APN分配方法、装置、通信设备和系统与流程

本申请涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种apn分配方法、装置、通信设备和系统。

背景技术：

随着移动通信技术的发展，lte(longtermevolution，长期演进)对终端产品的要求也越来越高，为适应lte技术的特点和优势，终端产品也面临多样化的网络需求。

目前基站和调制解调器之间的通信通过apn(accesspointname，接入点名称)来分配业务承载通道，调制解调器又通过vlan(virtuallocalareanetwork，虚拟局域网)区分不同业务通道，以用于与终端设备进行通信。

在实现终端设备网络通信的过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：终端设备只支持与单个apn进行通信，且传统的工作模式为路由模式，在路由模式下，局域网内的终端设备都与同一个apn进行通信，从而导致多个终端设备共享网络带宽，各个终端设备之间的网络带宽会相互影响，特别是在一些终端设备占用了大部分网络带宽的情况下，其他终端设备的网络带宽会受到严重影响。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够使不同终端设备的网络带宽互不影响的apn分配方法、装置、通信设备和系统。

为了实现上述目的，一方面，本发明的一个实施例提供了一种apn分配方法，包括：

在查找到终端侧数据帧中终端标识信息的记录时，基于终端标识信息编辑终端侧数据帧，得到匹配相应apn的终端侧数据帧并上传；

在查找到通信协议转换侧数据帧中apn标识信息的记录时，基于apn标识信息编辑通信协议转换侧数据帧，得到匹配相应终端设备的通信协议转换侧数据帧并下发。

在其中一个实施例中，查找终端侧数据帧中终端标识信息的记录的步骤包括：

提取接收到的终端侧数据帧的终端标识信息，并通过终端标识信息查询预设转发表；预设转发表包括各用于关联终端设备的第一终端标识项；

在预设转发表中存在匹配终端标识信息的第一终端标识项时，确认查找到终端标识信息的记录；

查找通信协议转换侧数据帧中apn标识信息的记录的步骤包括：

提取接收到的通信协议转换侧数据帧的apn标识信息，并通过apn标识信息查询预设转发表；预设转发表还包括各用于关联apn的第一apn项

在预设转发表中存在匹配apn标识信息的第一apn项时，确认查找到apn标识信息的记录。

在其中一个实施例中，预设转发表中各第一终端标识项与各第一apn项一一对应；终端标识信息为vlan字段；

基于终端标识信息编辑终端侧数据帧的步骤包括：

获取匹配apn项；匹配apn项为预设转发表中、匹配终端标识信息的第一终端标识项对应的第一apn项；

将终端标识信息的相应字段修改为匹配apn项的值；

基于apn标识信息编辑通信协议转换侧数据帧的步骤包括：

获取匹配终端标识项；匹配终端标识项为预设转发表中、匹配apn标识信息的第一apn项对应的第一终端标识项；

将apn标识信息的相应字段修改为匹配终端标识项的值。

在其中一个实施例中，预设转发表还包括第二终端标识项以及对应第二终端标识项的第二apn项；第二终端标识项用于关联终端侧数据帧中不存在终端标识信息的终端设备；

在查找终端标识信息的记录的步骤之前还包括步骤：

确认终端侧数据帧中是否存在终端标识信息；

在确认不存在时，在终端侧数据帧中添加第二apn项的值并上传；

基于apn标识信息编辑通信协议转换侧数据帧的步骤包括：

在apn标识信息匹配第二apn项时，删除通信协议转换侧数据帧中的apn标识信息。

在其中一个实施例中，预设转发表中各第一终端标识项与各第一apn项一一对应；终端标识信息为源mac字段；

基于终端标识信息编辑终端侧数据帧的步骤包括：

获取匹配apn项；匹配apn项为预设转发表中、匹配终端标识信息的第一终端标识项对应的第一apn项；

给终端侧数据帧添加匹配apn项的值；

基于apn标识信息编辑通信协议转换侧数据帧的步骤包括：

删除通信协议转换侧数据帧中的apn标识信息。

在其中一个实施例中，通过终端标识信息查询预设转发表的步骤包括：

通过指针轮询预设转发表，查找是否存在匹配终端标识信息的第一终端标识项；

通过apn标识信息查询预设转发表的步骤包括：

通过指针轮询预设转发表，查找是否存在匹配所述apn标识信息的第一apn项。

一方面，本发明实施例还提供了一种apn分配装置，包括：

终端数据处理模块，用于在查找到终端侧数据帧中终端标识信息的记录时，基于终端标识信息编辑终端侧数据帧，得到匹配相应apn的终端侧数据帧并上传；

通信处理模块，用于在查找到通信协议转换侧数据帧中apn标识信息的记录时，基于apn标识信息编辑通信协议转换侧数据帧，得到匹配相应终端设备的通信协议转换侧数据帧并下发。

一方面，本发明实施例提供了一种通信设备，通信设备连接在终端设备和通信协议转换设备之间；

通信设备用于执行上述apn分配方法的步骤。

在其中一个实施例中，通信设备为cpe设备、mifi设备或网桥。

另一方面，本发明实施例提供了一种apn分配系统，包括依次连接的核心网、基站、通信协议转换设备、通信设备、以太网组建设备以及终端设备；其中，通信设备用于执行上述apn分配方法的步骤。

