2.4.1-电路交换（教案）-《计算机网络技术基础》同步教学（清华大学出版社）

教案 编号：PTGZ-269 流水号：068 （首页）共 4页 课程 《计算机网络技术基础》 一体化 理论 章节（课题）及内容 电路交换 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解电路交换的基本概念和工作原理。 · 掌握电路交换的特点和在通信网络中的应用。 · 理解电路交换与其他交换技术（如分组交换）的比较。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 · 电路交换的定义和基本工作原理。 · 电路交换的特点，包括建立连接、传输数据和释放连接的过程。 · 电路交换在传统电话网络中的应用。 教学难点 1. 电路交换过程中建立和维护连接的资源消耗。 2. 电路交换在处理突发性和变速率数据传输时的局限性。 3. 如何在实际应用中平衡电路交换和其他交换技术的使用。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 · 讲授法：通过讲解电路交换的基本概念和原理，引导学生理解电路交换的工作方式。 · 案例分析法：通过分析具体的电路交换案例，帮助学生掌握相关技术和原理。 · 对比法：通过比较电路交换和其他交换技术，让学生理解它们之间的区别和适用场景 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 提问：大家知道电话通话是如何实现的吗？电话网络中使用的是什么交换技术？ 2. 简要介绍通信网络的发展历史和电路交换在其中扮演的角色。 2分钟 讲授新课 练习指导 电路交换（Circuit Switching）是一种通信网中最早出现且应用最普遍的交换方式，主要应用于电话通信网中。电路交换的基本过程分为连接建立、信息传送和连接拆除三个阶段。 电路交换的特点如下： 1. **独占性**：建立电路后，即使站点之间无数据传输，线路也不允许其他站点共享，直到释放线路。 2. **实时性好**：一旦电路建立，通信双方的所有资源（包括线路资源）均用于本次通信，具有较好的实时性。 3. **高可靠性。**由于电路交换对线路资源的独占性，数据传输可靠、迅速，基本不会出现抖动现象，通信效率高，延时也非常小。 4. **面向连接**：通信前需要建立连接，通信结束后需要拆除连接。 5. **同步时分复用**：将通信时间划分为多个独立的时隙，每个时隙对应一个子信道，通过时隙交换实现数据传输。 6. **信息传送无差错控制**：电路交换不进行数据校验，只负责将数据从源端传输到目的端。 7. **基于呼叫损失的流量控制**：如果通信链路中没有足够的资源，新的呼叫将被阻塞，直到有足够的资源可用。 8. **信息具有透明性**：用户数据透明传输，要求收发双方自动进行速率。 电路交换在通信网络中的应用主要包括： 1. **电话通信**：电路交换最初应用于电话通信，实现电话用户之间的连接。 2. **远程批处理信息传输**：电路交换适用于需要高可靠性和低延迟的远程批处理信息传输。 3. **系统间实时性要求高的大量数据传输**：如实时视频、音频等，电路交换能够保证数据的高实时性和可靠性。 电路交换与分组交换的主要区别在于： 1. **通信线路的使用方式**：电路交换的线路在通信过程中始终保持连接，而分组交换的线路在数据传输过程中动态分配。 2. **数据传输方式**：电路交换适用于需要按先后顺序且以恒定速率快速传输的数据，而分组交换适用于对延迟和抖动要求不高的数据。 3. **资源利用率。**分组交换在数据传输方面具有更强的灵活性。 总之，电路交换是一种面向连接的、独占资源的、实时性好的交换方式，适用于对实时性和可靠性。 电路交换在传统电话网络中的应用是非常广泛的，因为电话通信要求实时性强、连接稳定、传输质量高。以下是电路交换在传统电话网络中的几个关键应用： 1. **固定电话服务**：在固定电话网络中，当用户拨打电话时，电话交换机通过电路交换技术在通话双方之间建立一条专用的物理连接。这条连接在整个通话期间一直保持，直到通话结束。 2. **长途电话服务**：对于长途电话，电路交换确保语音信号能够从发端交换机经过一系列中继交换机传输到收端交换机，而不会与其他通话共享同一物理线路。 3. **国际电话服务**：国际电话服务同样依赖于电路交换技术，通过跨国界的海底电缆、陆地线路和国际交换中心，建立和维护通话所需的专用电路。 4. **紧急呼叫服务**：紧急呼叫服务，如911或120，要求能够立即建立稳定的连接。电路交换确保了即使在网络拥堵的情况下，紧急