通信简史:从信鸽到6G+

第 1 章 回顾人类沟通史 1

1.1智人的出现 2

1.1.1人类共同的母亲露西 2

1.1.2其他人属动物的种类（人种） 3

1.1.3猴子与猩猩的不同 3

1.1.4智人是如何胜出成为地球动物之霸王的呢 4

1.2尼安德特人消失之谜 5

1.2.1沟通方式和沟通效率决定了智人在地球上的统治地位 6

1.2.2“人属文明，人属语言”的多样性 8

1.2.3神与宗教的诞生 9

1.2.4传说中的女娲 10

1.2.5北京猿人是中华民族的祖先吗 10

1.3假如尼安德特人还在的话 11

1.3.1走在王府井大街上的尼安德特人 11

1.3.2发音不全的尼安德特人 11

1.3.3受过现代教育的尼安德特人 12

1.3.4争取人权平等的尼安德特人 12

1.4人体需要能量 13

1.4.1人类的烦恼：食物 13

1.4.2甜食的作用 13

1.4.3人体的大脑需要能量 14

1.4.4大脑与手机（小型计算机） 15

1.4.5说说好吃懒做 16

1.5农业时代的沟通方式 17

1.5.1人类好像开始了安居乐业 17

1.5.2国家概念的出现 18

1.5.3造纸术的发明 19

1.5.4近距离的沟通 20

1.5.5中距离的沟通 21

1.5.6远距离的沟通 23

1.6工业时代的沟通方式 24

1.6.1科学革命奠定了欧洲工业革命的基础 24

1.6.2人类迎来了工业时代 25

1.6.3动力交通工具的出现 26

1.6.4早期工业时代的沟通 26

1.6.5电报的发明 27

1.6.6电话的发明—贝尔公司的诞生 28

1.6.7中国的**套电话系统 29

1.6.8报纸、杂志、广播、电视等媒体的出现 30

1.7信息时代的沟通方式 32

1.7.1信息技术 32

1.7.2何谓信息 34

1.7.3信息时代指的是什么时候 35

1.7.4电子邮件让书信变得如此珍贵 38

1.7.5海狮汽车还是武器吗 39

1.7.6低头族的出现 39

第 2 章 重温互联网 41

2.1互联网诞生的历史背景 42

2.1.1二次大战后的国际关系—美苏冷战 42

2.1.2美国人的担忧 42

2.1.3ARPANET：互联网的起源 43

2.1.4何谓网包 44

2.1.5互联网中的 WWW 是什么 45

2.2数字世界是何物 46

2.2.1模拟和数字的差异 46

2.2.2数字世界的好处 47

2.2.3从专用到共享 48

2.3互联网的蓬勃发展 49

2.3.1互联网的特点催生其蓬勃发展 49

2.3.2互联网的诞生地—美国 50

2.3.3互联网发展中欧洲的贡献 51

2.3.4日本的互联网事件 52

2.3.5中国互联网的跟随与后发优势 53

2.3.6成熟的互联网时代 54

2.421 世纪的互联网的重要技术：从有线通信到无线通信 55

2.4.1一个地球，两个世界 55

2.4.2难舍难分的孪生兄弟—互联网与通信技术 56

第 3 章 电波与无线通信 59

3.1问电磁波为何物 60

3.1.1磁场的发现 60

3.1.2库仑定律的解释 61

3.1.3麦克斯韦的预言 62

3.1.4电磁波的发现 64

3.2电磁波的种类 65

3.2.1电磁波可以传播能量 65

3.2.2各种频率的电磁波 65

3.2.3各种电磁波的特性 66

3.3用于无线通信的电磁波：（无线）电波 69

3.3.1无线通信电波种类 69

3.3.2无线通信电波的传播特性 70

3.3.3我国移动运营商的无线频谱 70

3.3.4脑波是电磁波吗 72

3.4世界主要国家的民用无线通信发展历程 73

3.4.1快速增长的日本经济诞生了世界上**张无线

通信网 73

3.4.2EVDO 启蒙了 3G 数据通信的梦想之白猫黑猫理论 75

3.4.3中国的通信发展历程 77

3.5生活中离不开的手机 81

3.5.1手机是什么 81

3.5.2手机种类 81

3.5.3手机在现代社会的作用 82

第 4 章 后疫情时代的到来和 5G 时代的开始 83

4.15G 的特征 85

4.1.15G 速度很快 85

4.1.25G 链接很多 86

4.1.35G 时延很短 87

4.25G 利用的技术 88

4.2.15G 用的频谱 88

4.2.25G 的频谱利用技术 89

4.3中美日等国的 5G 基站建设情况 92