另一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述apn分配方法的步骤。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

通过分别对终端侧数据帧和通信协议转换侧数据帧进行查找编辑，得到匹配相应apn的终端侧数据帧以及匹配相应终端设备的通信协议转换侧数据帧，进而实现各apn与各终端设备之间的一一绑定，也即在apn与终端设备之间建立一一对应的网络链路，实现各个终端设备独享网络带宽，保证各个终端设备之间的网络带宽不会相互影响，极大地提高了终端设备网络带宽的稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为一个实施例中apn分配方法的应用环境图；

图2为一个实施例中apn分配方法的第一示意性流程示意图；

图3为一个实施例中apn分配方法的第二示意性流程示意图；

图4为一个实施例中预设转发表的第一示意图；

图5为一个实施例中apn分配方法中通过终端标识信息查询预设转发表的流程示意图；

图6为一个实施例中apn分配方法的第三示意性流程示意图；

图7为一个实施例中预设转发表的第二示意图；

图8为一个实施例中apn分配方法的第四示意性流程示意图；

图9为一个实施例中预设转发表的第三示意图；

图10为一个实施例中apn分配装置的示意性结构框图；

图11为一个实施例中apn分配方法应用于网桥的应用环境图；

图12为一个实施例中apn分配方法应用于cpe设备的应用环境图；

图13为一个实施例中通信设备的示意性结构框图；

图14为一个实施例中vlan---apnvlan的转发表的示意图；

图15为一个实施例中通信设备的第一示意性内部结构图；

图16为一个实施例中通信设备的第二示意性内部结构图；

图17为一个实施例中apn分配系统的示意性结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的apn分配方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，基站109、通信协议转换设备107、通信设备105、以太网组建设备103按顺序依次连接，以太网组建设备103分别与多个终端设备101连接，不同的终端设备101也即不同的终端设备。

基站109到通信协议转换设备107之间，通过设置多个apn分配业务承载通道，而通信协议转换设备107通过vlan将业务承载通道区分开来。

进一步的，上述应用环境中还可以包括与基站连接的核心网(evolvedpacketcore，epc)；核心网可将不同终端用户(终端设备)的数据通向不同网络域，也可将所有终端用户通向同一网络域；核心网还能够给对应不同apn的终端用户分配不同的ip地址。

进一步的，在下行链路的传输过程中，基站通过通信协议转换设备107向通信设备105发送与不同网络域的数据对应的通信协议转换侧数据帧；通信设备105接收通信协议转换侧数据帧，并对通信协议转换侧数据帧进行查找编辑，使得通信协议转换侧数据帧匹配相应的终端设备，进而通过以太网组建设备103向终端设备101下发通信协议转换侧数据帧，从而使相应的终端设备101获取到下发后的通信协议转换侧数据帧。

同理，在上行链路的传输过程中，终端设备101通过以太网组建设备103向通信设备105发出终端侧数据帧，通信设备105接收终端侧数据帧，并对其进行查找编辑后上传到通信协议转换设备107中，使得终端侧数据帧匹配相应的apn，进而使通信协议转换设备107通过相应的apn匹配不同的apn分配业务承载通道，将终端侧数据帧传输到基站。

其中，终端设备101可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、便携式可穿戴设备甚至是cpe设备(ltecpe设备，也可为lte-cpe设备)，以太网组建设备103可以但不限于是集线器和交换机，通信设备105可以但不限于网桥、cpe(customerpremiseequipment，客户终端设备)设备或mifi(mobilewifi，移动热点)设备，通信协议转换设备107可以但不限于调制解调器，通信协议转换设备107用于3gpp(3rdgenerationpartnershipproject，第三代合作伙伴计划)协议和tcp/ip(transmissioncontrolprotocol/internetprotocol，传输控制协议/因特网互联协议)协议之间的转换。

网桥是两端口二层网络设备，用于连接不同网段，进而当通信设备105是网桥时，不能用于访问因特网，当通信设备105是cpe设备或mifi设备时才能访问因特网，从而可使通信设备105与因特网上服务器中的网管进程建立连接，通过该网管进程对通信设备105进行通信管理。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种apn分配方法，以该方法应用于图1中的通信设备105为例进行说明，包括以下步骤：

上行链路传输：

步骤s202，在查找到终端侧数据帧中终端标识信息的记录时，基于终端标识信息编辑终端侧数据帧，得到匹配相应apn的终端侧数据帧并上传到通信协议转换设备中；

其中，终端标识信息可以是终端侧数据帧中的vlan字段或源mac字段。

具体地，终端设备通过以太网组建设备发出终端侧数据帧，通信设备接收发出的终端侧数据帧；通信设备中存储有与终端标识信息匹配的数据，用于查询是否有匹配终端标识信息的记录；基于终端标识信息查询到的匹配记录，通信设备识别得出与终端标识信息关联的终端设备，从而编辑终端侧数据帧，得到匹配相应apn的终端侧数据帧并上传到通信协议转换设备中，使apn和终端设备之间一一绑定。另外，在查找到不存在匹配终端标识信息的记录时，丢弃终端侧数据帧。

