1779628A1 EP 1779628 A1 EP1779628 A1 EP 1779628A1 EP 05771940 A EP05771940 A EP 05771940A EP 05771940 A EP05771940 A EP 05771940A EP 1779628 A1 EP1779628 A1 EP 1779628A1
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EP
European Patent Office
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user data
data
separation
voice data
tap
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05771940A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hermann Granzer
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Nokia Solutions and Networks GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Nokia Siemens Networks GmbH and Co KG
Siemens Corp
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Publication date
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    • H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
    • H04M3/22—Arrangements for supervision, monitoring or testing
    • H04M3/2281—Call monitoring, e.g. for law enforcement purposes; Call tracing; Detection or prevention of malicious calls
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/1066—Session management
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    • H04L65/00—Network arrangements, protocols or services for supporting real-time applications in data packet communication
    • H04L65/60—Network streaming of media packets
    • H04L65/75—Media network packet handling
    • H04L65/765—Media network packet handling intermediate
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M7/00—Arrangements for interconnection between switching centres
    • H04M7/006—Networks other than PSTN/ISDN providing telephone service, e.g. Voice over Internet Protocol (VoIP), including next generation networks with a packet-switched transport layer

Definitions

  • LI Lawful Interception
  • Terminal is not readily possible, since the various ⁇ nen data streams carry no secure time stamp. Thus, the end user can even recognize that he is being tapped. (In the "normal" case without LI voice and image data meet each other on the terminal, so that here, for example, a lip synchronization can be made by the terminal.
  • the object of the invention is to specify a method and a device which prevents the user from noticing the tapping of communication data of multimedia connections by the end users.
  • An advantage of the invention is that one or more subcomponents of the user data are separated on the transmission side from the user data and fed to the purpose of tap one or more tap devices, and the user data are fed directly to the receiver.
  • the ange ⁇ sprochenen user data may for example be formed from the subcomponents voice data, image data and a data connection, with even more sub-components are conceivable.
  • the video payload data stream consists of voice data and image data.
  • the voice data stream is separated from the video data stream and in the following classically tapped via TDM loop.
  • the video data stream formed from voice data and video data is supplied to the receiving subscriber.
  • the synchronism is optimally maintained, since simultaneous voice and image data are sent together and at the same time.
  • the receiving participant thus does not notice a tapping.
  • the separation of the voice data is thus carried out exclusively for the purpose of tapping.
  • the separation of voice data and image data can be carried out in the terminal itself. However, this is not obligatory. Thus, the separation in a device associated with the terminal device, such as, for example, can be used.
  • the particular advantage of the invention is that the invention is not limited to a particular one
  • Protocol or voice connections / video connections is limited. So any transmission protocol or other data connections can be used. If connections with more than two subcomponents are used, a plurality of subcomponents must be separated, a plurality of connections must be established, or a plurality of packet addresses must be generated within the context of a connection.
  • two terminals A, B are shown.
  • the signaling between the two terminals runs via a Call Control Server CCS, which can be configured as SIP Proxy, H.323 Gatekeeper or Media Gateway Controller.
  • CCS Call Control Server
  • a gateway LI-GW with LI functionality and LEA devices are arranged.
  • Modern gateways LI-GW have interfaces to the TDM world, where the voice data are tapped. As a result, a particularly large delay arises in the prior art.
  • the Gateway LI-GW does not necessarily have TDM shares and in this case is fully integrated in the IP world.
  • the Wida ⁇ data stream is treated less large delay that can be but still noticed by the receiving terminal due to different paths of the two user data streams.
  • the voice data are separated from the video data stream in the transmitting terminal.
  • the Cail Controll Server CCS divides the Endpunk ⁇ th (terminals A, B) to the video data stream and the voice data to different destination addresses (2, 3) sen ⁇ the need.
  • the corresponding terminal eg a multimedia terminal, a video telephone, etc.
  • the separation can in the terminal either by creating two separate Ver ⁇ connections or by assigning two packet addresses in the frame a single connection.
  • the gateway LI-GW is in operative connection with the LEAs, to which the tapped voice data are subsequently transmitted (6).
  • the video data stream (image data and voice data) is exchanged directly via the packet network between the two terminals A, B.
  • the voice data stream alone is sent again in the sending terminal, specifically to the destination address for the voice data desired by the Call Controller CCS.
