《現(xiàn)代通信網(wǎng)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱現(xiàn)代通信網(wǎng)ModernCommunicationNetwork課程編碼OSI223511020開課院部海洋與空間信息學(xué)院課程團(tuán)隊(duì)通信網(wǎng)絡(luò)組學(xué)分2.0課內(nèi)學(xué)時(shí)36講授24實(shí)驗(yàn)12上機(jī)0實(shí)踐0課外學(xué)時(shí)36適用專業(yè)通信工程授課語言中文先修課程計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信原理課程簡介（必修）本課程是通信工程專業(yè)的專業(yè)必修基礎(chǔ)課程。課程主要按照通信網(wǎng)垂直方向的傳送平面、業(yè)務(wù)平面和控制平面三個(gè)平面，對傳統(tǒng)電信網(wǎng)交換技術(shù)和通信網(wǎng)架構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行內(nèi)容組織，包括交換技術(shù)的基本原理和基本交換結(jié)構(gòu)、通信網(wǎng)架構(gòu)、通信網(wǎng)傳輸技術(shù)、IMS架構(gòu)、SDN以及VPN、CDN等內(nèi)容。以IP為核心，融合化、智能化（云化）、軟件化和虛擬化等，同時(shí)又介紹了網(wǎng)絡(luò)性能分析，網(wǎng)絡(luò)容量估算等常用方法。此外，還包含了前沿?zé)狳c(diǎn)和開放性問題。通過課程學(xué)習(xí)，除了掌握通信網(wǎng)相關(guān)的展業(yè)知識(shí)，主要培養(yǎng)學(xué)生對問題的分析能力，借助文獻(xiàn)資料研究，尋求問題解決方案，并對方案進(jìn)行分析并得到有效結(jié)論的能力，為學(xué)生進(jìn)一步后續(xù)專業(yè)課程和從事相關(guān)領(lǐng)域工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。Thiscourseisacompulsorybasiccourseforcommunicationengineeringmajor.Thecourseismainlyorganizedonthebasisoftraditionaltelecommunicationnetworkswitchingtechnologyandcommunicationnetworkarchitectureaccordingtothethreeplanesofverticaltransmissionplane,Serviceplaneandcontrolplaneofcommunicationnetwork,includingthebasicprincipleofswitchingtechnologyandbasicswitchingstructure,communicationnetworkarchitecture,communicationnetworktransmissiontechnology,IMSarchitecture,SDN,VPN,CDN,etc.WithIPasthecore,integration,intelligence(cloud),softwareandvirtualization,etc.Atthesametime,italsointroducescommonmethodssuchasnetworkperformanceanalysisandnetworkcapacityestimation.Inaddition,itincludesFrontierhotspotsandopenissues.Throughcourselearning,inadditiontomasteringtheexhibitionknowledgerelatedtocommunicationnetwork,studentsaremainlytrainedtoanalyzeproblems,andseeksolutionstoproblemswiththehelpofliteratureresearch,andtheabilitytoanalyzetheprogramandgeteffectiveconclusions,layingasolidfoundationforstudentstofurtherfollowupprofessionalcoursesandworkinrelatedfields.負(fù)責(zé)人大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標(biāo)序號(hào)代號(hào)課程目標(biāo)OBE畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)任務(wù)自選1M1目標(biāo)1：掌握交換技術(shù)和通信網(wǎng)的知識(shí)，通過學(xué)習(xí)過程使學(xué)生掌握明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、確定學(xué)習(xí)方法、自我監(jiān)督和評(píng)價(jià)的自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的方法。是12.12M2目標(biāo)2：能夠針對現(xiàn)代通信網(wǎng)中交換、傳送、業(yè)務(wù)和控制方面的復(fù)雜問題，借助文獻(xiàn)檢索和研究，尋求可行方案。