NB-IoT芯片的設計必須滿足標準、降低成本和設計復雜度。與eMTC和Cat.4的標準相比，NB-IoT是LTE標準族群中UE復雜度最低的，如下表：
| 項目 | NB-IoT UE（Rel-13 200kHz） | eMTC UE（Rel-13.14kHz） | 普通LTE終端（Rel-8 Cat.4） |
| 下行峰值速率 | 200Kbit/s | 1Mbit/s | 150Mbit/s |
| 上行峰值速率 | 40Kbit/s或200Kbit/s | 1Mbit/s | 50Mbit/s |
| 天線數量 | 1或2 | 1 | 2 |
| 雙工方式 | 半雙工 | 半雙工 | 全雙工 |
| UE接收帶寬 | 200kMz | 1.4kMz | 20kMz |
| UE發射功率 | 23dBm | 20/23dBm | 23dBm |
| UE負責度 | <15% | 20% | 100% |
| 覆蓋 | +20dBm | +15dB | — — |
NB-IoT具有較低的系統復雜度，物理層鏈路可以采用專用集成電路(Application Specific Intergrated Circuit，ASIC)來實現。相對于用字信號處理(Digital Signal Processing，DSP)軟件實現而言，ASIC能有更優的功耗和處理性能。用DSP軟件處理時，內核運算需要將主頻率提高到100MHz才可以處理比較復雜的算法;而用ASIC時，可以將主頻率控制在30MHz以下，使整個基帶部分的功耗得到極大降低。NB-IoT的系統設計不復雜，鏈路處理的算法用電路實現比較容易。
NB-IoT片上系統(System on Chip，SoC)實現對數字基帶電路(BaseBand，BB)和RF的集成，這是NB-IoT低成本特性所必需的采用的方案。由于NB-IoT具備較低的吞吐量和較弱的移動性，物理層的運算量可以控制在比較低的水平，這使得對DSP的需求得到減弱，可以使用主頻更低的DSP，以減少對功耗和配套存儲器(Memory)的需求。某些更為激進的方案甚至可以不用DSP，而使用性能較好且支持DSP指令集擴展的MCU來兼任，進一步降低芯片成本。同時，NB-IoT移動性的降低使協議棧軟件得到了有效簡化，對內存儲器的需求可以降至最低，這也是降低芯片成本的因素之一。
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