  • This is the gateway LI-GW.
  • This can then, completely unaffected by possible delays, edit the voice data, forward or otherwise behan ⁇ deln.
  • a resulting delay is not relevant since the voice data are also transmitted to the end user in parallel with the image data.
  • a higher delay in the pure voice data for example due to increased load or also a failure of the gateway LI-GW, is not relevant for the communication of the end users.
  • the gateway LI-GW can optionally forward the received voice data stream to the receiving terminal B (5b).
  • the ⁇ ses terminal does not require the data stream obligatory and can ignore this. As a rule, the voice data stream will end at the gateway LI-GW.
  • the signaling information is to be duplicated and sent to a gateway LI-GW in order to only monitor the signaling information (ie "who communicates with whom?"), Without the user data (voice, data , file transfer, drawing with réelle ⁇ etc.). the advantage associated with this is significantly redu ⁇ ed data.
  • the Cail Controll server any ⁇ time establish an enhanced listening by advising the Endge ⁇ also during the connection instructing certain data to send to or via the gateway LI-GW.
  • a prerequisite for this method is a corresponding support by the terminal.
  • the Call Controller can determine by appropriate methods that the involved terminal is a trusted and supported LI terminal, for example by hardware authentication.
  • the data separation can be performed by the terminal, an upstream unit (Home Gateway, Set-top Box) or even a media gateway.
  • this media gateway can work either as a so-called back-to-back user agent, i. terminate the call and rebuild direction B or just "flush" out and duplicate the data stream. In general, this way you can also listen to the complete communication, ie the voice + video communication, without delay.
  • the data separation can take place at any desired point in the network (in the Media GW or in a Call Controller located in the data path).

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Abstract

Die der Erfindung zugrunde liegende Problematik besteht dar in, dass multimediale Verbindungen wie beispielsweise Videotelephonie nicht ohne weiteres gemäß LI (Lawful Interception) abgehört werden können. Zwar unterstützt das Separieren der Sprachdaten und Bilddaten und die getrennte Führung im Netz das Abhören der Sprachdaten. Problematisch hieran ist aber, dass der Sprachdatenstrom hierbei eine zusätzlich Verzögerung erfährt, während der Bilddatenstrom direkt über das Paketnetz dem Empfänger zugeführt wird. Beim Zusammenführen der separierten Nutzdatenströme entsteht somit eine mangelnde Synchronität, die sich dem Endteilnehmer in Form einer mangelnden Lippensynchronität erschließt. Die Erfindung schafft hier Abhilfe, indem die Sprachdaten sendeseitig aus den Nutzdaten separiert und zum Zwecke des Abgriffes einer Abgriffsvorrichtung zugeführt werden. Die Nutzdaten werden direkt dem Empfänger zugeführt. Das Separieren und getrennte Behandeln der Sprachdaten erfolgt somit lediglich zum Zwecke des LI-Abgriffes.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Nutzdatenabgriff multimedialer Verbindungen in einem Paketnetz
Mit der zunehmenden Verbreitung und Nutzung der datenbasier¬ ten Kommunikation wie z. B. Voice-over-IP (VoIP) und Video- over-IP bzw. Multimedia-over-IP (MoIP) gewinnen auch regula¬ torische und legislative Maßnahmen an Gewicht. Ein aktuelles Beispiel hierfür ist Lawful Interception (LI), im folgenden kurz mit LI bezeichnet, worunter das (gesetzlich erlaubte) Mithören bei Telefonanrufen wie auch bei VoIP (Datenrufe) zu verstehen ist.
Diese gesetzlich vorgeschriebene Möglichkeit des Abgriffs der Sprachdaten erfolgte im klassischen Telefonnetz in TDM Tech¬ nik. Im Paketnetz müssen die Sprachdaten über eine konventio¬ nelle Schnittstelle in das TDM Netz geführt werden, wo der Abgriff klassisch über eine TDM Schleife in TDM Technik er- folgt. Dies bedeutet, dass zunächst eine Wandlung von z. B. IP (Internet Protokoll) nach TDM vorgenommen werden muss. Dort werden die abgegriffenen Sprachdaten zu den Bedarfsträ¬ gern (LEAs, Law Enforcement Agency) , im folgenden kurz mit LEA bezeichnet, weitergeleitet. Parallel dazu erfolgt eine Rückwandlung in das IP Protokoll, über das die Sprachdaten dem gerufenen Teilnehmer dann zugeführt werden.