下行链路传输：

步骤s212，在查找到通信协议转换侧数据帧中apn标识信息的记录时，基于apn标识信息编辑通信协议转换侧数据帧，得到匹配相应终端设备的通信协议转换侧数据帧并通过以太网组建设备下发到终端设备，最终通信协议转换侧数据帧被匹配的相应终端设备获取。

其中，apn标识信息可以是通信协议转换侧数据帧中的vlan字段。

具体地，通信设备接收通信协议转换设备发出的通信协议转换侧数据帧；通信设备中存储有与apn标识信息匹配的数据，用于查询是否有匹配apn标识信息的记录；基于apn标识信息查询到的匹配记录，通信设备识别得出与apn标识信息关联的apn，从而编辑通信协议转换侧数据帧，得到匹配相应终端设备的通信协议转换侧数据帧并通过以太网组建设备下发到终端设备中，使apn和终端设备之间一一绑定。另外，在查找到不存在匹配apn标识信息的记录时，丢弃通信协议转换侧数据帧

上述apn分配方法中，可在终端设备与apn之间进行绑定，每个终端设备独享一个apn，也即每个用户独享一个网络带宽，避免多个用户共用一个网络带宽导致用户之间的网络速率相互影响。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种apn分配方法，以该方法应用于图1中的通信设备105为例进行说明，包括以下步骤：

上行链路传输：

步骤s302，提取终端侧数据帧的终端标识信息，并通过终端标识信息查询存储在通信设备中的预设转发表；预设转发表包括各用于关联终端设备的第一终端标识项以及各用于关联apn的第一apn项；

其中，预设转发表可以为如图4所示的uservlan-apnvlan转发表，预设转发表中各第一终端标识项(图4中的uservlan1、uservlan2、uservlan3直至uservlann)与各第一apn项(图4中的apnvlan1、apnvlan2、apnvlan3直至apnvlann)一一对应，第一终端标识项和第一apn项都是与vlan字段相同格式的数值。终端标识信息是终端侧数据帧中的vlan字段。

步骤s304，在存在匹配终端标识信息的第一终端标识项时，确认查找到终端标识信息的记录，并获取匹配apn项；在不存在匹配终端标识信息的第一终端标识项时，丢弃终端侧数据帧。

其中，匹配apn项为预设转发表中、匹配终端标识信息的第一终端标识项对应的第一apn项；

步骤s306，将终端标识信息的相应字段修改为匹配apn项的值，上传修改终端标识信息后的终端侧数据帧到通信协议转换设备中。

具体地，将终端侧数据帧中终端标识信息修改为匹配apn项的值，也即将终端侧数据帧中vlan字段修改为匹配apn项的值。

在一个具体的实施例中，通过终端标识信息查询预设转发表的步骤可以包括：

通过指针轮询预设转发表，查找是否存在匹配终端标识信息的第一终端标识项；

进一步的，通过终端标识信息查询预设转发表的步骤如图5所示，包括：

步骤s502，指针指向预设转发表中首条第一终端标识项；

步骤s504，判断指针是否指向预设转发表末尾，若是，则结束；若否，则执行步骤s506；

其中末尾指的是预设转发表底部，即最后一条第一终端标识项的下一条。

具体地，末尾指转发表最后一项的地址再加一，如果确定转发表指针指向的内容为空，即到了末尾，说明最后一项都已经查找过了还是不匹配，此时可以确定整个转发表所有项都与终端侧数据帧的vlan(即终端标识信息)不匹配。

步骤s506，判断指针指向的第一终端标识项是否匹配终端标识信息，若是，则执行步骤s510；若否，则执行步骤s508；

步骤s508，指针指向下一条第一终端标识项，返回步骤s504；

步骤s510，确认查找到匹配终端标识信息的第一终端标识项。

下行链路传输过程：

步骤s312，提取通信协议转换侧数据帧的apn标识信息，并通过apn标识信息查询预设转发表；

其中，apn标识信息可以是通信协议转换侧数据帧中的vlan字段。

具体地，通过apn标识信息查询预设转发表的步骤包括：通过指针轮询预设转发表，查找是否存在匹配apn标识信息的第一apn项。

进一步的，通过apn标识信息查询预设转发表的步骤如同上述步骤s502至步骤s510，不同之处在于：终端标识信息对应为apn标识信息，第一终端标识项对应为第一apn项。

步骤s314，在存在匹配apn标识信息的第一apn项时，确认查找到apn标识信息的记录，并获取匹配终端标识项；在不存在匹配apn标识信息的第一apn项时，丢弃通信协议转换侧数据帧。

其中，匹配终端标识项为预设转发表中、匹配apn标识信息的第一apn项对应的第一终端标识项；

步骤s316，将apn标识信息的相应字段修改为匹配终端标识项的值，下发修改apn标识信息后的通信协议转换侧数据帧到终端设备101中，使终端设备101获取到相关联的通信协议转换侧数据帧。

