NB-IoT小區搜索和LTE小區搜索類似，每個UE通過對同步信號的檢測，來實現與小區時間和頻率上的同步，以此來獲取小區的ID。NB-IoT的同步信號包括NPSS和NSSS。
NPSS用于完成時間的頻域的同步。與LTE系統不同的是，NPSS中不攜帶任何小區的ID信息，僅用于簡單的獲得定時和頻偏的粗略估計。NSSS攜帶小區PCID，范圍為0-503，提供504個唯一的小區標志。
NPSS和NSSS信號的序列和LTE系統差異較大，PCID的計算規則也和LTE系統。NB-IoT UE在尋找eNB基站時，會先檢測NPSS，因此NPSS的設計為短的ZC(Zadoff-Chu)序列，這降低了初步信號檢測和同步的復雜性。當識別出小區ID后，UE可以使用下行小區指定參考信號天線端口的數量。
在獨立部署和保護帶部署模式下，NPSS和NSSS資源映射示意圖。
對于帶內部署模式，NPSS和NSSS都通過打孔的方式避免與LTE CRS的碰撞，不使用對應的資源粒子(Resource Element，RE)。
在資源位置上避開了LTE系統的控制區域。NPSS為NB-IoT UE提供時間和頻率同步的參考信號。NPSS的周期是10ms，在子幀5上傳輸;NSSS的周期是20ms，在子幀9上傳輸。
在NB-IoT天線端口0和1中，除了無效子幀和NPSS或NSSS發送子幀，每個時隙的最后兩個OFDM符號中插入參考信號。每個下行的NB-IoT天線端口發送一個窄帶參考信號。NB-IoT天線的下行端口數量是1或2。
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