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长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-1-计算机网络技术教案2016-2017第一学期长春理工大学光电信息学院翟红艺2016.9.5长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-2-课程编号：0340025总学时：56实验学时：8学分：3.3课程类别：专业课开课学期：第5学期适用专业：电子信息工程、电子信息科学与技术、自动化、电气自动化开课单位：电子工程分院一、课程性质、目的和任务1.本课程为电子信息、自动化等专业大学本科生的必修专业课。2.目的是使学生掌握计算机网络的基本理论，掌握OSI/RM参考模型、TCP/IP模型及网络协议、局域网技术、Internet接入技术。掌握网络组建，能够组建简单的以太网，并用HUB、网桥及交换机对以太网进行扩展。教学中要注意理论与实践相结合，突出讲清LAN结构、原理、CSMA/CD协议及网络互连技术，培养学生网络应用与开发能力，为在以后的工作中应用网络和开发网络打好基础。二、课程教学基本要求1.课程的先修课程：微型计算机原理与接口技术2.课程的重点和难点:计算机网络体系结构、网络协议、网络互联、流量控制、路由选择、差错控制、同步与复用、IP地址和子网划分。3.课程教学方法：启发式教学、讲授式教学、实验法教学4.课程的学习方法：理论学习和实验相结合三、课程授课内容及课时分配第1章：概论授课学时：51.计算机网络的产生与演变。2.计算机网络的定义与应用。3.计算机网络的组成与分类。4.计算机网络的体系结构与协议。重点：计算机网络的定义、计算机网络的组成、计算机网络的分类、计算机网络的体系结构与协议难点：计算机网络的体系结构第2章：物理层授课学时：61.物理层下的传输介质。2.模拟传输与数字传输。3.同步与复用。4.交换技术。5.信道的极限容量。6.物理层的功能、模型与特性。7.物理层标准举例。重点：模拟传输系统、数字传输系统、同步技术、多路复用、交换技术、信道容量、物理层特性、物理层标准举例难点：数字传输系统、异步传输、信道容量长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-3-第3章：数据链路层授课学时：61.数据链路层的功能、模型与服务2.流量控制3.差错控制4.面向位的控制规程HDLC5.Internet中的PPP协议重点：流量控制、差错控制、PPP协议难点：滑动窗口协议、循环冗余码第4章：网络层授课学时：81.网络层的功能与服务2.路由选择3.拥塞控制4.X.25的网络层重点：网络层的功能与服务、路由选择、拥塞控制难点：路由选择算法第5章：局域网授课学时：81.局域网概述2.参考模型及IEEE802标准3.IEEE802.3—CSMA/CD4.环介质访问方法5.令牌总线介质访问方法6.LAN的性能评价重点：局域网参考模型、CSMA/CD介质访问方法、环介质访问方法难点：环介质访问方法第6章：传输层授课学时：51.传输层服务和服务质量2.OSI传输层协议3.传输控制协议4.用户数据报协议重点：传输层服务和服务质量、传输控制协议、用户数据报协议难点：TCP协议第7章：应用层授课学时：21.概述2.域名系统3.电子邮件4.万维网重点：C/S模式、套接字API、域名系统第8章：网络互联授课学时：8长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-4-1.广域网的基本概念2.广域网接入技术3.Internet的网际协议—IPv4与IPv64.网络互联5.网络互联设备重点：接入网技术、IP协议、网络互联、网络互联设备难点：IP协议、网络互联四、实验1.实验项目一览表序号实验项目名称学时实验类别实验要求实验类型每组人数1网线制作2基础实验掌握技能型22局域网组建2基础实验掌握应用型23WEB服务器的配置与管理2综合实验掌握应用型24网络系统测试工具的功能与应用2综合实验掌握应用型22.实验项目目的和要求：[序号1].