数据通信与网络基础教学计划与教学大纲

《数据通信与网络基础》教学计划与教学大纲课程代号：CS16021任课教师：杨献春开课时间：2001/2002学年第一学期授课对象：专升本99级和00级，二学历00级教学安排：教室地点教102选课人数272人授课时间星期二18:30-21:20教学1班（99级专升本00级二学历127人）星期四18:30-21:20教学2班（00级专升本145人）一、教学计划：总计60学时，两个教学班计划相同。教学16次计48学时第1-4周，第6-17周（第5周国庆节休假）讲座1次3学时第18周（2002年1月3日，星期四，两班合讲，自愿参加）复习1次3学时第19周答疑1次3学时第19或20周（待定）考试1次2小时左右二、教学大纲：课程名称数据通信与网络基础课程概述这是一个学期的课程,旨在学习数据通信基本原理和了解数据通信网络。本课程向学生介绍计算机之间及人机之间通信相关的各种基本技术，涉及的主题有：简单的通信模型，通信系统硬件（传输媒质、数据传输技术、数据终端设备，数据通信设备与接口），通信系统中的软件（数据编码、数据传输方式、数据传输协议），数据通信网（网络分层体系结构、交换式网络与广播式网络、宽带传输网、接入网），多媒体数据通信，数据通信发展历史与趋势。教学目标通过本课程的学习，学生能够了解电信与及数据通信的发展历史与前景知道通信种类及其使用的频段熟悉数据通信模型与术语知道数据通信标准及其制定机构知道数据通信网及其分类和用途描述数字传输与模拟传输的区别与各自的特点掌握信息的度量方法和信号时域频域特性分析方法了解传输信道特性及其对信号的影响掌握各种数据编码方法熟悉数据传输方式及基带传输与频带传输相关知识通晓通信线路的媒质、配置方式及多路复用技术熟知常用通信设备与接口描述网络分层体系结构的优点了解数据传输控制技术与网络交换技术初识各种交换式网络、广播式网络熟悉数据网宽带技术和接入技术了解多媒体通信和数据通信技术进展教材陈启美、李嘉，现代数据通信教程，南京大学出版社，2000年3月。引用文献1.杨心强、邵军力，数据通信与计算机网络，电子工业出版社，1998年4月。2.刘云等，通信与网络技术概论，中国铁道出版社，2000年1月。3.管致中、夏恭恪，信号与线性系统，高等教育出版社，1990年2月4.南利平，通信原理简明教程，清华大学出版社，2000年2月。5.杨世平等，数据通信原理，国防科技大学出版社，2001年1月。6.秦瑞新等，现代通信概论，国防工业出版社，1999年10月。7.顾尚杰、薛质，计算机通信网基础，电子工业出版社，2000年9月。8.LarryHughes,IntroductiontoDataCommunications,Jones&BartlettPublishers,Inc.,1997.9.GilbertHeld,UnderstandingDataCommunications,SixthEdition,NewRidersPublishing,1999.10.WilliamStallings,BusinessDataCommunications,ForthEdition，PrenticeHall,2000.11.WilliamStallings,DataandComputerCommunications,SixthEdition,PrenticeHall,2000.12.BehrouzForouzan,IntroductiontoDataCommunicationsandNetworking,SecondEdition,McGraw-Hill,2001.13.RaymondR.Panko，BusinessDataCommunicationsandNetworking,ThirdEdition,PrenticeHall,2000.14.JerryFitzgeraldandAlanDennis,BusinessDataCommunicationsandNetworking,SixthEdition,Wiley,John&Sons,Inc.,2001.15.RayHorak,CommunicationsSystems&Networks,SecondEdition,IDGBooksWorldwide,Inc.,2001.16.JeanWalrandandPranvimVaraiya,High-PerformanceCommunicationNetworks,SecondEdition,MorganKaufmannPublishers,Inc.,2000.17.M.TatipamulaandB.Khasnabish,MultimediaCommunicationsNetworksTechnologiesandServices,ArtechHouse,1998.