具体地，将apn标识信息修改为匹配终端标识项的值，也即将通信协议转换侧数据帧中的vlan字段修改为匹配终端标识项的值

在其中一个具体的实施例中，通过预设转发表直接查询得到与终端标识信息匹配的第一apn项或与apn标识信息匹配的第一终端标识项，而不是临时给终端标识信息分配相应的第一apn项或给apn标识信息分配相应的第一终端标识项，提高了数据处理效率。

基于上一个实施例的一个实施例中，如图6所示，提供了一种apn分配方法：

上行链路传输：

步骤602，在步骤s302之前，确认终端侧数据帧中是否存在终端标识信息，在确认不存在时，在终端侧数据帧中添加第二apn项的值并上传终端侧数据帧到通信协议转换设备；在确认不存在终端标识信息、且不存在第二apn项时，丢弃终端侧数据帧。

其中，如图7所示，第二apn项(图7中的apnvlanm)包括在预设转发表中，并与apn关联。预设转发表还包括对应第二apn项的第二终端标识项(图7中的novlan)，第二终端标识项关联终端侧数据帧中不存在终端标识信息的终端设备。

具体地，在确认不存在时，把第二apn项的值作为vlan字段添加到终端侧数据帧，并上传终端侧数据帧到通信协议转换设备。

下行链路传输：

步骤612，在apn标识信息匹配第二apn项时，删除通信协议转换侧数据帧中的vlan字段并下发到终端设备中，使终端设备获取到相关联的通信协议转换侧数据帧。

对于没有终端标识信息的终端设备，在一个具体的实施例中提出了一种提供apn与其对应的方案，相较于上一个实施例进一步提高了适用范围，而且对没有终端标识信息的终端设备发出的终端侧数据帧的处理在提取终端侧数据帧的终端标识信息的步骤之前，也就是没有终端标识信息的终端设备101的优先级比包括终端标识信息的终端设备的高，能够优先匹配apn，便于进行apn的临时调配。

基于上述内容，为了进一步阐述本发明，特以应用uservlan-apnvlan转发表为例，说明本发明apn分配方法的具体实现过程，如下所述。

例如，一种应用apn分配方法的用户vlan实现装置，包括：

处理器，用于处理各指令；

存储器，用于存储多条指令，所述指令适用于处理器加载并执行；

存储器还用于存储uservlan-apnvlan转发表，该转发表包括多条预设的转发规则，每条预设的转发规则包含uservlan(如图4所示的uservlan1、uservlan2、uservlan3直至uservlann)和apnvlan(如图4所示的apnvlan1、apnvlan2、apnvlan3直至apnvlann)两项。

上述的多条指令中包括如图4所示的对接收的数据帧进行处理的步骤：

上行链路传输：

a)接收用户设备(即终端设备)发送的数据帧，该数据帧表示为图4中的uservlanx；

b)判断所述数据帧的vlan信息是否与预设的转发规则匹配；若是，则将该数据帧的vlan信息改写成为对应的apnvlan，即图4中uservlanx和apnvlanx之间的altervlan(修改vlan，指的是修改数据帧中的vlanid)，再向上转发到图4中的modem(调制解调器，即通信协议转换设备)侧，转发出去的数据帧表示为图4中的apnvlanx，实现了用户vlan与apn在上行链路的绑定；

下行链路传输：

a)接收调制解调器发送的数据帧，该数据帧表示为图4中的apnvlany；

b)判断所述数据帧的vlan信息是否与预设的转发规则(可以是图4中转发表)匹配；若是，则将该数据帧的vlan信息改写成为对应的uservlan，即图4中uservlany和apnvlany之间的altervlan(修改vlan，指的是修改数据帧中的vlanid)，再向下转发到用户侧，转发出去的数据帧表示为图4中的apnvlany，实现了用户vlan与apn在下行链路的绑定。

进一步的，本发明各实施例还提供了一种高优先级的特殊的vlan转发规则，并建立一个使能变量，实现分配一个apn给不带vlan的用户设备(也可以是cpe，mifi等设备)。

需要说明的是，novlan(不带vlan的用户设备所对应的高优先级的特殊的vlan转发规则)是图7中uservlan-apnvlan转发表中的novlan；高优先级的意思是：当接收到数据包(或数据帧)时，相对于uservlan-apnvlan转发表中的其他项，必须首先判断是不是novlan，也即首先判断数据包中是否带vlan字段，若否，将数据包中的vlan字段与其它vlan(图7中的uservlan1、uservlan2、uservlan3直至uservlann)进行匹配；若是，按照novlan转发。由于首先判断是不是novlan，进而体现了novlan的高优先级

其中，使能变量用于用户novlan项的开启与关闭，即决定特殊的vlan转发规则是否有效，也即控制图7中的novlan---apnvlanm是否有效，如果使能了，设备才会匹配novlan此项，没有使能是不会匹配这条特殊的vlan转发规则。预设转发表为预先设置，根据实际需要决定是否要使用此条特殊的vlan转发规则，如果不使用，可以不使能或者删除本规则。

