通信簡史：從信鴿到6G+

第 1 章 回顧人類溝通史 1
1.1智人的出現 2
1.1.1人類共同的母親露西 2
1.1.2其他人屬動物的種類（人種） 3
1.1.3猴子與猩猩的不同 3
1.1.4智人是如何勝出成為地球動物之霸王的呢 4
1.2尼安德特人消失之謎 5
1.2.1溝通方式和溝通效率決定了智人在地球上的統治地位 6
1.2.2“人屬文明，人屬語言”的多樣性 8
1.2.3神與宗教的誕生 9
1.2.4傳說中的女媧 10
1.2.5北京猿人是中華民族的祖先嗎 10
1.3假如尼安德特人還在的話 11
1.3.1走在 井大街上的尼安德特人 11
1.3.2發音不全的尼安德特人 11
1.3.3受過現代教育的尼安德特人 12
1.3.4爭取人權平等的尼安德特人 12
1.4人體需要能量 13
1.4.1人類的煩惱：食物 13
1.4.2甜食的作用 13
1.4.3人體的大腦需要能量 14
1.4.4大腦與手機（小型計算機） 15
1.4.5說說好吃懶做 16
1.5農業時代的溝通方式 17
1.5.1人類好像開始了安居樂業 17
1.5.2國家概念的出現 18
1.5.3造紙術的發明 19
1.5.4近距離的溝通 20
1.5.5中距離的溝通 21
1.5.6遠距離的溝通 23
1.6工業時代的溝通方式 24
1.6.1科學革命奠定了歐洲工業革命的基礎 24
1.6.2人類迎來了工業時代 25
1.6.3動力交通工具的出現 26
1.6.4早期工業時代的溝通 26
1.6.5電報的發明 27
1.6.6電話的發明—貝爾公司的誕生 28
1.6.7中國的 套電話系統 29
1.6.8報紙、雜誌、廣播、電視等媒體的出現 30
1.7信息時代的溝通方式 32
1.7.1信息技術 32
1.7.2何謂信息 34
1.7.3信息時代指的是什麼時候 35
1.7.4電子郵件讓書信變得如此珍貴 38
1.7.5海獅汽車還是武器嗎 39
1.7.6低頭族的出現 39
第 2 章 重溫互聯網 41
2.1互聯網誕生的歷史背景 42
2.1.1二次大戰後的國際關係—美蘇冷戰 42
2.1.2美國人的擔憂 42
2.1.3ARPANET：互聯網的起源 43
2.1.4何謂網包 44
2.1.5互聯網中的 WWW 是什麼 45
2.2數字世界是何物 46
2.2.1模擬和數字的差異 46
2.2.2數字世界的好處 47
2.2.3從專用到共享 48
2.3互聯網的蓬勃發展 49
2.3.1互聯網的特點催生其蓬勃發展 49
2.3.2互聯網的誕生地—美國 50
2.3.3互聯網發展中歐洲的貢獻 51
2.3.4日本的互聯網事件 52
2.3.5中國互聯網的跟隨與後發優勢 53
2.3.6成熟的互聯網時代 54
2.421 世紀的互聯網的重要技術：從有線通信到無線通信 55
2.4.1一個地球，兩個世界 55
2.4.2難捨難分的孿生兄弟—互聯網與通信技術 56
第 3 章 電波與無線通信 59
3.1問電磁波為何物 60
3.1.1磁場的發現 60
3.1.2庫侖定律的解釋 61
3.1.3麥克斯韋的預言 62
3.1.4電磁波的發現 64
3.2電磁波的種類 65
3.2.1電磁波可以傳播能量 65
3.2.2各種頻率的電磁波 65
3.2.3各種電磁波的特性 66
3.3用於無線通信的電磁波：（無線）電波 69
3.3.1無線通信電波種類 69
3.3.2無線通信電波的傳播特性 70
3.3.3我國移動運營商的無線頻譜 70
3.3.4腦波是電磁波嗎 72
3.4世界主要國家的民用無線通信發展歷程 73
3.4.1快速增長的日本經濟誕生了世界上 張無線
通信網 73
3.4.2EVDO 啟蒙了 3G 數據通信的夢想之白貓黑貓理論 75
3.4.3中國的通信發展歷程 77
3.5生活中離不開的手機 81
3.5.1手機是什麼 81
3.5.2手機種類 81
3.5.3手機在現代社會的作用 82
第 4 章 後疫情時代的到來和 5G 時代的開始 83
4.15G 的特徵 85
4.1.15G 速度很快 85
4.1.25G 鏈接很多 86
4.1.35G 時延很短 87
4.25G 利用的技術 88
4.2.15G 用的頻譜 88
4.2.25G 的頻譜利用技術 89
4.3中美日等國的 5G 基站建設情況 92