Im Falle der Videotelephonie im Paketnetz besteht nun das Problem, wie der Abgriff des nun aus Sprachdaten und Bildda- ten gemischten Nutzdatenstromes vorgenommen werden kann. Es ist zur Realisierung von LI im Paketnetz vorgeschlagen wor¬ den, Sprach - und Bilddaten zu separieren und getrennt zu be¬ handeln. Hierzu werden die Sprachdaten aus dem Paketnetz her¬ aus über die TDM Schleife geführt, wo sie konventionell abge- griffen werden. Die Bilddaten werden hingegen direkt über das Paketnetz dem Empfänger zugeführt, wo die separierten Sprach - und Bilddaten wieder zusammengeführt werden müssen. Die Separierung erfolgt dabei im Endgerät oder eine dem End¬ gerät zugeordneten Einrichtung entweder durch Erstellen zwei¬ er getrennter Verbindungen oder durch Vergabe zweier Paketad¬ ressen im Rahmen einer einzigen Verbindung.
Die gesonderte Behandlung der beiden Nutzdatenströme bringt jedoch einen wesentlichen Nachteil mit sich. So erfahren die Sprachdaten eine zusätzliche Verzögerung, insbesondere auf¬ grund der Wandlung von IP nach TDM und umgekehrt. Die Bildda- ten hingegen, die dieser Wandlung nicht unterliegen, werden damit auch nicht zusätzlich verzögert, so dass sie ohne zu¬ sätzliche Verzögerung (Delay) beim Kommunikationsendpunkt eintreffen. Damit sind Sprach- und Bilddaten eventuell nicht mehr synchron, die Sprache hinkt beispielsweise den Lippenbe- wegungen hinterher. Eine nachträgliche Synchronisierung im
Endgerät ist nicht ohne weiteres möglich, da die verschiede¬ nen Datenströme keine gesicherten ZeitStempel tragen. Somit kann der Endteilnehmer sogar erkennen, dass er abgehört wird. (Im „normalen" Fall ohne LI treffen Sprach- und Bilddaten miteinander am Endgerät ein, so dass hier z.B. eine Lippen- synchronisierung vom Endgerät vorgenommen werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die das Bemerken des Abgriffs von Kommunikationsdaten multimedialer Verbindungen durch die End¬ teilnehmer verhindert.
Die Erfindung wird ausgehend von dem im Oberbegriff der Pa¬ tentansprüche 1, 7 und 8 angegebenen Merkmale durch die kenn- zeichnenden Merkmale gelöst. Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass eine oder mehrere Teilkomponenten der Nutzdaten sendeseitig aus den Nutzdaten separiert und zum Zwecke des Abgriffes einer oder mehreren Abgriffsvorrichtungen zugeführt werden, und die Nutzdaten di- rekt dem Empfänger zugeführt werden. Hierbei können die ange¬ sprochenen Nutzdaten beispielsweise aus den Teilkomponenten Sprachdaten, Bilddaten und einer Datenverbindung gebildet sein, wobei noch weitere Teilkomponenten vorstellbar sind.
Vorliegende Erfindung wird am Beispiel der Videotelephonie beschrieben. Hier besteht der Videonutzdatenstrom aus Sprach¬ daten und Bilddaten. Der Sprachdatenstrom wird vom Videoda¬ tenstrom getrennt und im Folgenden klassisch über TDM Schlei¬ fe abgegriffen. Zeitgleich hierzu wird der aus Sprachdaten und Videodaten gebildete Videodatenstrom dem empfangenden Teilnehmer zugeführt. Dadurch wird der Synchronismus optimal gewahrt, da zeitgleiche Sprach- und Bilddaten auch zusammen und zeitgleich versendet werden. Der empfangende Teilnehmer bemerkt somit ein Abhören nicht. Das Abtrennen der Sprachda- ten erfolgt somit ausschließlich zum Zwecke des Abgriffes.
