认识通信课程第12次课-第5章-骨干网数据传输5.3

-1-教学单元教案授课题目第12次课第5章_骨干网数据传输5.3教学时数2授课时间第12周教学目的与要求：1、了解ATM网络的工作原理2、了解MPLS网络的工作原理3、了解PTN网络的工作原理教学基本内容：1、ATM网络的工作原理2、MPLS网络的工作原理3、PTN网络的工作原理教学重点、难点：1、重点ATM网络的工作原理2、难点ATM、MPLS、PTN网络的工作原理教学方法：1、讲授法：通过生动语言直接向学生系统连贯地传授知识的方法；2、启发式教学法：充分利用多媒体效果，牢牢抓住学生的好奇心，启发学生观察分析，归纳总结；3、情景教学法：导入、讲授新课时，注重创设一定情景，以便于激发学生学习兴趣，启发学生思考；4、案例教学法：通过案例和故事引入，讲解知识点，让学生更好地理解。教学方式：采用超星学习通互动、课件展示、设备演示、黑板板书等教学手段。教学手段：故事化+案例化+理论一体的方法。老师课堂讲解、讨论、学生课后看书和网上资源自学，课堂提问了解学生掌握情况，课后交流进一步了解学生实际接收知识的效果。1.知识设计本节课在整个课程中的地位：骨干网数据传输在本《认识通信》课程中的地位为第12次授课。授课对象为202x级通信（本）n班。2.方法设计提出问题组织学生进行讨论；针对问题进行详细讲解；添加课程思政元素；安全教育；课堂总结；布置作业。3.活动设计添加师生互动内容、课程思政内容、创新创业内容、安全教育内容。4.时间设计本课程教学过程中的各时间节点的内容处理：（1）提前到课堂准备上课用到的PPT、现场或超星点名；（2）板书本节课内容提要提醒学生在学习过程中注意要点；（3）开课后进入提问环节吸引学生注意，激发好奇心，通过学习通选取学生回答问题；（4）本节课知识介绍详细介绍知识要点。（5）引入课程思政将专业知识介绍与学生政治思想素质相结合；（6）引入创新创业题目将本节知识内容与创新创业思想相结合；（7）课堂总结回顾重温所讲主要内容；（8）布置作业供学生课后复习和提高；教学过程：【引入：5分钟】【核心内容讲解：80分钟】【教学小结】：5分钟理论讲解75分钟，课程讨论，互动和测试5分钟。第11次课回顾1.电路交换、报文交换、分组交换技术解决了文件传输的突发性、海量性、非实时性问题。2.互联网协议解决了面向无连接的分布式电脑连接，使全球所有电脑可以相互连接。下面问题还有待解决：通信网中海量分组数据如何在骨干网上进行路由交换与传输？这些问题将在本次课中进行探索。第5章无处不在的通信网5.1伸向世界角落的电话网5.2分组交换激发的互联网时代5.3骨干网中的数据交换提出问题：讨论11.ATM信元是如何构成的？2.ATM网络是如何构成的？3.MPLS网络是如何构成的？5.3骨干网中高速数据的交换5.3.1文件传输的数据路由交换具体讲解：9页见PPT6页～PPT14页。5.3.2复杂一点的多协议标记交换具体讲解：13页见PPT15页～PPT27页。课程思政1ATM、MPLS、PBB技术的协议特点都是在数据包前面加上不同的标记数据头，以此来进行识别不同的网络和数据要送达的范围。这种加标识、加数据头来区别网络，区别数据传输范围的作法在我们的生活中很平常。如某某班长、某某书记，这样可以方便识别该同学附加的行政职责。但为什么ATM、MPLS、PBB技术都是外国人提出的，而没有我们自己提出的网络协议？这就是创新意识问题，不自信，习惯拿来就用。我国倡导的IPv9传输协议、中国互联网一直未能很好得到发展，值得大家深思。提出问题：讨论21.什么是分组传送网？2.SDN技术的基本思想是什么？3.光交换技术分为哪些种类？5.3.3广泛采用的分组传送网具体讲解：18页见PPT30页～PPT47页。5.3.4方兴未艾的SDN具体讲解：11页见PPT48页～PPT58页。5.3.5探索中的光交换具体讲解：16页见PPT59页～PPT64页。安全教育光信号在光纤中传输受到的干扰小，加之光的频率高，通信容量大，目前1000Mps传输速率的光纤已广泛地进入到普通用户家庭。大家想过没有，这里有没有安全隐患？当光纤受到外界压力挤压时，其体积是会发生微小改变的。这种改变会导致光在光纤中传输折射角的微小改变，进而导致光信号幅度的改变。这种信号幅度的改变是随外界压力的变化而变化的，即是说光信号的幅度受到了外界信号的调制。如果这种信号是话音引起的，相当于我们在家中讲的话就随着光纤传播到了远处，造成泄秘。过去有外国机构就用这种方式窃取我国机密。所以大家始终要有安全意识。课程思政2SDN的提出，源自光纤网络日益复杂，链路调度、维护、增减成本增加，有的方向传输业务供不应求，有的方向传输资源大量闲置造成浪费。于是产生了将功能电路与控制电路分离，然后通过软件来重组虚拟网络的理念。即然可以用软件来定义网络，我们也可以用软件来定义工业设施、农用设备、医用仪器、家用电器。打开思路我们就可实现软件定义无线电、软件定义卫星、软件定义农机、软件定义军舰等，这就是创新思维，举一反三。【教学小结】：5分钟第5章无处不在的通信网5.3骨干网中的数据交换5.3.1有点过时的信元交换5.3.2搞懂多协议标记交换5.3.3广泛采用的分组传送网5.3.4方兴未艾的SDN5.3.5探索中的光交换当模拟电话、模拟电视都数字化后，便都可以数据包的形式在互联网中传输，从而实现了电话网、电视网、互联网三网的融合传输。三网业务的爆发式增长，促进了骨干网的快速发展，使分组交换技术从TCP/IP技术向ATM、MPLS、PTN、SDN和光交换技术方向演进。补充内容1、思政内容2、安全教育思考题、讨论、作业：28、ATM信元头和信息段各有多少字节？各自的作用是什么？29、交互式虚连接（SVC）和永久虚连接（PVC）是如何工作的？30、什么是多协议标记交换MPLS？31、MPLS运行可分为哪两个阶段？32、PTN设备由哪三个平面组成？33、SDN的南向接口和北向接口的作用是什么？34、什么是光交换技术？35、光交换技术可分成哪两种类型？参考资料（含参考书籍、文献、网络资料）：1、选用教材：陈金鹰编《认识通信》，北京：机械工业出版社，2022.72、参考教材：陈金鹰编《通信导论》（第2版），北京：机械工业出版社，2019.93、百度、知网相关网络资源教学后记：本次课是《认识通信》的第十二次授课，主要涉及第5章