4.3.1中美日等國 5G 商用開始時間 92
4.3.2中美日 5G 頻譜的側重點 93
4.3.3中美日 5G 的網絡建設中使用的供應商 93
4.3.4目前為止中美日 5G 基站的建設簡況 94
4.3.5日本樂天的挑戰：Open RAN 94
4.3.6日本無線技術的心結 95
4.3.7日本的 Local 5G 95
4.45G 的各種流言 96
4.4.15G 電波會對人體有害嗎 96
4.4.25G 電波影響飛機—美國的糾紛 97
4.4.35G 導致了新冠病毒嗎 97
4.5為什麼人類對於 5G 有如此的期待 98
第 5 章 5G 改變社會 101
5.1可持續發展目標 102
5.1.1 無 貧窮 102
5.1.2 零 飢餓 103
5.1.3良好的健康與福祉 103
5.1.4優質教育 104
5.1.5性別平等 104
5.1.6清潔飲用水和環境衛生 105
5.1.7經濟適用的清潔能源 105
5.1.8體面工作和經濟增長 105
5.1.9產業創新和基礎設施 106
5.1.10減少不平等 106
5.1.11可持續城市和社區 107
5.1.12負責任的生產和消費 107
5.1.13氣候行動 107
5.1.14海洋環境和陸地生態 107
5.1.15和平正義 108
5.25G 網絡的構成 108
5.2.1 5G 基站 109
5.2.2 5G 傳輸 109
5.2.3 5G 控制處理裝置 109
5.2.4 5G 核 心網 110
5.2.5 5G 端 110
5.2.6 5G 基站的組網方式 110
5.3各國的 5G 倡議與產業政策 111
5.3.1中國的 5G 聯合倡議 111
5.3.2日本 Beyond5G 戰略 112
5.3.3美國的策略 113
5.45G 普及後衣食住行的改變 113
5.4.1溫馨方便的住房 113
5.4.2智能冰箱方便購物 114
5.4.3邊緣計算的不足與保姆機器人的出現 114
5.4.4自動駕駛、電動汽車的普及 115
5.4.5VR 旅遊 116
5.4.65G 給服飾時裝帶來新的體驗 116
5.4.7人人可以開啟直播頻道 117
5.4.85G 對產業的影響 117
5.55G 影響了國際政治 120
5.5.1以 5G 為契機的中美科技競爭 120
5.5.2為何轉眼間中國在 5G 領先了 120
5.5.3美國人的焦慮 122
5.5.4清潔網絡計劃 123
5.5.5前美國總統特朗普的 Twitter 與 FCC 的 6G
實驗頻譜開放 123
第 6 章 6G 技術的研發已經拉開了序幕 125
6.16G 的起始與願景 126
6.1.1人類的好奇心 126
6.1.2 5G 的 不足 127
6.1.3 6G 的 起始 128
6.1.4 6G 的 願景 128
6.26G 的技術特徵 130
6.2.1計算機遊戲與元宇宙 130
6.2.26G 速度超快—feMBB 130
6.2.36G 鏈接超多—umMTC 131
6.2.46G 時延超短—euRLLC 131
6.2.5長距離高速移動通信—LDHMC 132
6.2.6超低功耗通信—ELPC 132
6.2.7超高數據密度—uHDD 132
6.2.8網絡資源的需求化分配— D 132
6.2.9網絡管理的人工智能化—NMbAI 133
6.2.10精靈網絡—GN 133
6.36G 利用的技術 133
6.3.16G 用的頻譜 133
6.3.26G 的頻譜利用技術 134
6.4各國的 6G 研究 138
6.4.16G 研究的國際背景 138
6.4.2美國的 6G 研究 139
6.4.3日本的 6G 研究 139
6.4.4中國的 6G 研究 140
6.56G 時代的各種應用 141
6.5.1人體物聯—體聯網 141
6.5.26G 時代的 AI 冰箱 141
6.5.3豪華舒適的住房感受 142
6.5.4溫馨可愛的 AI 機器人保姆 142
6.5.5觸覺互聯網的誕生 143
6.5.6從數字孿生到數字自我 143
6.5.7飛行汽車與交通道路的立體化 144
第 7 章 6G+ 時代的關鍵技術突破 147
7.1打開靈魂的大腦 149
7.1.1腦與計算機 149
7.1.2人的靈魂是什麼 150
