バッテリー駆動のエンドデバイス向けに最適化されたLoRaWAN™ネットワークプロトコルについて説明します。これらのデバイスは移動型または固定設置型のいずれかとなります。

LoRaWANネットワークは通常、スター・オブ・スターズトポロジーで構成され、ゲートウェイ¹がエンドデバイス²と中央のネットワークサーバー間のメッセージ中継を行います。ネットワークサーバーは、ネットワーク内の各デバイスからのパケットを関連するアプリケーションサーバーへルーティングします。無線通信の安全性を確保するため、LoRaWANプロトコルは対称暗号化を採用し、デバイスのルートキーから導出されたセッションキーを使用します。バックエンドでは、デバイスのルートキーの保存および関連するキー導出操作は、Joinサーバーによって保証されます。

本仕様では、ネットワークサーバー、アプリケーションサーバー、およびJoinサーバーは常に同一場所に配置されているものとして扱います。これらの機能を複数の分離されたネットワークノードに分散してホストすることは、本仕様の範囲外ですが、[BACKEND]で扱われています。
ゲートウェイはネットワークサーバーへセキュアな標準IP接続を介して接続されますが、エンドデバイスは単一ホップのLoRa™またはFSK通信を用いて1つまたは複数のゲートウェイと通信します³。 全ての通信は一般的に双方向ですが、エンドデバイスからネットワークサーバーへのアップリンク通信が主要なトラフィックとなることが想定されます。

LoRaWANの基本構成

エンドデバイスとゲートウェイ間の通信は、異なる周波数チャネルとデータレートで分散されます。データレートの選択は通信範囲とメッセージ持続時間のトレードオフであり、異なるデータレートでの通信は互いに干渉しません。LoRaのデータレートは0.3kbpsから50kbpsの範囲です。エンドデバイスのバッテリー寿命とネットワーク全体の容量を最大化するため、LoRaネットワークインフラストラクチャは、適応データレート（ADR）方式により、各エンドデバイスごとにデータレートとRF出力を個別に管理することが可能です。
エンドデバイスは、以下の規則を遵守する限り、利用可能な任意のチャネルで、任意の時点で、任意のデータレートを使用して送信することが可能です：

• エンドデバイスは、送信のたびに擬似ランダムな方法でチャネルを変更します。これにより生じる周波数ダイバーシティが、干渉に対するシステムの耐性を高めます。
• エンドデバイスは、使用するサブバンドおよび現地規制に基づく最大送信デューティサイクルを遵守します。
• 端末機器は、使用するサブバンドおよび現地規制に基づく最大送信時間（または滞在時間）を遵守します。

注記：サブバンドごとの最大送信デューティサイクルおよび滞在時間は地域ごとに異なり、[PHY]で定義されています。

¹ゲートウェイは、コンセントレータまたはベースステーションとも呼ばれます。
²エンドデバイスは、モートとも呼ばれます。
³中間要素（リピーター）のサポートについては本ドキュメントでは記述しておりませんが、カプセル化オーバーヘッドに関するペイロード制限は本仕様に含まれております。リピーターとは、バックホール機構としてLoRaWANを使用するものと定義されます。