4.3.1中美日等国 5G 商用开始时间 92

4.3.2中美日 5G 频谱的侧重点 93

4.3.3中美日 5G 的网络建设中使用的供应商 93

4.3.4目前为止中美日 5G 基站的建设简况 94

4.3.5日本乐天的挑战：Open RAN 94

4.3.6日本无线技术的心结 95

4.3.7日本的 Local 5G 95

4.45G 的各种流言 96

4.4.15G 电波会对人体有害吗 96

4.4.25G 电波影响飞机—美国的纠纷 97

4.4.35G 导致了新冠病毒吗 97

4.5为什么人类对于 5G 有如此的期待 98

第 5 章 5G 改变社会 101

5.1可持续发展目标 102

5.1.1 无 贫穷 102

5.1.2 零 饥饿 103

5.1.3良好的健康与福祉 103

5.1.4优质教育 104

5.1.5性别平等 104

5.1.6清洁饮用水和环境卫生 105

5.1.7经济适用的清洁能源 105

5.1.8体面工作和经济增长 105

5.1.9产业创新和基础设施 106

5.1.10减少不平等 106

5.1.11可持续城市和社区 107

5.1.12负责任的生产和消费 107

5.1.13气候行动 107

5.1.14海洋环境和陆地生态 107

5.1.15和平正义 108

5.25G 网络的构成 108

5.2.1 5G 基站 109

5.2.2 5G 传输 109

5.2.3 5G 控制处理装置 109

5.2.4 5G 核 心网 110

5.2.5 5G 终端 110

5.2.6 5G 基站的组网方式 110

5.3各国的 5G 倡议与产业政策 111

5.3.1中国的 5G 联合倡议 111

5.3.2日本 Beyond5G 战略 112

5.3.3美国的策略 113

5.45G 普及后衣食住行的改变 113

5.4.1温馨方便的住房 113

5.4.2智能冰箱方便购物 114

5.4.3边缘计算的不足与保姆机器人的出现 114

5.4.4自动驾驶、电动汽车的普及 115

5.4.5VR 旅游 116

5.4.65G 给服饰时装带来新的体验 116

5.4.7人人可以开启直播频道 117

5.4.85G 对产业的影响 117

5.55G 影响了国际政治 120

5.5.1以 5G 为契机的中美科技竞争 120

5.5.2为何转眼间中国在 5G 领先了 120

5.5.3美国人的焦虑 122

5.5.4清洁网络计划 123

5.5.5前美国总统特朗普的 Twitter 与 FCC 的 6G

实验频谱开放 123

第 6 章 6G 技术的研发已经拉开了序幕 125

6.16G 的起始与愿景 126

6.1.1人类的好奇心 126

6.1.2 5G 的 不足 127

6.1.3 6G 的 起始 128

6.1.4 6G 的 愿景 128

6.26G 的技术特征 130

6.2.1计算机游戏与元宇宙 130

6.2.26G 速度超快—feMBB 130

6.2.36G 链接超多—umMTC 131

6.2.46G 时延超短—euRLLC 131

6.2.5长距离高速移动通信—LDHMC 132

6.2.6超低功耗通信—ELPC 132

6.2.7超高数据密度—uHDD 132

6.2.8网络资源的需求化分配—NOD 132

6.2.9网络管理的人工智能化—NMbAI 133

6.2.10精灵网络—GN 133

6.36G 利用的技术 133

6.3.16G 用的频谱 133

6.3.26G 的频谱利用技术 134

6.4各国的 6G 研究 138

6.4.16G 研究的国际背景 138

6.4.2美国的 6G 研究 139

6.4.3日本的 6G 研究 139

6.4.4中国的 6G 研究 140

6.56G 时代的各种应用 141

6.5.1人体物联—体联网 141

6.5.26G 时代的 AI 冰箱 141

6.5.3豪华舒适的住房感受 142

6.5.4温馨可爱的 AI 机器人保姆 142

6.5.5触觉互联网的诞生 143

6.5.6从数字孪生到数字自我 143

6.5.7飞行汽车与交通道路的立体化 144

第 7 章 6G+ 时代的关键技术突破 147

7.1打开灵魂的大脑 149

7.1.1脑与计算机 149

7.1.2人的灵魂是什么 150

