NB-IoT网络系统架构如图所示，由无线网、核心网、业务平台(如物联网平台)、应用服务器(AS)、基础通信套件以及终端和用户卡等组成。

图 NB-IoT网络的基本系统结构

1.核心网

核心网由分组域核心网、电路域核心网和用户数据库(HSS)组成，其中分组域核心网由MME、S-GW、P-GW等功能单元组成，主要提供分组域数据传输及能力开放等功能;电路域核心网由MSC/VLR、短信中心(SMSC)等功能单元组成，主要提供短信传输功能;用户数据库由HSS等功能单元组成，主要提供用户签约数据功能。

2.业务平台

业务平台包括面向用户的物联网能力开放使能平台、连接管理平台、空中写卡平台、业务网关等多个平台。

为了向用户开放网络能力，物联网能力开放使能平台为终端设备提供设备接入、数据存储、数据路由和转发功能，为上层应用提供数据推送、设备管理、数据查询、命令下发等功能。

连接管理平台是面向客户的运营支撑平台，为客户提供用户卡信息查询、通信管理、数据统计分析等服务。

空中写卡平台可实现用户码号之间的动态切换，即换号不换物理卡。平台具有制卡密钥生成、单张写卡、批量写卡，以及卡数据管理、码号管理、写卡日志管理等功能。

业务网关是物联网业务体系中为终端、业务平台、能力系统提供通信接入、业务鉴权、消息路由、协议转换等功能的业务层接入设备。

3.无线网

NB-IoT无线接入网(E-UTRAN)由eNodeB组成，向下通过空中接口让用户接入到网络中，向上通过S1-MME接口将信令面接入到MME，通过S1-U接口将用户面接入到S-GW。

4.终端和用户卡

NB-IoT终端需满足基本功能、通信功能、业务功能、射频性能、卡接口能力、电磁兼容性等技术要求，具备NB-IoT网络接入能力。

用户卡作为用户身份标识，主要提供存储安全数据、动态加载更新应用、安全运算、标识用户身份、鉴权接入等功能。

5.基础通信套件

面向NB-IoT终端的通信中间件，实现物联网终端与业务平台的通信、应用数据传输及设备管理等功能，是提升数据服务能力的重要组成部分。

6.应用服务器

完成垂直行业相关数据的存储、转发、管理等功能。