WO2006021496A1

WO2006021496A1 - Vorrichtung zum nutzdatenabgriff multimedialer verbindungen in einem paketnetz

Info

Publication number: WO2006021496A1
Application number: PCT/EP2005/053836
Authority: WO
Inventors: Hermann Granzer
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2006-03-02
Also published as: US20070255824A1; EP1779628A1; DE102004040454B4; DE102004040454A1

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.