7.1.3腦機結合的實現 150
7.1.4從觸覺互聯網到五感互聯網 153
7.2量子信息技術的突破 154
7.2.1量子計算機 154
7.2.2量子加密 155
7.2.3量子隱形傳感 156
7.2.4中微子通信 157
7.3人工智能的進化 158
7.3.1伊甸園裡的亞當與夏娃 159
7.3.2人類對人工智能的恐懼 160
7.3.3人類對人工智能的期待 161
7.3.4高度發達的人工智能 然來臨 161
7.3.5人工智能和外星人 162
7.4再次思考人類溝通的重要性 163
7.4.1三人行 有我師 163
7.4.2說說天才 164
7.4.3腦內數據的挖掘 165
7.5生物醫療—大腦意識識別技術的突破 166
7.5.1微型治療機器人的普及 166
7.5.2與狗交流，對牛彈琴 167
7.6互聯網讓人變得更“智慧”了嗎 168
7.6.1用 ICT 眼光看“智慧”是什麼 168
7.6.2人腦能處理得過來大量的信息嗎 169
7.6.3處理信息需要大量的能量 171
第 8 章 移動通信的幕後英雄 173
8.1人類的活動需要能量 174
8.1.1人體活動需要能量 174
8.1.2人類社會的許多工具需要能源來驅動 175
8.1.3通信基站等設備需要大量能源 177
8.1.4熱力學能量守恆定律 177
8.2能源問題可以被 極解決嗎 179
8.2.1靠天吃飯 179
8.2.2化石燃料以及電能在支撐著現代生活 179
8.2.3地球溫暖化 180
8.2.4清潔能源的獲取 180
8.2.5 核 電站 181
8.2.6 人造太陽：託卡馬克—可控核聚變發電 181
8.3默默無聞支持移動通信的有線通信技術 183
第 9 章 6G+ 時代的人類生活 185
9.1時間是相對的 186
9.1.1狹義相對論的誕生 186
9.1.2愛因斯坦悼念好友貝索 188
9.1.3可以與過去的自己和未來的自己通信嗎 188
9.2高度發達的人工智能機器人社會 190
9.2.1機器人三原則 191
9.2.2AI 宣言 192
9.3人類生活在“6G+”時代 194
9.3.1受精卵的遺傳基因改造 194
9.3.2嬰兒出生 195
9.3.3貼心的機器人溫馨保姆 195
9.3.4兒童時代的學習 198
9.3.5暗送腦波的戀愛表白 199
9.3.6虛擬接觸與虛擬靈感性愛 199
9.3.7高效率的生活 200
9.3.8人活 500 歲、600 歲不算長壽，千歲爺、
千歲婆到處都是 202
9.4看看那時候人類的內心世界 202
9.4.1心思是什麼 203
9.4.2未來通信與敞開心扉 203
9.5建設太陽系 204
9.5.1嫦娥奔月與廣寒宮 204
9.5.2改造火星與金星 204
9.5.3開墾八大行星，木衛的旅遊 206
9.5.4太陽系高速通信網的建設 208
9.6保護太陽系 208
9.6.1恐龍絕滅 208
9.6.2幸運的人類和地球防衛 209
9.6.3太陽系衛士 210
9.6.4太陽系邊際探索站 211
第 10 章 高超的溝通方式會如何賦能人類呢 213
10.1未來設想 1：納米傳感器的出現與應用 215
10.1.1動物界網的出現 215
10.1.2人類與其他動物的溝通 215
10.1.3人類可否與植物溝通呢 216
10.2未來設想 2：繁衍方式決定文明的延續方式 216
10.2.1如何繁衍後代 216
10.2.2單性生殖繁衍方式 217
10.2.3多性生殖繁衍方式 217
10.3未來設想 3：AI 進化 217
10.3.1AI 進化和奇點的到達 217
10.3.2人類如何驅使 AI 218
10.4未來設想 4：打開生命的密碼 219
10.4.1說說癌細胞 219
10.4.2生命的輪迴與永恆 219
10.4.3意識上的 —靈魂出竅 220
10.5未來設想 5：更大的能量 221
10.6未來設想 6：元材料的突破與高速飛船 222
10.6.1引力場與暗物質的利用 222
10.6.2反引力飛船 222
10.7未來設想 7：極致的掌握和控制 223
10.7.1什麼是極短時間 223
10.7.2說說大數—功德無量佛法無邊與穿越蟲洞 224
10.8人類創造宇宙奇點 225
結束語 227