通信简史：从信鸽到6G+

通信行业是当今社会的热门行业，本质上，通信其实是人类活动的极其重要的辅助手段。随着近代各项技术的进步，通信技术的发展也是在一代一代地更新迭代发展壮大。

本书从人类发展中最原始的语言开始，描述了通信的作用，概要介绍了通信的基础，特别是无线通信的发展简要历程，到如今的5G技术以及不久到来的6G技术等，后续也畅想了未来的通信和其他技术的发展方向，并把7G、8G之后的时代归结为6G＋时代。期待随着通信等人类可用工具的高度发达，人类的活动领域将扩展，各种生活方式也会随之出现巨大变化。

张林峰，现就职于国内某通讯设备厂商，从事通讯行业二十年。清华大学物理系毕业后留学日本，从东京工业大学研究生院高能物理专业毕业后曾服务于软银集团，负责设计全球第一个大规模商用IPTV系统。

内 容 简 介

本书作为科普性读物，在内容上尽可能简明扼要，尽量让非专业人士也能有通俗

易懂的读感。全书共10章。第1章介绍了沟通交流在人类社会竞争发展中的重要作

用和农业社会、工业社会中的通信概要。第2章介绍了互联网的诞生和发展。第3章

主要是科普无线通信基础中的电波。第4、5章主要介绍5G的作用，同时对中国、美国、

日本等世界主要大国的5G通信概况进行了分析和简要阐述。第6章介绍5G之后各

国已经开启研发竞争的6G技术。第7章介绍未来大数据、人工智能、脑机接口、生

物医疗技术、量子技术应用等技术的发展。第8章主要讲述包含通信在内的人类生活

过程中能量能源的重要性和有线通信的作用。第9章幻想6G+时代的生活方式。第

10章畅想未来高超技术发展，以及这些技术如何赋能人类。

本书适合具有高中以上学历、对通信行业感兴趣、想了解在5G方面中美科技战

焦点信息，或对未来科幻世界有浓厚兴趣的人士阅读。

本书封面贴有清华大学出版社防伪标签，无标签者不得销售。

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图书在版编目（CIP）数据

通信简史：从信鸽到6G+ / 张林峰著. —北京：清华大学出版社，2022.11

ISBN 978-7-302-61947-5

Ⅰ. ①通… Ⅱ. ①张… Ⅲ. ①通信技术－技术史－世界 Ⅳ. ①TN91-091

中国版本图书馆CIP数据核字(2022)第180882号

责任编辑：杜 杨

封面设计：杨玉兰

版式设计：方加青

责任校对：徐俊伟

责任印制：

出版发行：清华大学出版社

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地　　址：北京清华大学学研大厦A座 邮　　编：100084

社 总 机：010-83470000 　　　 　　　 邮　　购：010-62786544

投稿与读者服务：010-62776969，[email protected]

质　量　反　馈：010-62772015，[email protected]

印 装 者：

经　　销：全国新华书店

开　　本：148mm×210mm 　　　 印　　张：7.875 字　　数：184 千字

版　　次：2022 年 11 月第 1 版 印　　次：2022 年 11 月第 1 次印刷

定　　价：49.00元

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产品编号：097626-01

业 界 推 荐

社会存在的本质，就是沟通。2021年，开启了人类的元宇宙

时代，元宇宙中的人类活动较之前会有很大的不同。由于5G，乃

至6G通信技术的演进，构建了无处不在，无时不在的连接条件，

使得人与人、人与物之间产生了空前的连接关系，这种关系，将

引领人类社会从实物状态开始走向虚拟形态。

—韦在胜，航电产业股权投资基金管理有限公司董事长

中兴新云服务有限公司董事长，深圳兴维投资有限公司董事长

本书的主题是“交流”，但本书的作者以非常动态的方式纵

向和横向扩展讨论，使其与众不同。世上关于各种通信技术的书

籍已经有了很多，但从来没有人讨论过为什么通信对人类文明如

此重要，而且未来将会更加重要。

本书讲述了人类文明赖以发展的通信历史，以及未来新的通

信技术将很快给人类社会带来巨大发展潜力。它还讨论了支撑现

在和未来通信技术的各种其他技术，如数据处理、人工智能、电

子生物和能源问题等。

本书作者在中国、日本等世界各国，长期积极投身于通信业

务，不仅从业务上，而且从哲学观点上，似乎始终看到通信技术

的价值。

—松本徹三，原美国高通高级副社长，日本软银集团首席战略官

III

移动通信相关业务的参考著作，以及适合对未来通信系统等领域

感兴趣的读者阅读。

—孙江平，中国联通北京市分公司战略客户部行业总经理

人类不同于其他地球动物之处，在于具有鸟瞰历史和未来的

好奇心与能力。作者以宏大、生动的叙事方式，从文明史角度阐

述了信息时代到来之必然，又以信息专家的专业视角展望了未来：

5G改变社会，而6G改变人类！我们每个人都站在信息时代新的

起点上，可以通过本书窥视技术的未来，并以此设计自己的未来。

—朱建荣，日本东洋学院大学教授，著名评论家

曾长期担任日本华人教授会代表（2003年1月—2013年4月）

作者历经三四个月的笔耕，完成了新著《通信简史：从信鸽

到6G+》的大作。全书共10章，从第1章的“回顾人类沟通史”

