1.1 强覆盖 较GSM有20db增益， 1、采用提升IOT终端的发射功率谱密度（PSD，Power spectral density ）；
2、通过重复发送，获得时间分集增益，并采用低阶调制方式，提高解调性能，增强覆盖；
3、天线分集增益，对于1T2R来说，比1T1R会有3db的增益。
20db 7db（功率谱密度提升） 12db（重传增益） 0-3db （多天线增益） 1.2 低成本 NB-IOT基于成本考虑，对FDD-LTE的全双工方式进行阉割，仅支持半双工。带来的好处当然是终端实现简单，影响是终端无法同时收发上下行，无法同时接收公共信息与用户信息。
◢上行传输和下行传输在不同的载波频段上进行；
◢基站/终端在不同的时间进行信道的发送/接收或者接收/发送 ；
◢H-FDD与F-FDD的差别在于终端不允许同时进行信号的发送与接收，终端相对全双工FDD终端可以简化，只保留一套收发信机即可，从而节省双工器的成本；
NB-IOT终端工作带宽仅为传统LTE的1个PRB带宽（180K），带宽小使得NB不需要复杂的均衡算法。
带宽变小后，也间接导致原有宽带信道、物理层流程简化。下面仅粗略讲解，以后单独成系列篇讲解物理层。
下行取消了PCFICH、PHICH后将使得下行数据传输的流程与原LTE形成很大的区别，同样一旦上行取消了PUCCH，那么必然要解决上行控制消息如何反馈的问题，这也将与现网LTE有很大的不同。
❶终端侧RF进行了阉割，主流NB终端支持1根天线（协议规定NRS支持1或者2天线端口） ❷天线模式也就从原来的1T /2R变成了现在的1T/1R，天线本身复杂度，当然也包括天线算法都将有效降低 ❸FD全双工阉割为HD半双工，收发器从FDD-LTE的两套减少到只需要一套 ❹低采样率，低速率，可以使得缓存Flash/RAM要求小（28 kByte） ❺低功耗，意味着RF设计要求低，小PA就能实现 ❻直接砍掉IMS协议栈，这也就意味着NB将不支持语音（注意实际上eMTC是可以支持的） 各层均进行优化 ❶PHY物理层信道重新设计，降低基本信道的运算开销。比如PHY层取消了PCFICH、PHICH等信道，上行取消了PUCCH和SRS。
❷ MAC层协议栈优化，减少芯片协议栈处理流程的开销。
◢仅支持单进程HARQ（相比于LTE原有的最多支持8个进程process，NB仅支持单个进程。）；
◢不支持MAC层上行SR、SRS、CQI上报。没了CQI，LTE中的AMC（自适应调制编码技术）功能不可用 ◢不支持非竞争性随机接入功能；
◢功控没有闭环功控了，只有开环功控（如果采用闭环功控，算法会麻烦得多，调度信令开销也会很大）。
❸RLC层不支持RLC UM（这意味着没法支持VoLTE类似的语音）、TM模式（在LTE中走TM的系统消息，在NB中也必须走AM）；
❹PDCPPDCP的功能被大面积简化，原LTE中赋予的安全模式、RoHC压缩等功能直接被阉割掉；
❺在RRC层没有了mobility管理（NB将不支持切换）；
新设计CP、UP方案简化RRC信令开销；
增加了PSM、eDRX等功能减少耗电。
1.3 小功耗 PSM技术原理，即在IDLE态下再新增加一个新的状态PSM（idle的子状态），在该状态下，终端射频关闭（进入冬眠状态，而以前的DRX状态是浅睡状态），相当于关机状态（但是核心网侧还保留用户上下文，用户进入空闲态/连接态时无需再附着/PDN建立）。
在PSM状态时，下行不可达，DDN到达MME后，MME通知SGW缓存用户下行数据并延迟触发寻呼；
上行有数据/信令需要发送时，触发终端进入连接态。
终端何时进入PSM状态，以及在PSM状态驻留的时长由核心网和终端协商。如果设备支持PSM（Power Saving Mode），在附着或TAU（Tracking Area Update）过程中，向网络申请一个激活定时器值。当设备从连接状态转移到空闲后，该定时器开始运行。当定时器终止，设备进入省电模式。进入省电模式后设备不再接收寻呼消息，看起来设备和网络失联，但设备仍然注册在网络中。UE进入PSM模式后，只有在UE需要发送MO数据，或者周期TAU/RAU定时器超时后需要执行周期TAU/RAU时，才会退出PSM模式，TAU最大周期为310小时。
eDRXExtended DRX DRX状态被分为空闲态和连接态两种，依次类推eDRX也可以分为空闲态eDRX和连接态的eDRX。不过在PSM中已经解释，IOT终端大部分呆在空闲态，所以咱们这里主要讲解空闲态eDRX的实现原理。
eDRX作为Rel-13中新增的功能，主要思想即为支持更长周期的寻呼监听，从而达到节电目的。传统的2.56s的寻呼间隔对IOT终端的电量消耗较大，而在下行数据发送频率小时，通过核心网和终端的协商配合，终端跳过大部分的寻呼监听，从而达到省电的目的。
