LoRaWAN1.1-网络模型(2)

图一和图二显示LoraWAN体系架构网络相关模式（NRM）

图一 终端本地接入

图二 漫游模式

End-device

终端设备是一个传感器或者是一个执行器。终端是通过无线网关接入到LoraWAN网络中。终端设备的应用层去连接到一个特殊的云端应用服务。终端设备应用层的payload被路由到响应的应用服务。    

Radio Gateway

网关转发接到到的所有Lorawan报文到网络服务通过IP主干网络。网关操作整个物理层。他的角色就是简单的解码从终端发发出的上行空口报文然后转发到网络服务而不做任何处理。相反的，对于下行报文，网关对于来自网络服务的请求只进行传输而不做任何的payload报文干涉。

Network Server

网络服务简称NS，在终端设备连接到网络中做为Lorawan MAC层的终结点。它是星星网络拓扑的中心点。

功能描述如下：

1、终端地址校验

2、数据帧认证和计数校验

3、报文确认

4、数据速率协商

5、响应所有来自终端的MAC层请求

6、转发上行应用层payload到适当的应用服务

7、对于任何应用服务器到终端的下行报文进行排队

8、转发在终端设备和接入服务器之间的join-request和join-accept报文

在一个漫游架构中，一个NS根据终端设备是否是漫游状态可能扮演三个不同的角色。

服务NS(sNS-Serving Network Server)控制终端的MAC层。

本地NS（hNS-Home Network Server）存储着设备的属性，服务的属性，路由属性和终端设备的DevEUI。hNS与接入服务Join Server直接交互用来处理设备的接入。它与应用服务AS建立连接。在漫游协议中，hNS和sNS被分离开。上下行报文在sNS和hNS服务之间转发。

转发NS（fNS）是用来管理网关的NS服务。在漫游协议中，sNS和fNS被分离。在整个架构中可能存在一个或者多个fNS服务。上下行报文在fNS和sNS服务之间转发。

接入服务

接入服务（JS-Join Server）管理终端设备OTA激活处理。在整个架构中，可能会存在多个JS服务连接到一个NS，一个JS也有可能同时连接到多个NS服务。

终端设备接入过程中，通过Join-request的JoinEUI字段询问查询接入哪个JS。每一个JS服务由唯一的JoinEUI区别。注意在在LoraWAN1.0/1.0.2协议中，Join-reques的tAppEUI字段被重命名为JoinEUI在LoraWAN1.1中。在该文档中JoinEUI这个术语被用来去代替LoraWAN1.0/1/.0.2中的AppEUI。

JS服务包含处理上行的Join-request帧和声称下行的Join-accept帧。它也负责网络会话密钥与应用会话密钥的生成。它将给终端生成的网络会话密钥传输给NS，将生成的应用会话密钥传输给应用服务AS。

对于每个终端设备来说，JS服务的目的将包含如下信息：

1、DevEUI

2、AppKey

3、NwkKey

4、本地网络服务（hNS）标识

5、应用服务（AS）标识

6、网络服务（NS）的选择

7、终端设备LoraWAN的版本

NwkKey和APPKey只保存在JS服务和终端设备里，他们绝不允许发送给NS或者AS。

通过所有的安全解决方案，在终端设备和后台服务提供安全、存储和使用NwkKey和APPKey是必要的。关于安全解决方案不包括在该文档中。然而，安全解决方案可能包括SE（Secure Elements）和HSM（Hardware Security Modules）。

关于哪些信息被包括到JS服务中不在该文档中描述因为JS服务会存在差异。可能通过一个web portal或者通过一系列的API。

JS和NS将能够建立安全的交互通过提供给终端认证、完整性、重放保护和机密性。JS服务将通过安全的传输方式传递应用会话密钥到AS服务。

JS服务可能会与多个AS建立连接，同时一个AS也可能会有多个JS建立连接。

JS和AS将通过终端认证、完整性、重访保护和机密性来保证安全的交互。

Application Server（AS服务）

AS服务处理终端设备的所有应用层的payload并提供应用层的服务给最终用户。同时也负责生成所有应用层的下行palyload到终端设备。

在整个架构中，可能会存在多个AS连接到一个NS，也可能一个AS连接到多个NS服务。一个NS也能同时连接到多个JS。

hNS根据终端的DevEUI将终端的上行报文路由到某一个AS。

此外上述提到的网络元素，LoraWan架构定义了这些实体之间交互的接口：

hNS-JS：这个接口被用来支持入网激活流程在JS和NS之间。

vNS-JS：这个接口用来做漫游激活流程。该接口用来检索终端相对应的hNS的NetID。

ED-NS：这个接口是用在LoraWAN协议中，终端设备和NS之间MAC层信号和payload传输使用。

AS-hNS：这个接口用来定义传输应用层的payload并且交换数据在AS和NS服务之间。

hNS-sNS：这个接口是用来定义在hNS和sNS之间漫游信号和payload传输。

sNS-fNS：这个接口是用来定义sNS和fNS之间的漫游信号和payload传输。

AS-JS：这个接口是用来定义在JS和AS之间传输应用会话密钥。