Die Separierung von Sprachdaten und Bilddaten können im End¬ gerät selbst vorgenommen werden. Dies ist jedoch nicht zwin¬ gend. So kann die Separierung in einer dem Endgerät zugeord- neten Einrichtung wie z. B. einer Set-Top Box oder einem Pro¬ xy Server erfolgen. Die Separierung erfolgt im Falle der Vi¬ deotelephonie entweder durch den Aufbau zweier Verbindungen, oder durch Vergabe zweier Paketadressen im Rahmen einer ein¬ zigen Verbindung. Der besondere Vorteil der Erfindung ist da- rin zu sehen, dass die Erfindung nicht auf ein bestimmtes
Protokoll oder auf Sprachverbindungen/ Videoverbindungen be¬ schränkt ist. So kann jedes Übertragungsprotokoll oder andere Datenverbindungen zur Anwendung gelangen. Werden Verbindungen mit mehr als zwei Teilkomponenten verwendet, müssen mehrere Teilkomponenten separiert, mehrere Verbindungen aufgebaut, oder mehrere Paketadressen im Rahmen einer Verbindung gene¬ riert werden. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter¬ ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in einer Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Demgemäß ist hier eine Konfiguration am Beispiel der Vioedotelephonie dargestellt, mit deren Hilfe der Asynchronismus zwischen Sprach - und Bilddatenstrom eliminiert wird bzw. gar nicht erst auftritt.
In der Zeichnung sind zwei Endgeräte A, B aufgezeigt. Die Signalisierung zwischen beiden Endgeräten läuft über einen CaIl Control Server CCS, der als SIP Proxy, H.323 Gatekeeper oder Media Gateway Controller ausgebildet sein kann. Ferner sind ein Gateway LI-GW mit LI Funktionalität sowie LEA Ein¬ richtungen angeordnet. Zeitgemäße Gateways LI-GW weisen Schnittstellen zur TDM Welt auf, wo die Sprachdaten abgegrif¬ fen werden. Dadurch entsteht beim Stand der Technik eine be¬ sonders große Verzögerung. Das Gateway LI-GW muss jedoch nicht zwingend TDM Anteile aufweisen und ist in diesem Fall voll in der IP Welt integriert. Damit erfährt der Sprachda¬ tenstrom eine weniger große Verzögerung, die aber trotzdem vom empfangenden Endgerät aufgrund unterschiedlicher Pfade der beiden Nutzdatenströme bemerkt werden kann.
Es wird nun vorgeschlagen, den aus Sprach-/ Bilddaten gebil¬ deten Videodatenstrom wie beim Stand der Technik zum gerufe¬ nen Teilnehmer (4) zu übertragen. Die Sprachdaten werden er¬ findungsgemäß im sendenden Endgerät vom Videodatenstrom sepa- riert. Hierzu teilt der CaIl Controll Server CCS den Endpunk¬ ten (Endgeräten A, B) mit, dass sie den Videodatenstrom und die Sprachdaten an unterschiedliche Zieladressen (2, 3) sen¬ den müssen. Das entsprechende Endgerät (z.B. ein Multimedia¬ terminal, ein Video-Telefon etc) muss dieses Verfahren selbstverständlich unterstützen. Die Separierung kann dabei im Endgerät entweder durch Erstellen zweier getrennter Ver¬ bindungen oder durch Vergabe zweier Paketadressen im Rahmen einer einzigen Verbindung erfolgen. Das Gateway LI-GW steht in Wirkverbindung mit den LEAs, an die die abgegriffenen Sprachdaten im weiteren (6) übertragen werden.
Es wird somit der Videodatenstrom (Bilddaten und Sprachdaten) direkt über das Paketnetz zwischen den beiden Endgeräten A, B ausgetauscht. Zeitgleich hierzu wird im sendenden Endgerät der Sprachdatenstrom allein nochmals verschickt, und zwar an die vom CaIl Controller Server CCS gewünschte Zieladresse für die Sprachdaten. Dies ist das Gateway LI-GW. Dieses kann dann, völlig unbeeinflusst von eventuellen Delays, die Sprachdaten bearbeiten, weiterleiten oder anderweitig behan¬ deln. Ein dadurch entstehendes Delay ist nicht von Belang, da die Sprachdaten ja auch dazu parallel zusammen mit den BiId- daten zum Endteilnehmer übertragen werden. Somit ist auch ein höheres Delay in den reinen Sprachdaten, etwa aufgrund erhöh¬ ter Last oder auch einem Ausfall des Gateways LI-GW, nicht für die Kommunikation der Endteilnehmer von Belang.
