为了解决现有蜂窝网传输方式功耗高、无法支持长续航的缺点，NB-IoT通过简化系统流程、加快传输速度等方式来降低终端功耗，提高续航能力，满足物联网业务的长续航需求。
从传输内容看，可以传输三种数据类型，分别为IP、非IP（Non-IP）和短消息（SMS）。IP传输与LTE下传输的差异不大，SMS传输方式相比传统有一定的改动。
非IP类型的传输为NB-IoT新引入的数据类型，如果终端采用该类型的传输，在PDN连接过程中网络不为终端分配IP地址，该数据类型的传输有两条路径，一条为通过传统的IP类型的传输路径；另一条为通过新引入的SCEF进行传输。非IP类型数据的路由有两种方式，一种为在PDN连接建立过程中P-GW为终端分配IP地址，但该地址不传输给UE，只保存在P-GW内部，P-GW后的选址与原LTE相同；另一种方式为采用绑定的方式，采用上层应用的标识进行寻址。将UE传输的数据与SCEF及AS绑定。
NB-IoT传输方式可分为三类：控制面传输、用户面传输和短消信传输。
控制面传输
由于CIoT终端大部分时候都是小包传输，并且发包间隔较长，为了节省开销，提出了控制面数据传输方案。控制面数据传输方案针对小数据传输进行优化，支持将IP数据包、非IP数据包或SMS封装到NAS协议数据单元（PDU）中传输，无须建立数据无线承载（DRB）和基站与S-GW之间的S1-U承载，节省了终端和系统的开销，简化了终端和网络的实现，节省了端到端各网元的成本。
控制面数据传输是通过RRC、S1-AP协议进行NAS传输，并通过MME与S-GW之间，以及S-GW与P-GW之间的GTP-U隧道来实现。对于非IP数据，也可以通过MME与SCEF之间的连接来实现。
当采用控制面优化时，MME应支持封装在NAS PDU中的小包数据传输；并通过与S-GW之间建立S11-U连接，完成小包数据在MME与S-GW之间的传输。
对于IP数据，UE和MME可基于RFC4995定义的ROHC框架执行IP头压缩。对于上行数据，UE执行ROHC压缩器的功能，MME执行ROHC解压缩器的功能。对于下行数据，MME执行ROHC压缩器的功能，UE执行ROHC解压缩器的功能。通过IP头压缩功能，可以有效节省IP头的开销，提高数据传输效率。