无“线”可能：激光能量传输如何重塑能源未来

作者：刘劼玮1, 薛傅龙2, 3, *, 王志峰4

作者信息：1. 中国科学院大连化学物理研究所 2. 清华大学车辆与运载学院 3. 嘉兴南湖路空协同立体交通产业研究院 4. 北京九天行歌航天科技有限公司

摘要：分析了激光无线能量传输（laser wireless power transmission，LWPT）技术的基本原理、发展背景及未来应用。该技术基于受激辐射原理，将电能转化为激光能量，经过大气或真空介质传输后，最终由激光电池将光能高效转换为电能，具备高方向性、高能量密度、远距离传输等优势。在低空产业领域，LWPT可为无人机、飞行汽车等提供持续能源补给，显著提升续航能力与作业效率；在商业航天领域，其可为卫星、空间站及深空探测器构建灵活的能量传输网络，支撑长期太空任务。展望未来，LWPT技术与激光通信、卫星遥感定位等技术结合，可实现能源与信息的协同传输，构建交通–信息–能源三网融合的智能化蓝图，推动交通系统向高效化、自动化迈进。这一目标的实现，需依托多行业深度合作与持续技术创新，并同步推进跨领域协同研发及标准规范制定。通过推动该技术的发展，有望催生能源传输领域的革命性变革，为现代社会的发展提供坚实的支撑。

本刊专稿

算力网络架构的演进与创新

作者：张维庭, 任家栋, 张宏科

作者信息：北京交通大学电子信息工程学院

摘要：随着数字经济的快速发展，算力网络有望成为新一代信息基础设施，其对于发展“新质生产力”的重要性日益凸显。梳理并调研了算力网络的发展需求与现状、发展趋势、关键问题与挑战及应用示范验证。研究发现，算力网络呈现出多元泛在、智能敏捷、安全可靠、绿色低碳等特征。但当前仍处于起步阶段，在技术体系和工作机制方面尚未达成共识。针对上述挑战，从国家、行业和技术层面提出了加快顶层设计和标准制定、推进关键技术研发、构建绿色产业生态等发展建议。这些建议对促进算力网络与传统网络深度融合、加速数字经济发展具有重要意义。

特色专题：算力与网络深度融合专题

广域长距离高性能传输技术研究与讨论

作者：梁腾1, 杨健1, 2, 杨佳宇1, 张宇1, 3, 张伟哲1, 2, 3, *

作者信息：1. 鹏城实验室 2. 哈尔滨工业大学（深圳） 3. 哈尔滨工业大学

摘要：广域长距离高性能传输技术在中国“东数西算”工程构建全国一体化算力网背景下具备重要的战略价值。3个趋势对广域分布式算力协同范式提出新需求：对算力资源要求极高的人工智能（AI）大模型智能应用的兴起；高端高性能图形处理单元（GPU）芯片被禁运限制单中心算力资源；中国各地建设的算力集群形成算力分散分布态势。广域长距离高性能传输技术是上述新范式的关键技术。从支撑广域分布式算力协同新范式、技术路线、承载网络、研究难点、成本5个方面进行讨论，结合深圳到宁夏中卫2100 km实网实验结果，将现有远程直接内存访问（remote direct memory access，RDMA）技术基于广域全光网进行长距离优化的方案是短期内可行性高、成本低且利于开展研究的最佳方案之一，通过优化基于融合以太网的远程直接内存访问（RDMA over Converged Ethernet，RoCE）可以在广域全光网上实现“广域光数直达”逼近物理层通信性能指标。