是2.33M3目標(biāo)3：能夠運(yùn)用通信網(wǎng)與交換的知識(shí)和分析方法，基于網(wǎng)絡(luò)性能和需求，論證交換、傳送、業(yè)務(wù)或控制方案的有效性，并得到有效結(jié)論。是2.4三、課程內(nèi)容序號(hào)章節(jié)號(hào)標(biāo)題課程內(nèi)容/重難點(diǎn)支撐課程目標(biāo)課內(nèi)學(xué)時(shí)教學(xué)方式課外學(xué)時(shí)課外環(huán)節(jié)11第1章緒論本章重點(diǎn)難點(diǎn)：交換技術(shù)分類和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)級(jí)演進(jìn)/2/2/21.11.1通信網(wǎng)概述通信網(wǎng)的組成、分類和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、交換技術(shù)的分類、發(fā)展；通信網(wǎng)的發(fā)展M11講授1作業(yè)31.21.2網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)及演進(jìn)通信網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)、OSI與TCP/IP模型、通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)的演進(jìn)M11講授1自學(xué)42第2章交換技術(shù)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：交換結(jié)構(gòu)、交換網(wǎng)絡(luò)、電路交換、分組交換、軟交換/4/4/52.12.1電信交換技術(shù)概述交換節(jié)點(diǎn)技術(shù)、交換網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、典型的交換網(wǎng)絡(luò)和交換結(jié)構(gòu)M12講授2作業(yè)62.22．2電路交換、分組交換、軟交換技術(shù)電話交換技術(shù)的發(fā)展、數(shù)字程控交換機(jī)、電話交換網(wǎng)、移動(dòng)交換、分組交換和網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備、軟交換基本概念及特點(diǎn)、基于軟交換的下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)M2,M32講授2作業(yè)73第3章傳送層技術(shù)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：交換式以太網(wǎng)、VLAN、MPLS、PTN/4/4/83.13.1傳送層概述傳送網(wǎng)基本概念、技術(shù)M10.5講授0.5自學(xué)93.23.2以太網(wǎng)技術(shù)、路由技術(shù)傳統(tǒng)以太網(wǎng)、交換式以太網(wǎng)、虛擬局域網(wǎng)、路由協(xié)議概述M2,M31講授1作業(yè)103.33.3MPLS技術(shù)MPLS概述、MPLS標(biāo)簽分配與管理、MPLS的控制面和數(shù)據(jù)面、關(guān)鍵技術(shù)M2,M32講授2作業(yè)113.43.4PTN及關(guān)鍵技術(shù)PTN概念、關(guān)鍵技術(shù)M1,M20.5講授2自學(xué)124第4章控制層技術(shù)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：IMS網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議、通信流程/4/4/134.14.1IMS概述及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)MS的概念、技術(shù)特點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程、IMS功能實(shí)體介紹、IMS的接口M2,M31.5講授1.5作業(yè)144.24.2IMS的主要協(xié)議SIP、Diameter協(xié)議、COPS協(xié)議和H.248協(xié)議M1,M21講授1自學(xué)154.34.3MS用戶編號(hào)方案和通信流程用戶標(biāo)識(shí)、公共業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)、網(wǎng)絡(luò)實(shí)體標(biāo)識(shí)、發(fā)現(xiàn)流程、用戶注冊流程、基本會(huì)話建立流程、IMS會(huì)話的釋放過程M1,M31.5講授1.5自學(xué)165第5章通信網(wǎng)業(yè)務(wù)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：MPLSVPN、CDN、VoLTE/4/4/175.15.1業(yè)務(wù)概述通信網(wǎng)業(yè)務(wù)定義、分類和應(yīng)用M10.5講授1自學(xué)185.2VPN和基于MPLS的虛擬專用網(wǎng)VPN定義和基本技術(shù)要求、組網(