用户设备可通过vlan区分的，每个用户设备的vlan互不相同，只有一台设备能用novlan，进而特殊规则只能应用于一台设备，在uservlan-apnvlan转发表中对接收数据帧的处理过程如下：

a.上行链路

a)接收用户设备发送的数据帧；

b)如果不带vlan(不带vlan指的是数据帧中没有vlan数据包格式中的4个字节的vlan标签，即vlantag)首先判断该特殊规则使能(使能可以理解成规则有效，不使能即规则无效，当规则存在且有效时才会生效)：若使能，则被添加配置指定的apnvlan后向上发出到图7中的modem侧，向上发出的数据帧在图7中为apnvlanx，上述过程即图7中putonvlan(添加vlan，也即将apnvlanx作为vlan字段添加到数据帧中)的过程，实现上行链路的通信；如果未使能，则不做处理继续转发，最后被丢包。

b.下行链路

a)接收调制解调器发送的数据帧，即图7中的apnvlany；

b)判断该数据帧vlan信息是否符合特殊规则：若符合，则删去vlan字段，继续向下转发到图7中的用户侧，最终被用户设备接收；若不符合，则按照低优先级vlan转发规则(低优先级的vlan转发规则即uservlan-apnvlan转发表中的普通项，如图7所示的uservlan1、uservlan2、uservlan3直至uservlann)修改vlan信息后继续转发，被对应vlan的用户设备获取。

在如图8所示的一个实施例中，公开了一种apn分配方法，以该方法应用于图1中的通信设备105为例进行说明，包括：

上行链路传输过程：

步骤s802，提取终端侧数据帧的终端标识信息，并通过终端标识信息查询存储在通信设备中的预设转发表；预设转发表包括各用于关联终端设备的第一终端标识项以及各用于关联apn的第一apn项；

其中，预设转发表为如图9所示的usermac-apnvlan转发表；其中，预设转发表中各第一终端标识项(图9中的usermac1、usermac2、usermac3直至usermacn)与各第一apn项(图9中的apnvlan1、apnvlan2、apnvlan3直至apnvlann)一一对应。终端标识信息是终端侧数据帧中的源mac字段，第一终端标识项是与源mac字段相同格式的数值，第一apn项是与vlan字段相同格式的数值。

具体地，通过终端标识信息查询预设转发表的步骤如上述步骤s502至步骤510相同，此处不再赘述。

步骤s804，在存在匹配终端标识信息的第一终端标识项时，确认查找到终端标识信息的记录，并获取匹配apn项；在不存在匹配终端标识信息的第一终端标识项时，丢弃终端侧数据帧。

其中，匹配apn项为预设转发表中、匹配终端标识信息的第一终端标识项对应的第一apn项；

步骤s806，给终端侧数据帧添加匹配apn项的值，最终上传添加匹配apn项后的终端侧数据帧到通信协议转换设备107中。

具体地，给终端侧数据帧添加匹配apn项的值的步骤为：把匹配apn项的值作为vlan字段添加到终端侧数据帧中。

下行链路传输过程：

步骤s812，提取通信协议转换侧数据帧的apn标识信息，并通过apn标识信息查询预设转发表；

其中，apn标识信息是通信协议转换侧数据帧中的vlan字段。

具体地，通过apn标识信息查询预设转发表的步骤与上述步骤s702至步骤s710相同，此处不再赘述。

步骤s814，在存在匹配apn标识信息的第一apn项时，确认查找到apn标识信息的记录；在不存在匹配apn标识信息的第一apn项时，丢弃通信协议转换侧数据帧。

步骤s816，删除通信协议转换侧数据帧中的apn标识信息，也即删除通信协议转换侧数据帧中的vlan字段，下发删除vlan字段后的通信协议转换侧数据帧到终端设备101中，使终端设备101获取到相关联的通信协议转换侧数据帧。

在一个具体的实施例中，通过预设转发表直接查询得到与终端标识信息匹配的第一apn项或与apn标识信息匹配的第一终端标识项，而不是临时给终端标识信息分配相应的第一apn项或给apn标识信息分配相应的第一终端标识项，提高了数据处理效率。除此之外，第一终端标识项为与源mac字段格式相同的数值，好处在于，在下行链路的传输过程中，不需要修改通信协议转换侧数据帧中的apn标识信息(即vlan字段)，直接删除即可，提高了数据传输效率。因为数据帧的数据部分还包括关联终端设备101的目的mac字段，进而不用vlan字段也能使相关联的终端设备101获取到相应的通信协议转换侧数据帧。

基于上述内容，为了进一步阐述本发明，特以应用usermac-apnvlan转发表为例，说明本发明apn分配方法的具体实现过程。

基于上述一种应用apn分配方法的用户vlan实现装置，其存储器不再存储上述uservlan-apnvlan转发表以及转发表中相应的vlan转发规则，而是重新建立一个usermac-apnvlan转发表。