[网线制作]：掌握网线的制作标准，掌握网线的制作方法和网线的测试方法。[序号2].[局域网组建]：熟悉网络组建环境，掌握对等网络的组建与设置。[序号3].[WEB服务器的配置与管理]：配置WEB服务器，测试WEB服务器的性能。[序号4].[网络系统测试工具的功能与应用]：掌握四种网络系统测试工具的功能。3.考核方式随堂考察五、课程总学时分配课程总学时为56，其中理论学时48，实验学时8。章内容讲课实验课习题课实践课总学时长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-5-1概论552物理层6283数据链路层664网络层885局域网82106传输层5277应用层2248网络互连88合计48856六、推荐教材及参考书教材：《计算机网络》（第二版）刘衍珩康辉魏达编科学出版社主要参考书：《计算机网络》（第五版）谢希仁编著《计算机网络教程》（第2版）谢希仁编著人民邮电出版社实验指导书：《计算机网络实验指导书》翟红艺司夏岩姜威编院内教材七、课程考核方式课程成绩考试成绩占70%，平时成绩占30%（实验占20%，平时占10%）。八.教学授课班级电子信息工程专业1431114312电子信息科学与技术专业14351长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-1-教案次数第1次课课题第1章概论授课类型理论课（√）、实践课（）、实习（）教学时数2学时教学目的要求1.熟悉本课程主要内容、学习方法及成绩评定方法；2.计算机网络的产生与演变3.计算机网络的定义与应用教学内容提要时间设计本学期所授课程的主要内容及要求1.1.内容（共八章）1.2.要求：平时作业按时全交。1.3.考勤：课堂点名；作业登记。1.4.实验：人人动手完成每一个实验项目，独立完成实验报告成绩评定方法：总分=期末（70%）+平时（10%）+实验（20%）其中平时成绩=作业70%+考勤30%1.5.手机：13843092392Email：1103822094@qq.com计算机网络的出现过程可分三个阶段：面向终端的计算机网络、计算机通信网络和计算机网络定义：用通信线路将分散在不同地点的具有独立自主的计算机系统相互联接，并按网络协议进行数据通信和实现资源共享的计算机集合，称为计算机网络。5min15min25min30min15min教学重点难点计算机网络的定义、计算机网络的组成、讨论思考作业讨论：计算机网络的定义、计算机网络的组成、教学后记长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-2-教案次数第2次课课题第1章概论授课类型理论课（√）、实践课（）、实习（）教学时数2学时教学目的要求2.计算机网络的组成与分类3.计算机网络的体系结构与协议教学内容提要时间设计组成：资源子网：负责信息处理，实现资源共享。•主机•外部设备•软件、数据•通信子网：负责信息传递，提供用户入网接口。•网络节点•传输线路按拓扑结构分：按网络覆盖范围分：虚拟通信：数据不能从一个机器上的第n层直接传输到另一个机器上的第n层，而是沿纵向通过发生在相邻层之间的接口进行的。虚拟通信的三点归纳：①除了在物理介质上进行的是实通信外，其余对等层实体间进行的都是虚通信；②对等层的虚通信必须遵循该层的协议；③n层的虚通信是通过（n－l）／n层间接口处（n－l）层提供的服务以及（n－1）层的通信（通常也是虚通信）来实现的45min5min20min20min教学重点难点计算机网络的定义、计算机网络的组成、讨论思考作业作业：1.1、1.2、1.4教学后记长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-3-教案次数第3次课课题物理层授课类型理论课（√）、实践课（）、实习（）教学时数2学时教学目的要求物理层下的传输介质模拟传输与数字传输教学内容提要时间设计有线传输介质无线传输介质模拟传输系统1.模拟数据以模拟信号传输传统的电话系统，采用分级交换；长途干线采用频分复用的传输方式，即所谓的载波电话。2.数字数据以模拟信号传输在模拟信道中进行数字传输，必须先将数字信号转换为模拟信号！