wǎng)應(yīng)用和分類、安全技術(shù)、隧道協(xié)議、MPLSVPN概念、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)、工作流程M2,M31.5講授2作業(yè)195.35.3內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)CDN定義和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展和趨勢M1,M21講授0.5自學(xué)205.45.4VoLTE業(yè)務(wù)與技術(shù)LTE話音業(yè)務(wù)解決方案、架構(gòu)和業(yè)務(wù)流程、VoLTE關(guān)鍵技術(shù)M1,M31講授0.5自學(xué)216第6章網(wǎng)絡(luò)性能分本章重點(diǎn)難點(diǎn)：圖、最小生成樹、排隊(duì)模型、QoS/4/4/226.16.1圖論基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和圖、最小生成樹及其算法M2,M31講授1作業(yè)236.26.2最短路徑和網(wǎng)絡(luò)流量問題BellmanFord算法、Dijkstra算法、Floyd算法等算法、最大流問題、最小費(fèi)用流問題M1,M31講授1自學(xué)246.36.3排隊(duì)論基礎(chǔ)排隊(duì)模型基本概念、M/M/1、M/G/1、M/D/1排隊(duì)模型、M/M/m排隊(duì)、分組交換網(wǎng)時(shí)延分析M2,M31講授1作業(yè)256.46.4分組交換網(wǎng)其他性能分析分組交換網(wǎng)的QoS、分組語音節(jié)點(diǎn)的時(shí)延、網(wǎng)吞吐量、傳輸網(wǎng)、誤碼、同步等性能分析。M1,M31講授1自學(xué)267第7章通信網(wǎng)新技術(shù)本章重點(diǎn)難點(diǎn)：SDN、NFV、MEC/2/2/277.17.1SDN/NFV技術(shù)SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、工作流程、標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用、NFV基本概念和標(biāo)準(zhǔn)、體系架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)編排M1,M21講授0.5自學(xué)287.27.2云計(jì)算、霧計(jì)算云計(jì)算服務(wù)的分類、特點(diǎn)、5G中的SDN/NFV與云計(jì)算、MEC概述、關(guān)鍵技術(shù)和部署M1,M2,M30.5講授1.5自學(xué)29實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)1：通信網(wǎng)ATM交換系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析屬于必做實(shí)驗(yàn)。主要通過主流廠商工具軟件，搭建一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)和測試M1,M2,M32實(shí)驗(yàn)2自學(xué)30實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)2：通信網(wǎng)MPLS系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析屬于必做實(shí)驗(yàn)。主要通過主流廠商工具軟件，搭建一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)計(jì)和測試M1,M2,M32講授2自學(xué)31實(shí)驗(yàn)3實(shí)驗(yàn)3：SIP系統(tǒng)協(xié)議分析屬于必做實(shí)驗(yàn)。主要完成SIP用戶注冊信令流程分析、軟交換呼叫流程分析、主要完成語音RTP編碼分析、會(huì)話建立和拆除過程信令分析M1,M34實(shí)驗(yàn)4自學(xué)32實(shí)驗(yàn)4實(shí)驗(yàn)4：幀中繼FR網(wǎng)絡(luò)配置與分析屬于選做實(shí)驗(yàn)。主要是設(shè)計(jì)FR網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行測試和分析M1,M2,M32實(shí)驗(yàn)2自學(xué)33實(shí)驗(yàn)5實(shí)驗(yàn)5：MPLSVPN網(wǎng)絡(luò)配置與分析屬于必做實(shí)驗(yàn)，計(jì)和配置一個(gè)MPLSVPN系統(tǒng)，并進(jìn)行測試和分析M1,M2,M32實(shí)驗(yàn)2自學(xué)四、考核方式序號(hào)考核環(huán)節(jié)操作細(xì)節(jié)總評(píng)占比1章節(jié)測試1.章節(jié)布置3-4道題目。2.成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準(zhǔn)確性、是否按時(shí)上交、是否獨(dú)立完成評(píng)分。3.考核學(xué)生對交換與通信網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力，題型主要為網(wǎng)絡(luò)方案的設(shè)計(jì)和綜合分析評(píng)價(jià)。