需要说明的是，usermac-apnvlan这种方式适合用于已经获知网络上所有的用户终端mac地址且之后不会新增用户终端的情况。uservlan-apnvlan的转发表和usermac-apnvlan的转发表这两种方式不兼容，是两种不同的实现方式，一个是vlan标识用户终端(即终端设备)，一个用mac标识用户终端，按需选择其中一种实现方式搭建网络。

转发表包括多条预设的转发规则，每条预设的转发规则包含usermac(如图9所示的usermac1、usermac2、usermac3直至usermacn)和apnvlan(图9所示的apnvlan1、apnvlan2、apnvlan3直至apnvlann)两项，具体对接收的数据的处理过程如下：

上行链路传输：

a)接收用户设备发送的数据帧，即图9中的usermacx。

b)判断所述数据帧的源mac字段是否与预设的转发规则匹配；若是，则给该数据帧打上apn指定的vlan，再向上转发到图9中的modem侧，向上转发的数据帧在图9中表示为apnvlanx，实现了用户终端mac地址与apnvlan在上行链路的绑定。

下行链路传输：

a)接收调制解调器发送的数据帧，即图9中的apnvlany。

b)判断所述数据帧的vlanid是否与预设的转发规则匹配；若是，则将该数据帧的vlan字段删去，再向下转发到图9中的用户侧，向下转发的数据帧在图9中表示为usermacy，实现了用户终端mac地址与apnvlan在下行链路的绑定。

在一个具体的实施例中，提供了多种网络结构把基站的业务通道(即业务承载通道)直接分配到用户终端设备，实现多用户独享带宽，保证各个用户之间的带宽不会相互影响，提高了网络利用率，优化了用户的网络体验。

应该理解的是，虽然图2、图3、图5、图6和图8中的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2、图3、图5、图6和图8中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图10所示，提供了一种apn分配装置，包括：终端数据处理模块1010和通信数据处理模块1020，其中：

终端数据处理模块1010，用于在查找到终端侧数据帧中终端标识信息的记录时，基于终端标识信息编辑终端侧数据帧，得到匹配相应apn的终端侧数据帧并上传；

通信数据处理模块1020，用于在查找到通信协议转换侧数据帧中apn标识信息的记录时，基于apn标识信息编辑通信协议转换侧数据帧，得到匹配相应终端设备的通信协议转换侧数据帧并下发。

进一步的，终端数据处理模块1010包括：

终端标识信息提取模块，用于提取接收到的终端侧数据帧的终端标识信息；

终端标识信息查询模块，用于通过终端标识信息查询预设转发表，在存在匹配终端标识信息的第一终端标识项时，确认查找到终端标识信息的记录。

具体地，如果终端标识信息查询模块查找不到终端标识信息的记录，则丢弃与该终端标识信息对应的终端侧数据帧。

通信数据处理模块1020包括：

apn标识信息提取模块，用于提取接收到的通信协议转换侧数据帧的apn标识信息；

apn标识信息查询模块，用于通过apn标识信息查询预设转发表，在存在匹配apn标识信息的第一apn项时，确认查找到apn标识信息的记录。

具体地，如果apn标识信息查询模块查找不到apn标识信息的记录，则丢弃与该apn标识信息对应的通信协议转换侧数据帧。

终端标识信息查询模块通过指针轮询预设转发表，查找是否存在匹配终端标识信息的第一终端标识项；apn标识信息查询模块通过指针轮询预设转发表，查找是否存在匹配所述apn标识信息的第一apn项。

进一步的，终端数据处理模块1010还包括：

终端数据编辑模块，用于获取匹配apn项，并在终端标识信息为vlan字段时，将终端标识信息的相应字段修改为匹配apn项的值；或者在终端标识信息为源mac字段时，给终端侧数据帧添加匹配apn项的值。

具体地，终端数据编辑模块在终端标识信息为vlan字段时，将终端标识信息修改为匹配apn项的值；或者在终端标识信息为源mac字段时，给终端侧数据帧添加匹配apn项的值作为vlan字段。

通信数据处理模块1020还包括：

通信数据编辑模块，用于获取匹配终端标识项，在匹配终端标识项为vlan字段时，将apn标识信息的相应字段修改为匹配终端标识项的值；或者在匹配终端标识项为源mac字段时，删除通信协议转换侧数据帧中的apn标识信息。

其中，apn标识信息为vlan字段。

具体地，通信数据编辑模块在获取到的匹配终端标识项为vlan字段时，将apn标识信息修改为匹配终端标识项的值。

进一步的，还包括：

终端标识信息确认模块，用于确认终端侧数据帧中是否存在终端标识信息；

具体地，在终端标识信息确认模块确认不存在时，通信数据编辑模块在终端侧数据帧中添加第二apn项的值并上传。在终端标识信息确认模块确认不存在、且不存在第二apn项时，丢弃该终端侧数据帧。

在apn标识信息查询模块通过apn标识信息查询到存在匹配apn标识信息的第二apn项时，通信数据编辑模块删除通信协议转换侧数据帧中的apn标识信息。

关于apn分配装置的具体限定可以参见上文中对于apn分配方法的限定，在此不再赘述。上述apn分配装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于通信设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于通信设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种通信设备，通信设备连接在终端设备和通信协议转换设备之间，通信设备用于执行上述apn分配方法的步骤。