面向超高清视频的算力网络架构及关键技术

作者：周旭1, 吴红2, 张伟3, 宋俊平1

作者信息：1. 中国科学院计算机网络信息中心 2. 湖南芒果融创科技有限公司 3. 国家广播电视总局广播电视科学研究院

摘要：超高清视频是中国视听产业重要发展方向之一，国家相关部门也出台了一系列政策，鼓励和支持超高清视频产业的发展。超高清视频的采集、传输、制作、播出过程，尤其是融合了ChatGPT、Sora等先进人工智能内容生成技术后，呈现出典型的大带宽、高算力、低时延特征，令算力和网络基础设施面临严峻考验。基于超高清视频典型需求和计算、网络技术最新发展趋势，提出了面向超高清视频的算力网络架构，综合运用异构算力资源组网与安全传输技术、超高清视频业务需求建模与资源编排技术、“数算模”联合调度与路由规划技术、超高清视频高速传输技术等算力网络关键技术，实现全国范围内异构算力的汇聚、组网，满足超高清视频采、编、播等各环节业务处理对多样化算力和网络传输的需求。

算网安全研究及应用实践

作者：穆琙博, 柴瑶琳, 韩淑君, 毕立波

作者信息：中国信息通信研究院

摘要：作为算网融合体系内的安全防护机制，算网安全的本质是一种新技术和新工程。算网安全涉及零信任、安全访问服务边缘、算网区块链等多种技术实现方式，能够以安全体系的方式为算网融合提供了设施、平台、应用、数据等多维一体的安全保障。梳理了算网安全的总体发展态势：基础设施面临严峻挑战，算网安全成为国家竞争新主题；ICT积极响应发展机遇，算网安全打造创新发展新蓝海；数字化因素推动算网安全演进发展。重点提炼了算网安全的技术参考架构，具体涵盖设施安全、平台安全、应用安全和数据安全4个方面。总结了算力网络安全、云网络安全、行业融合安全3种典型应用实践。结合当前算网安全领域面临的严峻挑战提出持续推进标准体系建设、加快应用实践规划落地、协同构建产业生态闭环等发展建议。

算力路由关键技术创新与进展

作者：黄光平, 马丽伟*, 谭斌, 吕朋伟, 缪川扬

作者信息：中兴通讯股份有限公司

摘要：算力路由在传统IP网络的基础上协同感知算力信息，提供高效灵活的网络能力，使能算力和网络的高效协同，随着技术的发展逐步走向行业实践。阐述并分析了算力路由的技术研究进展及关键使能技术，如独立语义算力服务标识、层次化算力路由，并依此提出了算力路由的技术拓展方向，如算网混合式业务功能链，以及部署算力路由的业务应用优势，建议借助标准化工作成果来推动算力路由技术在产品和业务应用上的进一步落地。

智算中心高性能网络技术研究进展

作者：任杰, 刘畅, 韩博文, 文晨阳, 徐博华, 曹畅

作者信息：中国联合网络通信有限公司研究院

摘要：随着ChatGPT引领的大模型与AI产业的爆发式发展，大规模分布式计算成为大模型训练常用模式，对应智算算力需求激增。旨在形成智算中心高性能网络技术体系，推动智算中心高性能网络技术持续发展。针对智算中心高性能网络内关键技术进行技术研究，首先，针对大规模智算业务承载场景，分析了智算中心提供高性能网络在传输协议层面、组网层面、管控运维层面的核心需求。随后依据所述需求，详细研究了智算中心高性能网络不同网络层的演进需求及智算中心高性能网络组网、面向智算中心网络的新型负载均衡协议与拥塞控制协议、新型网络管控及运维等领域的关键技术，对不同场景需求提供技术指导。其次，从网络协议发展与全光网络2个层面展开，分析了智算中心网络的未来导向与发展趋势。若要建立完善智算中心高性能网络技术体系，智算网络自身需提供足够的网络性能，如提供近似无丢包的网络环境、足够的互联能力并解决分布式存储场景下的存储性能瓶颈等；同时智算中心高性能网络的发展需要规范组网方案、高性能的新型负载均衡与拥塞控制协议、新型智慧化管控运维技术等方面关键技术的融合协同，提高运营效率；智算中心高性能网络需提供全局范围内设备与资源感知、分配、调度、运维的网络，并提供高性能无损传输能力。

研究论文

基于图神经网络的兴趣点推荐方法研究进展