10%2課堂表現(xiàn)1、利用信息化工具，課前或課中進(jìn)行隨機(jī)的提問、調(diào)查或測試，每章節(jié)至少2次。2、成績采用百分制，按照問題回答準(zhǔn)確率進(jìn)行折算3、考查學(xué)生對學(xué)習(xí)的專注程度，考查學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的理解、掌握能力，題型主要為客觀題。15%3實(shí)驗(yàn)1.本課程12個(gè)學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，共5次實(shí)驗(yàn)。2.成績采用百分制，根據(jù)實(shí)驗(yàn)完成情況評(píng)分。3.考核學(xué)生對交換和網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的應(yīng)用能力，不同通信網(wǎng)絡(luò)問題，能夠根據(jù)用戶需求確定設(shè)計(jì)目標(biāo)，從技術(shù)角度優(yōu)選解決方案獲得有效結(jié)論。25%4期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學(xué)生對交換和通信網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)的掌握能力，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問題、解決問題的能力，題型主要有客觀題、簡答題、分析題、計(jì)算題等。50%五、評(píng)分細(xì)則序號(hào)課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)大致占比評(píng)分等級(jí)1M1章節(jié)測試40%A-按時(shí)完成，解題思路清晰、步驟完整、格式合理、答案準(zhǔn)確B-按時(shí)完成，解題思路比較清晰、步驟比較完整、格式合理、答案準(zhǔn)確C-按時(shí)完成，解題思路比較清晰、步驟基本完整、格式比較合理、答案基本準(zhǔn)確D-作業(yè)抄襲，未能按時(shí)完成，作圖不規(guī)范，解題思路混亂2M1實(shí)驗(yàn)30%A-完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，預(yù)先熟悉實(shí)驗(yàn)工具和平臺(tái)，對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)。B-完成了實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，預(yù)先了解了實(shí)驗(yàn)工具和平臺(tái)，對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了初步的思考。C-進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，預(yù)先了解部分實(shí)驗(yàn)工具和平臺(tái)，對實(shí)驗(yàn)方案部分內(nèi)容進(jìn)行了思考。D-沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)。3M1課堂表現(xiàn)30%測試題評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)4M2實(shí)驗(yàn)50%A-進(jìn)行了充分的文獻(xiàn)檢索，根據(jù)題目要求，提出了合理的實(shí)驗(yàn)方案。B-進(jìn)行了文獻(xiàn)檢索，根據(jù)題目要求，提出了較為合理的實(shí)驗(yàn)方案。C-進(jìn)行了文獻(xiàn)檢索，根據(jù)題目要求，提出基本正確的實(shí)驗(yàn)方案。D-未進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，沒有提出有效的實(shí)驗(yàn)方案5M2章節(jié)測試50%A-進(jìn)行了充分的文獻(xiàn)檢索，根據(jù)題目要求，提出了合理的可替代方案。B-進(jìn)行了文獻(xiàn)檢索，根據(jù)題目要求，提出了較為合理的可替代方案。C-進(jìn)行了文獻(xiàn)檢索，根據(jù)題目要求，提出基本正確的可替代方案。D-未進(jìn)行文獻(xiàn)檢索，沒有提出有效的可替代方案6M3章節(jié)測試35%A-方案論述充分，數(shù)據(jù)詳細(xì)B-方案論述較充分，數(shù)據(jù)比較詳細(xì)C-方案論述基本充分，數(shù)據(jù)基本符合要求D-方案論述不充分，數(shù)據(jù)不符合要求7M3實(shí)驗(yàn)35%A-方案論論述合理，結(jié)論正確B-方案論述較合理，結(jié)論正確C-方案論述基本合理，結(jié)論基本符合要求D-方案論述不充分，結(jié)論不符合要求8M3期末考試30%參見考試及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分等級(jí)說明：六、教材與參考資料序號(hào)教學(xué)參考資料明細(xì)1圖書|交換技術(shù)與通信網(wǎng),王珺等,清華大學(xué)出版社,2019年12