为了详细阐述本发明的技术方案，特以图11为例，说明基于本发明通信设备实现上述apn分配方法各实施例的具体过程：

在如图11所述的一个实施例中，用户终端和cpe设备在图11中为终端设备，通信设备为网桥，网桥存储了一个uservlan-apnvlan转发表，转发表包括多条uservlan-apnvlan转发规则，假设网桥一侧的网口名为eh0，另一侧的网口名为eth1。

当eth0接收到来自用户侧的数据帧时，根据该数据帧的vlanid字段(即vlan字段)逐条查找按照转发表中的uservlan项(图4中的uservlan1、uservlan2、uservlan3至uservlann)，若能匹配，则将数据帧的vlanid字段修改为uservlan对应的apnvlan的值，最后将修改后的数据帧从eth1发往调制解调器；若不能匹配，则丢包。

当eth1接收到来自modem(调制解调器)侧的数据帧会根据该数据帧的vlanid字段逐条查找按照转发表中的apnvlan项(图4中的apnvlan1、apnvlan2、apnvlan3至apnvlann)，若能匹配，则将数据帧的vlanid字段修改为apnvlan对应的uservlan的值，最后将修改后的数据帧从eth0发往用户侧；若不能匹配，则丢包。

进一步的，对于无vlan的数据帧的转发实现方案如下：

如图7所示，在上述uservlan-apnvlan转发表的基础上，新增一个规则，novlan---apnvlanm，如果此规则使能，则eth0接收到来自用户侧的数据帧后，会首先判断数据帧有无vlan，即判断数据帧中有无vlan字段，若无，则给数据帧添加vlan，即添加apnvlanm的值作为数据帧的vlanid字段，然后再从eth1发往调制解调器；

当eth1接收到来自modem侧的数据帧后，会逐条查找按照转发表中的apnvlan项(图7中的apnvlan1、apnvlan2、apnvlan3至apnvlann)，若能匹配且apnvlan对应的是novlan则给数据帧脱去vlan，即删除数据帧中的vlan字段，然后再从eth0发往用户侧；若不能匹配，则丢包处理。

进一步的，分配一个apn和一个用户vlan的转发关系给ltecpe设备(图11中的cpe设备)，让cpe设备也能连接到因特网，从而与网管软件通信，能够接收网管软件的管理，可以实时修改网桥的配置参数。

具体地，把ltecpe设备当作一个用户设备(终端设备)分配vlan。具体实现方式如下：在ltecpe设备中新建一个vlan网口,vlan网口的vlanid为指定的用户vlan字段，在预设转发表中有某项转发规则的用户vlan字段等于上述的vlanid，即实现了分配一个apn和一个用户vlan的转发关系给ltecpe设备。ltecpe设备发往基站的数据包中的vlan字段均会被修改成对应的apnvlan的值，apn是通过vlan划分的，每个apn对应一个apnvlan。

在一个实施例中，用户终端和cpe设备在图11中为终端设备，通信设备为网桥，网桥存储了一个usermac-apnvlan转发表，转发表包括多条usermac-apnvlan转发规则，假设网桥一侧的网口名为eh0，一侧网口名为eth1。

当eth0接收到来自用户侧的数据帧会根据该数据帧的源mac字段逐条查找按照转发表中的usermac项(图9中的usermac1、usermac2、usermac3至usermacn)，若能匹配，则给数据帧添加vlan，即将usermac对应的apnvlan的值作为vlanid字段添加到数据帧中，最后将修改后的数据帧从eth1发往调制解调器；若不能匹配，则丢包处理。

当eth1接收到来自modem侧的数据帧会根据该数据帧的vlanid字段逐条查找按照转发表中的apnvlan项(图9中的apnvlan1、apnvlan2、apnvlan3至apnvlann)，若能匹配，则脱去vlan，即删除数据帧中的vlanid字段，然后再从eth0发往用户侧，数据帧中由上一级路由提供的目的mac字段不作修改，若vlan不能匹配，则丢包处理。

进一步的，分配一个apn和一个用户终端mac地址的转发关系给ltecpe设备(图11中的cpe设备)，让cpe设备也能连接到因特网，从而与网管软件通信，能够接收网管软件的管理，可以实时修改网桥的配置参数。

具体地，把ltecpe设备当作一个用户设备(终端设备)。具体实现方式如下：获取ltecpe设备的mac地址，在预设转发表中有某项转发规则的用户终端mac地址(图9中的usermac1、usermac2、usermac3至usermacn)等于上述的mac地址，即实现了分配一个apn和一个用户终端mac地址的转发关系给ltecpe设备。

在另一个实施例中，以图12为例，用户终端在图12中为终端设备，与上述两个实施例不同之处在于，通信设备为cpe设备。上述两个实施例中通信设备为网桥，而网桥的网络协议实现不完整，不能访问因特网，从而不能通过在线对通信设备进行控制，但当通信设备为cpe设备时，cpe设备可通过占用转发表的某项转发规则连接到因特网，进而与位于因特网上的服务器的某网管进程建立连接，即能够与网管进程通信，从而实现cpe设备的在线管理，还可以实现转发表的在线更新，便于维护，稳定性好。