1.4 大连接 每个小区可达50K连接，这意味着在同一基站的情况下，NB-IoT可以比现有无线技术提供50100倍的接入数。
第一NB的话务模型决定。NB-IoT的基站是基于物联网的模式进行设计的。它的话务模型是终端很多，但是每个终端发送的包小，发送包对时延的要求不敏感。基于NB-IoT，基于对业务时延不敏感，可以设计更多的用户接入，保存更多的用户上下文，这样可以让50k左右的终端同时在一个小区，大量终端处于休眠态，但是上下文信息由基站和核心网维持，一旦有数据发送，可以迅速进入激活态。
第二上行调度颗粒小，效率高。2G/3G/4G的调度颗粒较大，NB-IoT因为基于窄带，上行传输有两种带宽3.75KHz和15KHz可供选择，带宽越小，上行调度颗粒小很多，在同样的资源情况下，资源的利用率会更高。
第三减小空口信令开销，提升频谱效率。NB-IoT在做数据传输时所支持的CP方案（实际上NB还支持UP方案，不过目前系统主要支持CP方案）做对比来阐述NB是如何减小空口信令开销的。CP方案通过在NAS信令传递数据（DoNAS），实现空口信令交互减少，从而降低终端功耗，提升了频谱效率。
2.NB-IOT帧结构 2.1 下行物理层结构 根据NB的系统需求，终端的下行射频接收带宽是180KHZ。由于下行采用15KHZ的子载波间隔，因此NB系统的下行多址方式、帧结构和物理资源单元等设计尽量沿用了原有LTE的设计。
频域上NB占据180kHz带宽（1个RB），12个子载波（subcarrier），子载波间隔（subcarrier spacing）为15kHz。
时域上NB一个时隙（slot）长度为0.5ms，每个时隙中有7个符号（symbol）。
NB基本调度单位为子帧，每个子帧1ms（2个slot），每个系统帧包含1024个子帧，每个超帧包含1024个系统帧（up to 3h）。这里解释下，不同于LTE，NB中引入了超帧的概念，原因就是eDRX为了进一步省电，扩展了寻呼周期，终端通过少接寻呼消息达到省电的目的。
1个signal封装为1个symbol 7个symbol封装为1个slot 2个slot封装为1个子帧 10个子帧组合为1个无线帧 1024个无线帧组成1个系统帧（LTE到此为止了） 1024个系统帧组成1个超帧，over。
这样计算下来，1024个超帧的总时间1024*1024*10/3600*10002.9h. 2.2 上行物理层结构 频域上 占据180kHz带宽（1个RB），可支持2种子载波间隔 ◢15kHz最大可支持12个子载波如果是15KHZ的话，那就真是可以洗洗睡了。因为帧结构将与LTE保持一致，只是频域调度的颗粒由原来的PRB变成了子载波。关于这种子帧结构不做细致讲解。
◢ 3.75kHz最大可支持48个子载波如果是3.75K的话，首先你得知道设计为3.75K的好处是哪里。总体看来有两个好处，一是根据在NB-IOT强覆盖之降龙掌谈到的，3.75K相比15K将有相当大的功率谱密度PSD增益，这将转化为覆盖能力，二是在仅有的180KHZ的频谱资源里，将调度资源从原来的12个子载波扩展到48个子载波，能带来更灵活的调度。
支持两种模式 ◢ Single Tone （1个用户使用1个载波，低速物联网应用，针对15K和3.75K的子载波都适用，特别适合IOT终端的低速应用） ◢Multi-Tone （1个用户使用多个载波，高速物联网应用，仅针对15K子载波间隔。特别注意，如果终端支持Multi-Tone的话必须给网络上报终端支持的能力） 时域上 基本时域资源单位都为Slot，对于15kHz子载波间隔， 1 Slot0.5ms，对于3.75kHz子载波间隔，1 Slot2ms。
2.3 上行资源单元RU 对于NB来说，上行因为有两种不同的子载波间隔形式，其调度也存在非常大的不同。NB-IoT在上行中根据Subcarrier的数目分别制订了相对应的资源单位RU做为资源分配的基本单位。基本调度资源单位为RU（Resource Unit），各种场景下的RU持续时长、子载波有所不同。时域、频域两个域的资源组合后的调度单位才为RU。
NPUSCH at 子载波间隔 子载波个数 每RU Slot数 每Slot持续时长（ms） 每RU持续时长（ms） 场景 1（普通数传） 3.75 kHz 1 16 2 32 Single-Tone 15 kHz 1 16 0.5 8 3 8 4 Multi-Tone 6 4 2 12 2 1 2（UCI） 3.75kHz 1 4 2 8