虚拟无线接入网（vRAN）与边缘数据中心的建设，长期以来一直是移动通信行业的重要议题。这一发展不仅影响当前的4G网络，还将对未来的5G网络产生深远影响。随着技术的进步，行业逐渐从虚拟化工作负载转向容器、云原生架构及其应用。
传统的无线接入网络通常由天线、基站和控制器构成，使其成为移动网络中最昂贵的组成部分。此外，它们还依赖于特定的硬件和软件。虚拟化RAN的出现有效地解决了这些问题，因此它们正在逐步取代传统的硬件基础无线接入网络。vRAN基于网络功能虚拟化，能够将传统的硬件网络架构转变为软件驱动的环境，尽管某种形式的硬件加速仍可能是必需的。在边缘数据中心的“即用型”服务器上运行的虚拟机提供了一些基带单元（BBU）的控制功能，导致了二维分解的出现。
边缘计算的兴起对4G和5G网络产生了重大影响。边缘计算的主要优势包括零接触配置、多集群管理、占用空间小、高可扩展性以及自动化操作。vRAN或分解后的RAN可视为边缘数据中心的特定用例或工作负载。
在4G LTE网络中，传统的分布式RAN现状是将基带单元部署在天线侧，即基站的全部功能分散在多个天线位置。这种方式导致了高成本、可能的无线干扰问题以及能耗过高。边缘计算的方法则是将带有BBU的分布式RAN转向集中式vRAN，基站的一些功能被集中在虚拟BBU上，这意味着基站的结构得到了拆分。
而在5G网络中，边缘实现的分解则分为三部分：无线电单元（RU）、分布式单元（DU）和集中单元（CU）。CU被设计为占用空间小的分布式云解决方案，而DU则负责实时处理、支持精确时间协议、硬件加速及智能网络等功能。
目前，移动网络运营商已经在边缘使用网络功能虚拟化，例如Red Hat OpenStack，这为软件定义的广域网和移动应用程序提供了分布式节点。然而，在边缘数据中心的标准服务器上使用虚拟机引入vRAN只是一个良好的开端。实际上，当前的虚拟网络功能，尤其是vRAN，常常在功能、易用性或管理上未能达到预期。这就是为什么下一步必须采用与云兼容的应用，甚至更好的是云原生应用程序的原因。目前，电信领域正朝着这一方向发展。
云原生应用程序被设计为轻量级容器和松散耦合的微服务。对于网络运营商而言，这类应用程序的主要优势在于降低开发成本、简化升级和修改过程，以及具备良好的水平扩展能力，避免了供应商锁定的问题。
从本质上讲，云原生应用程序的开发特点包括基于服务的架构、基于API的通信和基于容器的基础设施。5G标准中已经定义了基于服务的架构。
基于服务的架构支持模块化和松散耦合的服务构建。这些服务通过与技术无关的轻量级API提供，从而减少了在部署、扩展和维护过程中的复杂性和成本。此外，云原生应用程序基于支持跨不同环境操作的容器技术，利用操作系统的功能在多个应用之间分配计算资源，同时确保应用程序的安全性。云原生应用程序也支持水平扩展，这意味着可以通过自动化轻松添加其他应用实例。
向5G的过渡显然是向容器和云原生应用程序的转变，这表明虚拟化工作负载正在演变为容器化工作负载。虚拟化技术将在未来多年继续存在。
云原生方法的优势在5G的主要使用案例中得到了体现，例如在网络切片中，多个虚拟网络可以在同一公共物理基础架构上运行。
原则上，关于5G的主要使用场景包括：
eMBB-增强的移动宽带：提供高数据传输速率，支持极大的流量密度。
MMTC-大型机器类型通信：通过连接大量设备来优化M2M和物联网应用。
URLLC-超可靠低延迟通信：支持如预测性维护、联网汽车、增强现实和虚拟现实等领域的低延迟关键应用。
基于容器和云原生的虚拟化RAN是5G网络转型的重要组成部分，能够为这些技术和用例提供最佳支持。尤其是云原生架构，能够将每个网络切片的初始成本保持在最低，并具备扩展为数千个切片的能力，从而实现高性价比。
无疑，5G凭借其更高的数据速率和极低的延迟，将推动新一代服务的发展。为了充分发挥5G的潜力，电信公司需要将数据处理和计算能力更靠近“最终用户”。在实际应用中，最终用户可能是智能手机、联网汽车或机器人。这一任务明确了边缘计算和云原生能力是当前移动网络运营商的重心。
一些移动运营商已经在特定区域建立了商业5G环境，未来还将涌现出许多新项目。vRAN、边缘计算以及云原生技术是该领域的关键驱动力，而开源解决方案通常构成基础架构平台。
