NB-IoT網絡和2G、3G的網元之間不存在接口，不具備網監護操作能力。
UE可以在附著、TAU過程中，與網絡協商自身支持的NB-IoT能力，必須支持CP模式，可選支持UP模式，當MME或P-GW發送上行速率控制信息給UE之后，UE必須執行，以此來實現對上行小數據包傳輸的控制。
和LTE系統相比，NB-IoT網絡體系架構主要增加了SCEF來支持CP模式和Non-IP數據的傳輸。在實際網絡部署中，為了減少物理網元的數量，可以將部分核心網元(如MME、S-GW、P-GW)合并部署成并種輕量級核心網網元，稱為C-SGN(即CIoT服務網關節點)。
為了將物聯網UE的數據發送給接入層(Access Stratum，AS)應用服務，eNB基站引入了NB-IoT能力協商，支持CP模式和UP模式。從E-UTRAN到AS之間的實線表示CP模式，虛線表示UP模式。
對于CP模式，上行數據從E-UTRAN傳輸至MME，傳輸路徑分為兩條：一條分支是通過S-GW傳輸到P-GW再傳輸到應用服務器，另外一條分支是通過SCEF連接到應用服務器。下行數據傳輸路徑一樣，只是方向相反。
SCEF是專門為NB-IoT設計而新引入的，用于在控制面上傳輸Non-IP數據包，并為鑒權等網絡服務提供一個抽象的接口。通過SCEF連接到應用服務器僅支持Non-IP數據傳輸，這一方案無須簡歷數據無線承載，數據包直接在信令無線承載上發送。因此，這一方案非常適合非頻發的小數據包傳輸。
HSS引入了對UE簽約NB-IoT接入限制、為UE配置Non-IP的默認APN和驗證NIDD(非IP數據傳輸，Non IP Data Delivery)授權等。
對于UP模式，物聯網數據傳輸方式和傳統數據流量一樣，在無線承載上發送數據，有S-GW傳輸到P-GW再到應用服務器。因此，這種方案在簡歷連接時會產生額外開銷，不過，它的優勢是數據包序列傳輸更快。這一方案支持IP數據和Non-IP數據傳輸。
NB-IoT技術允許UE在附著、TAU消息中和MME協商基于CP模式的短信功能，即在NAS信令中攜帶短信數據包。