下面结合一个具体的例子，对以cpe设备为通信设备作详细的说明。

如图13所示，通信设备包括应用层1310、vlanchanger管理模块1320以及lte多apn联网通道模块1330；其中，应用层1310用于配置uservlan参数(第一终端标识项)和相应的apn参数(第一apn项)，也即绑定uservlan参数和apn参数；vlanchanger管理模块1320用于将绑定后的uservlan参数和apn参数存储至如图14所示的vlan---apnvlan的转发表(相当于uservlan-apnvlan转发表，图14中左侧的用户vlan1、用户vlan2至用户vlann相当于第一终端标识项，右侧的apnvlan1、apnvlan2至apnvlann相当于第一apn项)；lte多apn联网通道模块1330用于基于vlanchanger管理模块中的uservlan参数和apn参数进行联网请求。

进一步的，cpe设备工作于桥模式(relay模式，即中继模式)。

需要说明的是，cpe设备基于应用层1310、vlanchanger管理模块1320以及lte多apn联网通道模块1330执行上述各实施例中的apn分配方法。

在一个实施例中，提供了一种通信设备，该通信设备可以是服务器，其内部结构图可以如图15所示。该通信设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该通信设备的处理器用于提供计算和控制能力。该通信设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该通信设备的数据库用于存储预设转发表。该通信设备的网络接口用于分别与外部的以太网组建设备以及通信协议转换侧设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种apn分配方法。

在一个实施例中，提供了一种通信设备，该通信设备可以是终端，其内部结构图可以如图16所示。该通信设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该通信设备的处理器用于提供计算和控制能力。该通信设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该通信设备的网络接口用于分别与外部的以太网组建设备以及通信协议转换侧设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种apn分配方法。该通信设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该通信设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是通信设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图15或图16中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的通信设备的限定，具体的通信设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，如图17所示，提供了一种apn分配系统，包括依次连接的核心网、基站、通信协议转换设备、通信设备(图17中的cpe设备)、以太网组建设备(图17中的交换机)以及终端设备(图17中的用户终端，且用户终端可以有8个)。其中，通信设备用于执行上述各实施例中的apn分配方法。

具体地，基站通过lte空口协议与cpe设备连接；cpe设备通过lan(localareanetwork，局域网)口与交换机连接。进一步的，cpe设备可包括一个或多个连接交换机的lan口，扩展性强。

上述apn分配系统中，通过cpe设备的应用层配置多个uservlan参数(图17中的vlan1、vlan2、vlan3至vlan8)和相应的各apn参数(图17中的apn1、apn2、apn3至apn8)，并将多个uservlan参数和相应的各apn参数存储至vlanchanger管理模块中的vlan---apnvlan转发表。

配置基站及核心网的相关参数，具体地，核心网通过配置路由或acl(accesscontrollist，访问控制列表)规则来配置相关apn信息，决定了用户(终端设备)的业务走向，可将不同终端用户数据通向不同网络域，也可将所有用户通向同一网络域；核心网111还能够给终端用户(终端设备)分配ip地址。

在下行链路的传输过程中，核心网111与外界网络通信，通过核心网配置的不同路由或acl规则，将分别与多个apn分配业务承载通道对应的不同网络域的数据下发到基站。

在上行链路的传输过程中，基于不同的apn分配业务承载通道及核心网配置的不同路由或acl规则，基站通过核心网将终端侧数据帧发往不同的网络域。

需要说明的是，上述基站和终端设备之间的上行链路的传输过程和下行链路的传输过程在上文已有阐述，这里不再赘述。

进一步的，cpe设备中包括sim(subscriberidentificationmodule，用户身份识别单元)卡，该sim卡在核心网上注册后即可正常使用，使cpe设备能够正常联网。

进一步的，交换机包括有多个连接终端设备的联口端口，联口端口配置为trunk(主干线)，允许apn1～8(8个第一apn项)所匹配的vlan(第一终端标识项)通过；联合端口还配置为access，端口的vlan与对应的各apn所匹配的vlan一致。

进一步的，在cpe设备上启用apn1～8中的某一个apn(如apn1)进行拨号联网请求，拨号联网成功后，同时与启用的apn对应的终端用户(图16中的用户终端)从核心网上分配到ip地址，通过cpe设备中的转发表及lte多apn联网通道模块，将终端用户发出的终端侧数据帧转发至基站，实现终端用户访问epc后端网络(核心网)；未启用的apn不能进行联网请求及访问epc后端网络；或者逐一启用另外的apn进行拨号联网请求，拨号联网请求成功后，终端用户均能从核心网上分配到ip地址；通过cpe设备中的转发表及lte多apn联网通道模块，将终端用户发出的终端侧数据帧转发至基站，实现终端用户访问epc后端网络(核心网)。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现一种apn分配方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。