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4G向5G的演进主要从以下3个方面进行。
首先是网络架构的演进，5G网络架构较4G网络架构有了很大变化。 无线网、承载网、核心网3个部分组成移动通信网，即总体网络架构。4G整体网络系统采用扁平化设计，由分组核心网、承载网（传输网）、基站和用户设备组成，注重面对个人用户提供原始带宽。5G网络架构也由无线网、承载网和核心网组成，但各部分与4G相比都有明显变化。无线网的变化体现在5G基带单元被拆分为两个逻辑实体——中心单元（Centralized Unit,CU）和分布单元（Distributed Unit,DU），由两级架构变成三级架构；还体现在无线侧的射频拉远单元（Remote Radio Unit,RRU）与天线结合，形成新设备—有源天线单元（Active Antenna Unit,AAU），与4G基站的架构相比有效减少了损耗。5G的承载网在网络架构、灵活连接、带宽、时延、同步等方面的需求有巨大变化，可以通过软硬管道隔离提供网络切片能力，提供时延保证、时延抖动的严格区分和精细控制能力，满足不同业务差异化服务等级协定（Service Level Agreement,SLA）需求。而在核心网方面，5G较4G有了巨大提升，5G采用服务化架构（Service Based Architecture,SBA）设计，控制面与用户面成功分离，5G核心网还引入了超大连接数和超低时延，不仅传输速率更快，还提供了更大带宽的服务器，具备更高的安全性。值得一提的是，5G网络架构的优势还体现在一个实体网络能支持多个虚拟网络，向连接万物的方向发展。5G移动通信网络架构如图2-1所示。4G和5G核心网架构差异如图2-2所示。
图2-1 5G移动通信网络架构
其次是toC向toB的演进。 toB就是to Business（面向企业）, toC则是to Consumer（面向消费者），也称为B端和C端。由于企业端需要处理大量的数据，toB产品应该更加注重效率和产品的功能。5G toC 可以理解为4G业务的延伸，网络质量要求不算特别高，依旧属于服务个人的移动通信网；5G toB则可以理解为对网络质量要求更高的产业互联网业务，价值更高。在4G网络时期，信息技术主要以满足消费者需求的服务为主。而5G网络由于核心网切片、SBA、边缘计算和控制分离等技术的发展，其效率和功能较4G网络技术有了极大的提高，并推动了云网融合，使toC向toB演进与拓展成为可能。同时，5G时代在toC市场增长缓慢、企业需求较个人需求更加旺盛等因素的影响下，toC向toB的转型也成为必然，引导产业界把应用重心从消费互联网转移到产业互联网。基于这一点，通信网络运营商的发展重点已放到智能交通、智能城市、工业互联网等具有鲜明toB特色的领域，引领产业升级、经济发展及生活方式的数智化转型。因此，较4G时代而言，5G时代的toC到toB的演进是新的机遇。第一个机遇是扩展了政企市场的范围，第二个机遇则是进入企业IT市场。5G还推动了传统通信业务的迭代升级，例如，提高企业视频的清晰度，将传统专线转变为5G专线，使数据传输更加快速、便捷。逐步推进toB产业，实现5G垂直行业的规模化发展。
图2-2 4G和5G核心网架构差异
注：1.SCEF（Service Capability Exposure Function，业务能力开放功能）。
2.HSS（Home Subscriber Server，归属服务器）。
3.MME（Mobility Management Entity，移动管理实体）。
4.PCRF（Policy and Charging Rules Function，策略与计费规则功能）。
5.PDN（Public Data Network，公用数据网）。
6.NEF（Network Exposure Function，网络开放功能）。
7.NRF（Network Repository Function，网络存储功能）。
8.PCF（Policy Control Function，策略控制功能）。
9.UDM（Unified Data Management，统一数据管理）。
10.AUSF（Authentication Server Function，鉴权服务功能）。
11.AMF（Access and mobility Management Function，接入和移动管理功能）。
12.SMF（Session Management Function，会话管理功能）。
最后，4G向5G的演进还体现在用户面和控制面分离（Control and User Plane Separation,CUPS） 。在5G网络之前，控制面和用户面两个功能构成一整个核心网，它们相互集成、相互交织。建立和管理转发业务数据的通道是控制面的主要任务，而负责转发用户的业务数据是用户面的主要任务。4G网络时期，3GPP R14标准定义了控制面和用户面，服务网关（Serving GateWay,SGW）和分组数据网关（Packet Data Network GateWay,PGW）的网络功能被分为控制面和用户面，但SGW和PGW在硬件上常常合并成系统架构演进网关（System Architecture Evolution GateWay,SAE-GW）。随着5G网络的到来和SBA等技术的不断发展，核心网的控制面和用户面被彻底分离。控制面功能由多个网络功能（Network Function,NF）承载，用户面功能则由用户平面功能（User Plane Function,UPF）承载。又因为UPF是一个独立的个体，所以它不仅能在核心网便捷部署，还能灵活应用于无线网，更靠近用户。UPF主要作用于处理用户流量的数据包转发，其他功能则由其他控制平面的节点功能来实现，例如会话管理功能。同时，传统网元也被拆分为多个NF，它们使用SBA，每个都是独立的个体，一个NF的变化不会影响到其他NF，同一种服务还能被多种NF同时调用，降低了NF接口之间的耦合度。采用SBA，就是在遵循自包含、可重用、独立管理3个原则的同时，将传统整体式网元划分为若干个网络功能，提升了网络服务的敏捷性、开放性、灵活性。硬件在发生故障时，数据不会丢失，因为数据位于共享数据层，容器会在新的服务器重建，不会影响数据业务处理。综上所述，从4G核心网演进到5G核心网，控制面和用户面分离技术有助于实现以云原生容器为基础的应用。