到第10章的“高超的沟通方式会如何赋能人类呢”，章节紧凑有趣，

沟通的演变循序渐进，知识涉猎广泛，堪比一本科普大全，既顾

及了需要吸收基础知识的科普受众，也有关于技术发展的专业深

度描绘，内容生动，风格幽默，极有情趣，在现在的快读时代，

是让人难以放手的读物，有种年少时拿到新著《十万个为什么》

后忘却一切，一气读完的淋漓畅快感。

作者是某知名通信设备公司管理人员，毕业于清华大学物理

系，后进入东京工业大学完成研究生深造，也是一个难得的写得

一手好诗的理工科男。在书中有关麦克斯韦语言的部分中看到了

有关麦克斯韦的诗，仿佛和描述着人类沟通史、通信的诞生和发

展、网络、量子、人工智能以及从1G到5G，畅想到6G+的世界的作者

的宏大的思维重合在了一起。

书墨香已翘首，清风出袖待明月

—黄莺，全球知名会计事务所普华永道PWC中国部主任

前 言

移动互联网的出现改变了人类的沟通方式。如果你用百度翻

译（或者谷歌翻译）把中文的“交流”和“沟通”翻译成英文的话，

你会得到同一个英文单词：“communicate”。再翻译一下中文

的“通信”，你会看到这么一个英文单词：“communication”。

其实，“交流”“沟通”“通信”在英文中都是同一个意思，都

是指两个人或多个人之间的物质，其实更多的是思想、思维这样

的“信息”通过人体可以感受的方式相互传授。语言工具当然是

最常用的，人们通过嘴巴讲出来，通过耳朵听进去，去理解对方

的意图，了解对方的想法。后来也有了听起来很高级又很摩登（现

代）的说法：“通信”。

20世纪90年代开始，地球上出现了一个新的名词——“互联

网”，顾名思义，就是互相连接的网络。正是这个互联网让信息

忽略了国界，可以全球化地流通，极大地改变了人类的沟通方式

和效率，也造就了美国的GAFA（Google，Amazon，Facebook，

Apple）、中国的BATH（Baidu，Alibaba，Tecent，Huawei）

这样的世界级大公司。人们的日常生活中或多或少地在使用着这

些公司的产品或服务，像现在的中国人一日不用微信，就好像丢

了魂似的，这是为什么呢？因为只要是人，就会渴望“交流”和

“沟通”！

软银集团董事长孙正义起家的口号是“用信息革命技术来使

人们活得幸福！”

VII

感谢以下人员在本书写作过程中给予笔者的指导和帮助：

—中国科协信息与通信科学交流专家团队首席专家 张新

生博士

—原高通高级副社长，软银集团首席战略顾问 松本

徹三

—清华大学物理系教授、中国物理协会常委理事 龙桂鲁

教授

—中兴控股集团董事长 韦在胜先生

—红山集团董事长 赵先明博士

—CloudMinds创始人、总裁 黄晓庆博士

—中兴通讯首席科学家 向际鹰博士

—中兴通讯无线专家 郑黎明博士

习近平总书记说：“农业革命增强了人类生存能力，使人类

从采食捕猎走向栽种畜养，从野蛮时代走向文明社会。工业革命

拓展了人类体力，以机器取代了人力，以大规模工厂化生产取代

了个体工场手工生产。而信息革命则增强了人类脑力，带来了生

产力的又一次质飞跃。”

前中国移动总裁李跃先生在巴塞罗那世界移动通信大会上曾

经说过：4G改变生活，5G改变社会！

那么6G呢，6G+呢？

声明：本书部分图片来自互联网，图片的著作权归原作者

所有。

本书回顾沟通、通信历史，讲述移动通信的5G、6G技术，

展望6G+时代人类的技术革新，以及技术如何来改变人类生活方

和活动范畴!

为了人类更辉煌的未来，

由人类自己的睿智，

来改变人类自己！

目 录

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

XI

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

2.1.3 ARPANET：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

2.4 21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

4.1.2 5G链接很多 86

4.1.3 5G时延很短 87

4.2 5G利用的技术 88

4.2.1 5G用的频谱 88

4.2.2 5G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

4.4 5G的各种流言 96

4.4.1 5G电波会对人体有害吗 96

4.4.2 5G电波影响飞机—美国的纠纷 97

4.4.3 5G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

5.4.4 自动驾驶、电动汽车的普及 115

5.4.5 VR旅游 116

5.4.6 5G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

5.4.8 5G对产业的影响 117

5.5 5G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

6.1 6G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

6.2 6G的技术特征 130

6.2.1 计算机游戏与元宇宙 130

6.2.2 6G速度超快—feMBB 130

6.2.3 6G链接超多—umMTC 131

6.2.4 6G时延超短—euRLLC 131

6.2.5 长距离高速移动通信—LDHMC 132

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

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