参考资料1．讲稿与教学笔记（PowerPoint投影幻灯片）2．自编讲义的部分章节(Word文档)以上材料在个人主页上，仅供选课同学浏览或下载。教学内容第一讲通信与通信网（3学时）通信基本概念通信的回顾与热点，通信系统模型，通信种类的划分，各类通信使用的频段，通信标准与标准化组织；通信网通信网的构成，通信网的分类，通信网的拓扑结构，通信网的发展趋势。第二讲数据通信（2学时）数据通信的研究内容，数据通信系统的构成，数据网分类与体系结构，数据通信的质量要求，数据通信编码，数据通信的特点，数据通信的应用及其发展，我国数据通信发展概况。第三讲信号与系统（4学时）信息及其度量，信号种类与特性，系统类型及特性，信号时域分析，信号频域分析，频谱与时间函数的关系，信号功率频谱与带宽，信号衰耗与失真。第四讲信道特性（3学时）信道模型，噪声与信噪比，信道容量及传输速率，信道对信号传播的影响，信号的频谱搬移第五讲传输方式与传输质量（2学时）传输方式基带传输与频带传输，单工传输与双工传输，串行传输与并行传输，异步传输与同步传输。传输质量衡量方法数据信号的畸变度，数据传输差错率，畸变和误码的测试。第六讲数据编码（4学时）数字-数字编码数字信号码型的设计要求，单极性编码，极化编码、双极性编码，解决码流直流分量和同步问题的变形编码方法。模拟-数字编码PCM、DPCM、ADPCM、DM编码方法，主要讨论PCM编码及PAM脉码调制。数字-模拟编码2ASK、2FSK、2PSK、nQAM、DMT等数字调制方法简述。模拟-模拟编码AM，FM，PM。扩频技术跳频，直序扩频。第七讲基带数据传输（3学时）基带数据传输模型，基带传输有关理论，无失真传输，信号带限引起的失真，再生中继及其影响中继间隔的因素（码间串扰和线路噪声），码间串扰及其特性分析，眼图分析法，均衡滤波器。第八讲频带数据传输（3学时）频带传输系统基本构成，ASK、2FSK、2PSK等调制的原理分析，影响频带传输质量的因素（衰减失真，群时延失真，噪声，幅度突变与瞬时中断，相位突变与抖动，载波频率偏差，回波干扰，谐波失真，单频干扰）。第九讲信道媒质（3学时）信道媒质适用频段，双绞线、同轴电缆和光纤等有线媒质，地面微波、卫星、蜂窝系统等无线媒质。第十讲多路复用（4学时）线路配置与复用线路配置形式，线路的多路复用，多路复用基本理论。复用技术技术种类频分多路复用(FDM)，同步时分多路复用(TDM)，统计时分复用(STDM)，波分多路复用（波分复用WDM和密集波分复用DWDM)，码分多址复用(CDMA)。FDM应用举例电视，模拟载波系统。数字复接—TDM应用举例数字载波系统—准同步数字系列PDH，ISDN/B-ISDN用户接口，同步数字系列SDH/SONET，DDN复用与交叉连接。第十一讲传输控制（5学时）同步控制技术载波同步，位同步，帧同步，网同步。流量控制技术帧传输的模型，停止等待流量控制，滑动窗口流量控制。差错控制技术差错控制基本知识，不用信道编码的差错控制，基于检错码的差错控制，采用线性纠错码的差错控制，卷积码的纠错能力，常用的自动检错重发技术(ARQ)。第十二讲通信硬件（3学时）组网设备数据终端设备，线路终接设备（特别介绍调制解调器），传输控制设备，自动辅助设备，通信专用设备，局域网组网与互联设备。数据通信接口接口种类，机械特性，电气特性，功能特性与规程特性。第十三讲数据交换（3学时）电路交换，公用电话交换网及其模拟和数字业务，报文交换与分组交换，分组交换实例（X.25分组交换和IP分组交换），帧中继交换，ATM信元交换。第十四讲宽带数据通信（3学时）核心网与接入网，宽带传输与接入，接入网功能结构，xDSL数字用户线，FTTx光纤接入，HFC混合光纤/同轴电缆，无线本地环路WLL。第十五讲多媒体通信（3学时）多媒体通信基础知识，多媒体通信的特点，多媒体通信对网络的需求，多媒体通信的应用和进展。