E-UTRAN和EPC核心網在NB-IoT網絡架構中承擔著彼此相互獨立的功能。E-UTRAN由多個eNB基站功能實體組成，EPC由MME、S-GW和P-GW功能實體組成。
eNB基站功能如下：
無線資源管理功能，包括無線承載控制、無線接入控制、連接移動性控制、UE上、下行資源動態分配和調度等。
IP報頭壓縮和用戶數據流的加密。
當UE攜帶的信息不能確定到達某個MME的路由時，eNB基站為UE選擇一個MME。
使用戶面數據路由到相應的S-GW。
MME發起的尋呼消息的調度和發送。
MME或運行和維護管理(Operation & Maintanence，O&M)發起的廣播信息的調度和發送。
在上行鏈路中傳輸標記級別的數據包。
UE不移動時S-GW搬遷
用于UP模式的安全和無線配置
MME是LTE接入網絡的關鍵控制節點，主要負責信令處理部分，包括移動性管理、承載管理、用戶的鑒權認證、S-GW和P-GW的選擇等功能。MME同時支持在法律許可的范圍內進行攔截和監聽。MME引入了NB-IoT能力協商、附著時不建立PDN連接、創建Non-IP的PDN連接、支持CP模式、支持UP模式、支持有限制性的移動性管理等。
S-GW是終止與E-UTRAN接口的網關，在進行eNB基站之間切換時，可以作為本地錨點并協助完成eNB基站的重排序功能，實現數據包的路由和轉發，在上行和下行傳輸層進行分組標記，在空閑狀態時實現下行分組的緩沖和發起網絡觸發的服務請求功能，用于運營商之間的計費。S-GW引入了支持NB-IoT的RAT類型、轉發速率控制信息、S11-U隧道等。
P-GW終結和外部數據網絡(如互聯網、IMS等)的SGi接口是，是EPS錨點，是3GPP與非3GPP網絡之間的用戶面數據鏈路的錨點，負責管理3GPP和3GPP之間的數據路由，管理3GPP接入和非3GPP接入之間的移動，還負責動態主機配置協議(Dynamic Host Configuration Protocol，DHCP)、策略執行、計費等功能;如果UE訪問多個PDN，則UE將對應一個或多個P-GW。P-GW引入了支持NB-IoT的RAT類型、創建Non-IP的PDN連接、執行速率控制等。
S-GW和P-GW可以在一個物理節點或不同物理節點實現，E-UTRAN、MME、S-GW和P-GW是邏輯節點，RRC子層、分組數據匯聚協議(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)子層、無線鏈路控制(Radio Link Control，RLC)子層、MAC子層、物理層是無線協議層。
