NO169208B - Fremgangsmaate og node for etablering av konferanseforbindelse - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for å etablere en konferanseforbindelse mellom en gruppe med konferansedeltagende noder i et telekommunikasjonsnett, samt en node for utførelse av fremgangsmåten.

Det er tidligere velkjent å benytte konferanseforbindelser i telekommunikasjonsnettet. Det kan f.eks. vises til en generell artikkel av John Ellis og Bruce Townsend, utgitt i Telesis nr. 1, 1987, sidene 22 - 31: "State of the art in teleconferencing". Her er både de mest brukte tekniske løsninger og de relevante problemstillinger grundig beskrevet.

I en annen fremstilling, presentert av D. G. Steer m. fl., under konferansen CRYPT088, den 29 juli 1988 under tittelen:"A Secure Audio Teleconference System", er en spesiell løsning av en kryptert telekonferanse beskrevet.

De tidligere kjente løsninger medfører spesielle ulemper som nevnt nedenfor.

I El 1 is/Townsend artikkelen er alle de viktigste problem-områdene i konvensjonelle konferansebroer; nemlig støy, tap og ekko; trukket fram, og disse ulempene er mer eller mindre overvunnet ved ganske konvensjonelle metoder. Vi vil nevne at med alle løsningene som er nevnt der, må man bruke en sentralt anbragt konferansebro, og alle slike broløsninger er langtfra ideelle når det gjelder krypterte tal esignaler, da signalene jo eksisterer som klartekst i deltagerenes noder og i det sentrale utstyret, og dermed representerer en risiko for ikke-autorisert tapping av informasjon via sentral utstyret.

I CRYPT088 presentasjonen er det tale om en løsning hvor terminalene som tar del i konferansen, er koblet i serie; eller mer detaljert i en kjede; og dermed vil en sikrere kryptoforbindelse fra punkt-ti1-punkt være mulig, da kryp-terings-, dekrypteringsprosessen kan utføres i hver terminal og ikke i selve sentralen.

Imidlertid krever en slik kjedeforbindelse to-veis kommunikasjon for å sikre at alle nodene kan nå fram til alle de andre nodene. Og ved denne kjente metoden, vil posisjonen som noden inntar i kjedeforbindelsen, være med på å bestemme konstruksjonsdetaljene til den enkelte node.

Et fordelt konferansesystem er også kort nevnt i denne

CRYPI088 referansen, men denne løsningen er ikke nærmere diskutert da den antas å være ganske upraktisk.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å kunne etablere en konferanseforbindelse hvor transmisjonskravene reduseres til halvparten sammenlignet med kravene i CRYPT088 presentasjonen. Et annet formål er å sørge for at alle nodene som deltar i konferansen, kan ha nøyaktig samme konstruksjon. Dette oppnås ved en fremgangsmåte og en kodekonstruksjon i henhold til de etterfølgende patentkrav.

I US Patent nr. 4 048 449 benyttes det en sentral 'timing station', i et TDM system som er beskrevet i et tidligere US patent nr 3 586 782 og som er basert på bruk av en slik stasjon. Det er nevnt at man kan klare seg uten et sentralt svitsjesystem, noe vi ikke kan. Når det gjelder substraksjon av signaler, vil det være umulig å subtrahere så nøyaktig som det påstås i patentet, fordi egengenerert signal forandrer seg når det blir kodet og dekodet flere ganger i sum med forskjellige andre signaler. Dette vil introdusere sjenerende støy i systemet og denne støyen vil være positivt samvirkende med antall noder tilkoblet. Vi løser denne oppgaven på en bedre måte ved å benytte i og for seg kjent ekkokansel1erings-tekni kk.

US patent nr 3 586 782 er som nevnt basert på bruken av en sentral 'timing station' i et statisk TDM ring-system.

Patentet beskriver oppsettelse av en-til-en samtaler og kan vel sies å være et svitsjesystem. Signalene fra den ene stasjon vil gå i en bestemt retning langs den lukkede enveisrettede ring til den andre stasjonen og på veien vil signalene gå innom alle de mellomliggende stasjonene. Vi benytter et dynamisk system hvor det gjennom sentralen etableres en individuell ring mellom de noder som skal delta i en konferanse.

US patent nr. 4 289 932 gjelder et konferansesystem som benytter en eller flere statiske ringforbindelser, hvor det innen ringen(e) kan velges ut abonnenter som ønsker å delta i konferansen. Patentet angår hovedsakelig sentralt utstyr for 1 injeti 1 kobl ing for å løse problemet med å unngå og returnere til hver konferansedeltaker hva de selv har sagt. Dette patent kan .i.kke sies å representere et konferansesystem med distribuerte funksjoner slik som vi benytter.

Ytterligere formål og særtrekk ved fremgangsmåten og utstyret som inngår i denne oppfinnelsen, samt konstruksjons-detaljer for nodene, er klarere angitt i den detaljerte beskrivelse av en foretrukken utførelse av foreliggende oppfinnelse som er angitt nedenfor.