7.1.3脑机结合的实现 150

7.1.4从触觉互联网到五感互联网 153

7.2量子信息技术的突破 154

7.2.1量子计算机 154

7.2.2量子加密 155

7.2.3量子隐形传感 156

7.2.4中微子通信 157

7.3人工智能的进化 158

7.3.1伊甸园里的亚当与夏娃 159

7.3.2人类对人工智能的恐惧 160

7.3.3人类对人工智能的期待 161

7.3.4高度发达的人工智能必然来临 161

7.3.5人工智能和外星人 162

7.4再次思考人类沟通的重要性 163

7.4.1三人行必有我师 163

7.4.2说说天才 164

7.4.3脑内数据的挖掘 165

7.5生物医疗—大脑意识识别技术的突破 166

7.5.1微型治疗机器人的普及 166

7.5.2与狗交流，对牛弹琴 167

7.6互联网让人变得更“智慧”了吗 168

7.6.1用 ICT 眼光看“智慧”是什么 168

7.6.2人脑能处理得过来大量的信息吗 169

7.6.3处理信息需要大量的能量 171

第 8 章 移动通信的幕后英雄 173

8.1人类的活动需要能量 174

8.1.1人体活动需要能量 174

8.1.2人类社会的许多工具需要能源来驱动 175

8.1.3通信基站等设备需要大量能源 177

8.1.4热力学能量守恒定律 177

8.2能源问题可以被终极解决吗 179

8.2.1靠天吃饭 179

8.2.2化石燃料以及电能在支撑着现代生活 179

8.2.3地球温暖化 180

8.2.4清洁能源的获取 180

8.2.5 核 电站 181

8.2.6 人造太阳：托卡马克—可控核聚变发电 181

8.3默默无闻支持移动通信的有线通信技术 183

第 9 章 6G+ 时代的人类生活 185

9.1时间是相对的 186

9.1.1狭义相对论的诞生 186

9.1.2爱因斯坦悼念好友贝索 188

9.1.3可以与过去的自己和未来的自己通信吗 188

9.2高度发达的人工智能机器人社会 190

9.2.1机器人三原则 191

9.2.2AI 宣言 192

9.3人类生活在“6G+”时代 194

9.3.1受精卵的遗传基因改造 194

9.3.2婴儿出生 195

9.3.3贴心的机器人温馨保姆 195

9.3.4儿童时代的学习 198

9.3.5暗送脑波的恋爱表白 199

9.3.6虚拟接触与虚拟灵感性爱 199

9.3.7高效率的生活 200

9.3.8人活 500 岁、600 岁不算长寿，千岁爷、

千岁婆到处都是 202

9.4看看那时候人类的内心世界 202

9.4.1心思是什么 203

9.4.2未来通信与敞开心扉 203

9.5建设太阳系 204

9.5.1嫦娥奔月与广寒宫 204

9.5.2改造火星与金星 204

9.5.3开垦八大行星，木卫的旅游 206

9.5.4太阳系高速通信网的建设 208

9.6保护太阳系 208

9.6.1恐龙绝灭 208

9.6.2幸运的人类和地球防卫 209

9.6.3太阳系卫士 210

9.6.4太阳系边际探索站 211

第 10 章 高超的沟通方式会如何赋能人类呢 213

10.1未来设想 1：纳米传感器的出现与应用 215

10.1.1动物界网的出现 215

10.1.2人类与其他动物的沟通 215

10.1.3人类可否与植物沟通呢 216

10.2未来设想 2：繁衍方式决定文明的延续方式 216

10.2.1如何繁衍后代 216

10.2.2单性生殖繁衍方式 217

10.2.3多性生殖繁衍方式 217

10.3未来设想 3：AI 进化 217

10.3.1AI 进化和奇点的到达 217

10.3.2人类如何驱使 AI 218

10.4未来设想 4：打开生命的密码 219

10.4.1说说癌细胞 219

10.4.2生命的轮回与永恒 219

10.4.3意识上的长生不老—灵魂出窍 220

10.5未来设想 5：更大的能量 221

10.6未来设想 6：元材料的突破与高速飞船 222

10.6.1引力场与暗物质的利用 222

10.6.2反引力飞船 222

10.7未来设想 7：极致的掌握和控制 223

10.7.1什么是极短时间 223

10.7.2说说大数—功德无量佛法无边与穿越虫洞 224

10.8人类创造宇宙奇点 225

结束语 227