Das Gateway LI-GW kann optional den empfangenen Sprachdaten¬ strom an das empfangende Endgerät B (5b) weiterschicken. Die¬ ses Endgerät benötigt den Datenstrom nicht zwingend und kann diesen ignorieren. In der Regel wird der Sprachdatenstrom am Gateway LI-GW enden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgese¬ hen, die Signalisierungsinformationen zu doppeln und an ein Gateway LI-GW zu senden, um lediglich die Signalisierungsin- formation mitzuhören (d.h. „Wer kommuniziert mit wem?"), ohne die Nutzdaten (Sprache, Daten, Dateitransfer etc.) mit aufzu¬ zeichnen. Der damit verbundene Vorteil ist die deutlich redu¬ zierte Datenmenge. Dabei kann der CaIl Controll Server jeder¬ zeit ein erweitertes Mithören etablieren, indem er das Endge¬ rät auch während der Verbindung anweist, bestimmte Daten an bzw. über das Gateway LI-GW zu senden. Voraussetzung für dieses Verfahren ist natürlich eine ent¬ sprechende Unterstützung durch das Endgerät. Jedoch kann der CaIl Controller durch geeignete Methoden feststellen, dass das beteiligte Endgerät ein vertrauenswürdiges und unter- stütztes LI-Endgerät ist, beispielsweise durch eine Hardware- Authentifizierung.
Generell kann die Datenseparierung durch das Endgerät, eine vorgeschaltete Einheit (Home Gateway, Set-top Box) oder auch ein Media Gateway vorgenommen werden. Technisch kann dieses Media Gateway entweder als sog. Back-to-Back user agent ar¬ beiten, d.h. den Ruf terminieren und Richtung B neu aufbauen oder aber nur den Datenstrom "herauslösen" und duplizieren. Generell kann man auf diese Art auch die komplette Kommunika- tion, also die Sprach + Videokommunikation, verzögerungsfrei abhören. Die Datenseparierung kann grundsätzlich an einer be¬ liebigen Stelle im Netz erfolgen (im Media GW, oder in einem CaIl Controller, der im Datenpfad liegt) .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Nutzdatenabgriff multimedialer Verbindungen in einem Paketnetz, über das aus einer Mehrzahl von Teilkom- ponenten gebildete Nutzdaten übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Teilkomponente aus den Nutzdaten sepa¬ riert und zum Zwecke des Abgriffes wenigstens einer Abgriffs¬ vorrichtung zugeführt wird, und dass die Nutzdaten direkt dem Empfänger zugeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Separierung durch den Aufbau wenigstens zweier Ver- bindungen erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Separierung durch Vergabe wenigstens zweier Paketad- ressen im Rahmen einer einzigen Verbindung erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Separierung im Endgerät vorgenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Separierung in einer dem Endgerät zugeordneten Ein¬ richtung vorgenommen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Separierung in einer beliebigen Einrichtung im Netz vorgenommen wird.
7. Vorrichtung zum Nutzdatenabgriff multimedialer Verbindun¬ gen in einem Paketnetz, über das aus einer Mehrzahl von Teil¬ komponenten gebildete Nutzdaten übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Erstellen wenigstens zweier getrennter Ver¬ bindungen vorgesehen sind, die wenigstens eine Teilkomponente sendeseitig aus den Nutzdaten separieren und zum Zwecke des Abgriffes wenigstens einer Abgriffsvorrichtung zuführen, und die Nutzdaten direkt dem Empfänger zuführen.
8. Vorrichtung zum Nutzdatenabgriff multimedialer Verbindun¬ gen in einem Paketnetz, über das aus einer Mehrzahl von Teil¬ komponenten gebildete Nutzdaten übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Vergabe wenigstens zweier Paketadressen im Rahmen einer einzigen Verbindung vorgesehen sind, die wenigs¬ tens eine Teilkomponente sendeseitig aus den Nutzdaten sepa¬ rieren und zum Zwecke des Abgriffes an wenigstens eine Paket¬ adresse zuführen, und die Nutzdaten direkt der verbleibenden Paketadresse zuführen.
EP05771940A 2004-08-20 2005-08-04 Vorrichtung zum nutzdatenabgriff multimedialer verbindungen in einem paketnetz Withdrawn EP1779628A1 (de)

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