For å gi en bedre forståelse av prinsippene til foreliggende oppfinnelse, vises til nedenstående beskrivelse samt til de ledsagende tegninger, hvor: Figur 1 viser prinsippet for en tidligere kjent konferanse-forbindelse bygget opp som en kjedeforbindelse i henhold til hva som var kjent fra henvisningen til CRYPT088 som nevnt ovenfor,

figur 2 viser prinsippet for en ringkoblet konferanseforbindelse i overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse, og

figur 3 viser konstruksjonen av en node som er benyttet i en konferansekobling ifølge foreliggende oppfinnelse.

Figur 1 viser en typisk konfigurasjon av et tidligere kjent konferansesystem som beskrevet i CRYPT088 referansen. Brukerne 2 - 9 er alle koblet i serie, via svitsjen 10 i telekommunikasjonsnettet 1. Mer spesielt er nodene koblet i kjede, gjennom kommunikasjonsnettet 1. I denne kjedekretsen er det innbefattet utstyr som summerer sammen tal esignalene fra alle deltagerene og utstyr som fordeler denne summen til alle konferansedeltagerene. Som det fremgår av figuren må kjedeforbindelsen være en to-veis forbindelse, ellers vil ikke informasjon som overføres fra en signalutsendende node, ikke rekke fram til noden som er plassert bakenfor den. Dermed vil informasjon som sendes fra node 4 til node 2 passere i én retning, mens informasjon fra node 4 til node 8 må gå i motsatt retning.

Nettforbindelsene kan etableres ved hjelp av en konfe-ranseoperatør eller det kan benyttes en innringningskonferanse hvor deltagerene ringer et spesielt nummer for å nå kjeden og bli innlemmet i konferansen.

Kjedekretsen som er vist, summerer ganske enkelt tale-signalene fra hver deltager og fordeler det oppnådde sumsig-

nale-t. som konferansesignalet som alle skal lytte til.

Denne løsningen understreker prinsippet om at talen bare er i klartekst i deltagernodene hvor den må foreligge i klartekst uansett, slik at konferansedeltagerene kan oppfatte det, mens det ikke foreligger i klartekst i noe sentralt utstyr.

F.igur 2 viser hovedprinsippet ved oppfinnelsen.

Her har vi de samme nodene 2 - 9, et lignende telekommunikasjonsnett 1, og en lignende svitsj 10. Imidlertid er ikke nodene lenger sammenkoblet i en kjede, men heller i en ring, som allerede nevnt. Og da er en en-veis forbindelse tilstrekkelig. Derfor blir kapasiteten til å håndtere informasjon fordoblet selv om utstyret som benyttes har omtrent samme grad av kompleksitet. Til tross for at forbindelsen er en en-veis forbindelse, er nå alle nodene tilgjen-gelige fra en hvilken som helst av de øvrige nodene som deltar i ringforbindelsen. Og symmetrien til kretsene sikrer at alle nodene kan ha en fullstendig identisk konstruksjon.

Løsningen som er gitt i foreliggende oppfinnelse, er særlig godt tilpasset for krypterte konferanseforbindelser. Imidlertid kan den også benyttes for konferanseforbindelser som ikke er kryptert, men da foreligger også andre alter-nativer.

I figur 3 er det vist hvordan hver node kan være kon-struert. Inngangen til en node 20 kommer fra ringforbindelsen gjennom en inngangsklemme 30, og omfatter en dekrypterings-anordning 21, en taledekoder 22, en addisjonskrets 24 samt en subtraktor 23. Det mottatte digitale sumsignalet SS1 på inngangssiden, omfatter summen av alle signalene som foreligger på ringkonferanse-forbindelsen, inklusivt signalet som skriver seg fra egen node. I henhold til tidligere velkjent teknikk, slik som ekkokansellering, gjenkjennes det signalet som skriver seg fra egen node, av en korrelator 25. En forsinkelseskrets 26 er også med, og denne har en forsin-kelsestid som tilsvarer sirkuleringstiden i ringforbindelsen.

