在語音通信時代，消費的主體是單一的人，人與人的語音通信是對電信網(wǎng)絡的基本需求，網(wǎng)絡提供的服務也是單一的語音為主（輔助少量電報等數(shù)據(jù)通信），網(wǎng)絡發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)主要是提高用戶數(shù)的覆蓋，降低通信的成本。研究發(fā)現(xiàn)，在語音通信網(wǎng)絡中，用戶的呼叫到達過程符合泊松分布，即大部分時間內活躍用戶數(shù)都穩(wěn)定在一個均值，統(tǒng)計復用成為可能。這使得分層匯聚成為電信網(wǎng)絡的基本架構，從接入到城域再到骨干層層匯聚的架構，能夠在充分滿足整體用戶需求的情況下，降低網(wǎng)絡的建設和管理成本，成為電信網(wǎng)多年建設的基本指導原則。

進入互聯(lián)網(wǎng)時代后，用戶對網(wǎng)絡消費的模式發(fā)生了巨大變化，電信網(wǎng)分層匯聚的網(wǎng)絡架構面臨著很大的挑戰(zhàn)。對于互聯(lián)網(wǎng)用戶，除了原有的人與人之間的通信外，更大量的是人與物（機器及數(shù)據(jù)中心）之間的通信，而且通信的時間長度和帶寬需求也變得更大和更不確定。1999年，美國科學家巴拉巴西（Barabasi）和艾伯特（Albert）在《科學》雜志上發(fā)表了論文“Emergence of Scalingin RandomNetworks”，指出了互聯(lián)網(wǎng)的應用符合無標度網(wǎng)絡（Scale-free networks，又稱 為冪律分布網(wǎng)絡）的特征。在這個網(wǎng)絡中，存在與大部分用戶相連的超級節(jié)點（如Google、Facebook，以及大部分節(jié)點都與幾個超級節(jié)點相連，與符合泊松分布的電話網(wǎng)絡有本質不同。加拿大卡爾加里大學（University of Calgary）李宗鵬（Zongpeng Li）教授等發(fā)表的論文“ The Flattening Internet Topology： Natural Evolution， Unsightly Barnacles or Contrived Collapse？”指出，在互聯(lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)絡扁平化是必然趨勢。對于符合冪律分布的網(wǎng)絡，扁平化的網(wǎng)絡架構更為適合，資源效率更高。扁平化成為互聯(lián)網(wǎng)時代網(wǎng)絡建設的指導原則。

車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實等新業(yè)務的出現(xiàn)勢必會對未來網(wǎng)絡架構產生影響。華為未來網(wǎng)絡理論實驗室和香港中文大學聯(lián)合提出了一種全新的馬爾可夫過程模型，發(fā)現(xiàn)未來網(wǎng)絡業(yè)務特征與語音網(wǎng)絡的泊松分布和互聯(lián)網(wǎng)的冪律分布有明顯的不同，未來網(wǎng)絡業(yè)務符合馬爾可夫過程模型分布。這個分布的核心特征是，應用隨時間呈現(xiàn)多樣化的動態(tài)轉換特性。例如，在車聯(lián)網(wǎng)中，車與車之間的通信要求低延時，資源效率最優(yōu)的集中到中心節(jié)點的處理方式并不適用，需要具備局部自治的能力；而對于遠程視頻醫(yī)療這種大帶寬、低延時、高可靠的業(yè)務，現(xiàn)有網(wǎng)絡架構很難滿足要求。因此，需要引入由應用驅動的網(wǎng)絡架構，才能確保對用戶體驗的有效支撐。