数字数据以数字信号传输模拟数据以数字信号传输20min25min30min15min教学重点难点模拟传输系统、数字传输系统、讨论思考作业讨论：模拟传输系统、数字传输系统、教学后记工作站A编码解码器工作站B数字信号模拟信号公用数据网模拟信号编码解码器长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-4-教案次数第4次课课题物理层授课类型理论课（√）、实践课（）、实习（）教学时数2学时教学目的要求同步与复用。交换技术。教学内容提要时间设计数据通信方式同步：通信双方的收发数据序列必须在时间上一致，以使接收方能准确地区分和接收发送方发来数据。同步方式：同步传输、异步传输。自同步法：从数据信息波形的本身提取同步信号（如曼彻斯特码、差分曼彻斯特码）。外同步法：不是在每个字符进行同步，而是在一组数据信息前后进行同步。又可分为面向字符的同步方式和面向位的同步方式。面向字符的同步方式：数据传输以字符串为单位，发送端在发送数据信息前，先向接收端发出一个或多个同步字符SYN(编码为00101000)面向位的同步方式：数据传输以数据块为单位，发送端在要发送的数据块的前后加上同步位模式F标志(编码为01111110）。多路复用技术电路交换存储转发交换报文交换分组交换5min20min20min15min30min教学重点难点同步技术、多路复用讨论思考作业思考：2.12、2.13教学后记通过学习掌握同步技术、多路复用长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-5-教案次数第5次课课题物理层授课类型理论课（√）、实践课（）、实习（）教学时数2学时教学目的要求信道的极限容量教学内容提要时间设计信道带宽：在信道上所能传输的电信号的频率范围，单位为赫兹。信道容量：以数据传输速率作为指标来表征一个信道传输数字信号的能力，即信道所能支持的最大数据传输速率。1.奈奎斯特定理定义：对具有矩形频谱的无噪声信道，若信道带宽为BHz，所能传送的信号最高码元速率为2B波特，则离散的、无噪声的数字信道的信道容量C为：C＝2Blog2M。C与码元状态数M有关，M越高C就越高，对于无噪信道，M可以取任意值，因而无噪信道的信道容量在理论上是无限的。例如：若信道带宽为3000Hz，则极限数据传输速率为6000bps；当信号电平数M为8时，即log28=3，则极限数据传输速率为18000bps。香农定理推导出了带宽受限制且有随机热噪声干扰的信道的极限数据传输速率，信号的极限数据传输速率除了与信道带宽B有关外，还与信号功率对噪声功率的比值S/N（信噪比）有关，其最大的数据传输速率(信道容量)为：C=B·log2(1+S／N)(bps)例如：若信道带宽为3000Hz，信噪比为30dB，则极限数据传输速率为：S/N=10(30/10)=1000C=3000log2(1+1000)≈3000×9.97≈29910bps≈30000bps10min35min15min30min教学重点难点重点：信道容量、讨论思考作业作业：3.1、3.2、3.3教学后记通过学习掌握信道容量概念和计算长春理工大学光电信息学院《通信原理》教案-6-教案次数第6次课课题物理层授课类型理论课（√）、实践课（）、实习（）教学时数2学时教学目的要求物理层的功能、模型与特性。物理层标准举例。教学内容提要时间设计物理层接口有四个技术特性:1.机械特性：规定了物理连接时接口所需连接插件的形状、规格尺寸、引脚数量、排列情况以及固定和锁定装置等。2.电气特性：规定了DTE和DCE间导线的电气连接及有关电路方面的特性。DTE和DCE之间各根导线的电气连接方式有：非平衡方式、采用差动接收器的非平衡方式、平衡方式。3.功能特性：定义了DTE和DCE间各信号线的功能，即某条信号线上出现的某一电平的电压表示何种确切含义。按功能可以分为：数据信号线、控制信号线、定时信号线、接地信号线。4.规程特性：定义了利用信号线进行二进制比特流传输的一组操作过程，即在建立、维持、拆除物理连接及信息交换过程中，各信号线的工作规则和先后顺序。V系列标准:指数据终端设备与调制解调器或网络控制器之间的接口，用于模拟信道接口,较复杂,如计算机异步通信接口EIARS-232-E；