Den egengenererte del av det mottatte, dekodede og dekrypterte inngangsignalet I, utledes av kombinasjonen av 23, 25 og 26, og blir, etter at det er blitt forsinket med verdien SD, trukket fra inngangssignalet I i subtraksjonskretsen 23. Deretter blir det nye, korrigerte sumsignalet C ført til høyttaleren 31 og til addisjonskretsen 24 hvor også det egengenererte signal SO, uten forsinkelse, blir mottatt direkte fra mikrofonen 27, og fra denne addisjonskretsen 24, fås det nye utgangssignalet 0. Utgangssignalet 0, blir via en talekpder 28 og en krypteringsanordning 29, tilført ringforbindelsen gjennom en utgangsklemme 32 som et nytt sumsignal SS2. Signalet SS2 passerer videre til neste node i ringforbindelsen.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte for å etablere en konferanseforbindelse mellom en gruppe med konferansedeltagende noder (2, 4, 8) som kan velges fritt blant en større mengde noder (2-9) som har konferansemuli gneter og som kan kobles sammen via minst et telekommunikasjonsnett (1) som er utstyrt med minst en svitsjesentral (10), hvor alle nodene (2, 4, 8) som deltar i konferansen, er koblet i serie, hvor de lokalt genererte signaler fra hver av de deltagende noder adderes for å danne et sumkonferansesignal som gjøres tilgjengelig for alle de konferansedeltagende noder, dvs, både aktive og passive noder som deltar i konferansen, og hvor konferansenodene kan ha fullstendig identiske konstruksjoner slik at all signalbehand-ling, som forsterkning, talekoding/-dekoding osv., kan bli foretatt desentralisert i hver node (2, 4, 8), mens ruting og svitsjing finner sted i nettets sentral(er) (1), karakterisert ved at en konferanseforbindelse etableres ved at det på initiativ fra én konferansenode, via nettet (1), dynamisk bygges opp en ringforbindelse for hver konferanse, hvilken ring omfatter alle de deltagende noder (2, 4, 8) slik at alle konferansenodene (2, 4, 8) er symmetrisk arrangert i ringen, og at ekkoet av et egengenerert signal som tidligere ble tilføyet, blir subtrahert fra sumsignalet ved hjelp av en i og for seg kjent ekkokansel1eringsteknikk ved hver node.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, og hvor ringforbindelsen er en eneste en-veis ringforbindelse (fig. 1), karakterisert ved at konferansen er sikret mot ikke-autorisert tapping idet sumkonferanse-signalet blir dekryptert ved inngangen til og kryptert påny ved utgangen fra hver eneste konferansedeltagende node.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, og hvor telekommunikasjonsnettet omfatter minst et ISDN-nett (Integrated Services Digital Network), karakterisert ved at hver node (2) i rekkefølge anroper sin ønskede tilstøtende node (4) i en ønsket ringforbindelse på sin første B-kanal, og etablerer en forbindelse med denne tilstøtende node i en fremadskridende prosess, inntil konferansen'ngen er fullstendiggjort, idet den siste noden (8) i den ønskede ringen anroper den opprinnelige, initierende noden (2) på sin ledige (andre) B-kanal, og at bare én av de to enveis ringene som derved er blitt etablert, benyttes som en konferanse-ringforbindelse, mens den andre ringen eller eventuelt D-kanalen benyttes for signal1erings-formål under oppkobling av konferansen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3, omfattende en komplett to-veis ringforbindelse, karakterisert ved at konferansen bare foregår i den eue ringen, mens den andre ringen under konferansen benyttes til ekstra informasjonshåndtering slik som video informasjon, signal-duplisering, kvittering eller annen relevant informasjon, for å bedre eller utvide konferanseforbindelsen.

5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at én eller flere nye konferansenoder tilføyes ved følgende prosess: - man enes om minst én ny deltagende konferansenode, - én av de konferansedeltagende noder bryter sin forbindelse med en av sine tilstøtende noder, - den nye node oppringes fra den nevnte konferansedeltagende node, og en ny ringforbindelse fullstendiggjøres ved at den nevnte tilstøtende node setter opp forbindelse til den nye node, eller omvendt, - og at eventuell informasjon om og fordeling av krypto-nøkler sendes ut både til de tidligere og de(n) nye deltagende node(r).

6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at en eller flere av de deltagende noder kan ekskluderes fra konferansen ved bruk av følgende prosess: - noe.n av deltagerene blir enige om utelatelsen som skal foretas, eller de gjenværende noder detekterer at en deltager har avsluttet sin forbindelse, - begge de tilstøtende noder som ligger inntil noden som skal ekskluderes, bryter konferanseringen mot den nevnte ekskluderte node, - en ny forbindelse etableres mellom de to nevnte tilstøtende nodene, - eventuelle nye krypto-nøkler fordeles gjennom den nye ri ngforbi ndelsen , - en konferanse startes i den nye ringen.

7. Node som inngår i et digitalt konferansesystem i et telekommunikasjonsnett for å utføre fremgangsmåten ifølge et av de ovenstående krav, karakterisert ved a t hver av de identiske nodene (20) omfatter: en inngangsterminal (30) for inngangssignal et (SS1), en dekryp-teringsenhet (21) ved inngangssiden, en taled£koder (22) ved inngangssiden, en korrelator (25) som gjenkjenner den del av inngangssignalet som representerer ekkoet av det egne utsendte signal, en forsinkelseskrets (26), en subraksjonskrets (23) hvor ekkodelen (SD) av det egne utsendte signal subtraheres fra det digitale, dekrypterte og taledekodede inngangssignal (I), en høyttaler (31) som reproduserer det resulterende ekko-reduserte sumsignalet (C), en addisjonskrets (24) hvor det lokalt genererte signalet (SO) adderes til det resulterende ekko-reduserte sumsignalet, en talekoder (28) som koder det nye konferanse-sumsignalet (0), en krypteringsanordning (29) som krypterer det nye, kodede konferansesignalet, samt en utgangsterminal (32) for det nye sum-signalet (SS2) på utgangen.