2G 到 4G 的演化
（圖片來自網絡）
2G 網絡只能打電話發短信
2.5G 網絡添加了低速數據網絡（比如 GPRS，數據和語言走同一個接入網）
3G 進一步添加了高速數據網絡（3G 數據有獨立接入網，RNC、NodeB 對應 BSC、BTS）
順便提一下，定義 3G 的時候一開始把各節點，從 UE 開始，依次叫 NodeA，NodeB，NodeC，后來其他節點的名字都換了，只有 NodeB 據說因為沒其他合適的名字就沿用下來
4G 的數據網絡速度更快（同樣是獨立接入網，只需 eNodeB），並且除了走數據也可以走語音
可以看到 2G 到 4G 架構都差不多，主要是換個更強的模塊，然后起個新名字，而到了 5G，變化就比較大了
分布式的虛擬基站
基站主要由 BBU（主要負責信號調制）、RRU（主要負責射頻處理）、饋線（連接 RRU 和天線）、天線（主要負責無線信號的轉換，部署在室外的塔上）組成
順便提一下，由於低頻段不容易實現高帶寬，而高頻段覆蓋范圍小，所以單個基站的覆蓋范圍越來越小
並且每個基站都需要機房存放
在 4G 到 5G 發展的過程中，出現了分布式的虛擬基站，就是把 BBU 和 RRU 分開了，並且 RRU 挪到外面和天線放一起，再把原來分散的 BBU 等模塊集中起來放到一個中心機房（CO，Central Office）里，如下圖
這樣有幾個好處：
1）RRU 和天線比較小，脫離了 BBU 后可以放在離客戶近的地方，部署靈活，減少損耗，減少電費；
2）RRU 和天線距離變小同樣可以減少損耗；
3）BBU 集中管理后只需要一個機房就可以管理很多個 RRU 和天線，減少了部署的成本，減少了運維成本，減少了電費（電費其實是支出的大頭）；
4）分散的 BBU 變成 BBU 基帶池之后，更強大了，可以統一管理和調度，資源調配更加靈活，BBU 之間的協作變得更容易；
5）傳統意義的基站不見了，變成一個機房管着一堆天線，這就是分布式基站、虛擬基站；
功能拆分、核心網下沉、邊緣雲、網絡切片
5G 接入網又有很大的變化，不再是由 BBU、RRU、天線，而是被重構為以下 3 個功能實體：
CU（Centralized Unit，集中單元）：BBU 的非實時部分
DU（Distribute Unit，分布單元）：BBU 的物理層協議和實時服務
AAU（Active Antenna Unit，有源天線單元）：BBU 的部分物理層功能 + RRU + 天線
4G 核心網的 EPC（Evolved Packet Core）則被拆分為 New Core 和 MEC（Mobile Edge Computing 移動邊緣計算）
這樣可以把 MEC 移動到和 CU 一起，提供邊緣雲服務，也就是核心網的部分計算功能下沉到基站附近
之所以要做拆分、核心網功能下沉，最主要的原因，是應對 5G 的各種需求
國際電信聯盟 ITU 為 5G 定義了三大應用場景：
eMBB（Enhance Mobile Broadband 增強型移動寬帶)：1Gbps
mMTC（Massive Machine Type Communication 海量機器通信）：目標 100萬接入/平方公里
uRLLC（Ultra Reliable & Low Latency Communication 超可靠低時延）：1ms（實際 10ms，4G > 100 ms）
2G 到 4G 的演進，都是針對人的使用，主要目的都是讓人使用的手機電腦等能夠以更快的速度下載數據，只有這一個需求，所以只要一個相同的網絡結構就可以
而 5G 的這幾種需求對網絡的要求各不相同，甚至是截然相反
eMBB 延續之前的需求，能夠更快的傳輸更大量的數據（高清視頻、VR/AR 等等）
mMTC 則是為了物的連接，就是我們常說的物聯網 IoT，物聯網首先從量來講比人要大很多，想象一下把家里的電器（智能家居），路燈（智慧城市），等等，所有東西都直接連上網，傳統的網絡支持不了這么大的量，另外，大多數物聯網，主要是上傳數據，比下行的數據要大許多，並且需要傳輸的數據量很小，對時延要求可能也不高，比如智能電表，每天把電量使用情況上傳，就是數據量小時延要求低也不需要多少下行命令，這種要求和連接人的網絡完全相反
uRLLC 又是另一種場景，比如工業自動化、比如車聯網的 V2X，自動駕駛等，對實時性要求非常高，不僅需要時刻傳輸數據，還要求數據能迅速計算后立刻傳回來，在傳統網絡里，數據需要穿過整個網絡到后台服務器計算后再傳回來，時延完全不滿足要求，在工業自動化會影響生產能力，在車聯網會影響駕駛安全，而 5G 的邊緣雲計算就可以解決這個問題，數據接入后立刻計算出結果然后返回
所以為了滿足不同需求，就需要拆分細化網絡模塊，這樣可以采用靈活的部署方式，可以把網絡切分成不同的邏輯網絡，滿足不同的需求
在 5G 里面，這就叫網絡切片
NFV、SBA
說白了就是虛擬化和微服務化
原來都是在專用硬件上跑專用軟件，現在直接使用 x86 服務器，搭建自己的虛擬雲平台，在上面運行不同的軟件程序，實現不同的網元功能，比如實現 BBU，實現核心網網元，這樣硬件和軟件就分開了，設備作為什么網元，就取決於上面運行的什么程序
這就是 NFV（Network Function Virtualization 網元功能虛擬化）
以前是一台專用設備，跑一套專用軟件，虛擬化后，軟件可以進一步拆分，把一個大的通過程序，拆分多個小的可以靈活部署的程序，其實就是微服務化
核心網微服務化后叫做 SBA 架構（Service Based Architecture，基於服務的架構）
紅色虛線內為5G核心網
NEF：網絡開放功能
NRF：網絡注冊功能
PCF：策略控制功能
UDM：統一數據管理
AF：應用功能
AUSF：認證服務功能
AMF：接入和移動管理功能
SMF：會話管理功能
UPF：用戶平面功能
這樣就可以按照不同的網絡需求，靈活組建不同的網元切片
拆分和軟件化目的都是為了靈活性
SDN
NFV 是實現了軟硬件的解耦，那么 SDN（Software Defined Networking 軟件定義網絡） 實現的就是控制面和數據面的解耦，傳統網絡中，各個轉發節點（例如路由器、交換機）都是獨立工作的，內部管理命令和接口也是廠商私有的，不對外開放，SDN 就是組件一個獨立的控制面，對網絡的拓撲、連接、配置，做統一的管理、更新
NEF、SCEF
NEF（Network Exposure Function 網絡開放功能）或者叫 SCEF（Service Capibility Exposure Function 服務能力開放功能，這個名字不僅用於通信領域）
以前的業務和系統是緊耦合的，一旦部署，那么業務就難以更改
現在通過對外開放接口，將系統的部分服務功能、配置功能，開放給應用，使得應用程序可以靈活地實現各種業務
比如，可以靈活地、實時地、按需修改 QoS
NB-IoT
Narrow Band Internet of Things，窄帶物聯網，對應 5G 的 mMTC 場景，已經被接納為 5G 標准之一
主要特點是
1）低速率，允許一定延遲
2）數據以上行為主
3）低功耗、低成本
4）覆蓋范圍大，接入量大
5）對移動性要求低