蜂窩物聯網（Cellular Internet of Thing，CloT）的網絡架構和4G網絡架構基本一致，包括移動性管理設備（Mobility Management Entity，MME）、服務網關（Serving Gateway，S-GW）、PDN網關（PDN GW，P-GW）、業務能力開放單元（Service Capability Exposure Function，SCEF）、用于存儲用戶簽約信息的歸屬用戶服務器（Home Subscriber Server，HSS）、CIoT基站、CIoT終端和應用服務器（Application Server，AS）。如果支持短消息，CIoT網絡還將包含MSC Server和短消息中心，CIoT網絡結構如下圖。

　　CIoT網絡中的SCEF除了能力開放功能外，還可以支持Non-IP數據的傳輸。從系統架構圖看，NB-IoT系統架構與LTE系統架構相比有如下不同：

　　1）增加了業務能力開放功能SCEF網元，支持對于新的PDN類型非IP（Non-IP）的控制面數據傳輸。

　　2）增加了移動性管理實體（MME）與短信中心（SMSC）之間的SGd接口，支持終端進行非聯合附著的短信傳輸。

　　相對于LTE核心網，CIoT核心網有很大的優化和改動，從而適應CIoT終端低速數據傳輸的需求，輔助終端達到省電省成本的目的。具體優化包括控制面數據傳輸方案、用戶面優化傳輸以及兩者的轉換、Non-IP數據傳輸、短消息、PSM和eDRX、速率控制等。