
シリーズ注記:本稿はManThink「LoRaWAN技術読解」シリーズの第12回(「業界動向」トラックの第2回)である。過去の11回分を順に読むことを推奨する。
出典:2019年の工業和信息化部(MIIT)告示第52号(「微功率短距離無線電送信設備目録及技術要求」)、2023年07月01日施行のMIIT令第57号(「無線電送信設備管理規定」)、LoRa Alliance RP002-1.0.5 LoRaWAN地域パラメータ、Semtech公式LoRa Q&A、ThinkLink公式ドキュメント(gwTool6設定ガイド/GD61xユーザーガイド)。
免責事項:本稿は公開された規制文書および公開LoRaWAN仕様の技術的読解であり、法的助言ではない。中国本土で470~510 MHzの無線設備を導入する前に、地域の無線管理当局または資格を有するコンプライアンス顧問に相談すること。
2017-12-14、工業和信息化部(MIIT)無線管理局は「微功率短距離無線電送信設備技術要求(意見募集稿)」を公表した。民生計量帯域の項にある一行が、中国のSub-GHz IoT業界全体に衝撃を与えた:
送信機の単発動作時間が5秒を超えない条件下で、470~510 MHz帯を民生無線計量設備の帯域として使用できる。 単一周波数での使用に限定し、グループネットワーキング用途には使用できない。
「グループネットワーキング禁止」——マルチゲートウェイによる広域カバレッジを前提に成立するIoT技術にとって、これは中国におけるSub-GHz導入にとってほぼ死刑宣告であった。2018-01-11、中国のLoRa産業チェーン——CLAA、Alibaba、Tencent、August Technology、HuiLian Infiniteなど——が北京に集まり「IoT微功率周波数応用ワークショップ」を開催し、共同声明を発表した。
二年後、状況は逆転した。2019-11-28、MIITは正式に発布した 2019年告示第52号 (以下「告示第52号」)。2020-01-01から施行。民生計量設備の条項は草案の「グループネットワーキング禁止」から 「ビル群、住宅コミュニティおよび村落における小規模エリアのグループネットワーキング用途に限定」へと変更され、厳格な「一体型アンテナ」の制約は撤廃された。実質的に、規制当局は「土地の一片を切り出し、法的地位を与えたが、七つのルールを設けた」のである。
なぜ2026でこれを再考するのか。理由は五つ:
本稿では、七つの厳格な制約、三つの隠れた落とし穴、一つの実測「1秒レッドライン」比較表、そして一つの導入可能なエンジニアリングチェックリストを示す。
告示第52号の別紙(「微功率短距離無線電送信設備目録及技術要求」)は、設備を8のカテゴリに分類している。LoRaWAN CN470は 民生計量設備 カテゴリに該当する。470~510 MHzに対する厳格な制約(すべて別紙原文およびSemtech公式LoRa Q&Aの要約による値):
| # | 制約 | 規制要件 | エンジニアリング上の意味 |
|---|---|---|---|
| 1 | 使用周波数 | 470~510 MHz | この区間のみ。CN779-787は中国では開放されていない |
| 2 | 送信電力上限 | 50 mW(e.r.p.) | ≈ 17 dBm ERP、≈ 19.15 dBm EIRPに相当 |
| 3 | 電力スペクトル密度 | 占有帯域幅≤200 kHzの場合:50 mW/200 kHz(e.r.p.)。200~500 kHzの場合:10 mW/100 kHz(e.r.p.) | LoRa 125 kHzチャネルは第一区分に適合。500 kHzモード(例:SX1303とBW500の組み合わせ)は第二区分に従う |
| 4 | 単発送信時間 | 1秒以下 | 最重要のレッドラインであり、DR0/DR1に最も厳しく影響する |
| 5 | 占有帯域幅 | 500 kHz以下 | 125 kHz/250 kHz/500 kHzはいずれも適合 |
| 6 | 周波数許容偏差 | 100 × 10⁻⁶ | 470 MHzではドリフト≤47 kHz。SX1302は通常±10 ppmで、はるかに良好 |
| 7 | ネットワーキング範囲と送信動作 | ビル群、住宅コミュニティおよび村落における小規模エリアのグループネットワーキングに限定。任意の時点で送信できるのは一チャネルのみ。民生計量設備は、ユーザーが調整・無効化できない「送信前サーチ」などの干渉回避機能を備えること | ゲートウェイのダウンリンクも任意の時点で単一チャネル送信に制約される。マルチチャネルの並列動作は受信専用 |
全文ではさらに、「使用周波数が現地の音声放送やテレビ放送局の周波数と一致する場合、現地では使用してはならない。現地の音声放送やテレビ放送の受信に干渉を生じた場合、直ちに使用を停止し、干渉が解消されるか、干渉のない周波数に調整した後にのみ使用を再開できる」と要求している。この条項はしばしば忘れられるが、LoRaWANに当てはめると、各都市のDTMB UHFチャネルが自分のチャネル計画と重なる場合、そのチャネル計画で回避しなければならないという意味になる。
重要な事実:LoRa Alliance / Semtechは告示第52号について何度も公開の場で整合を図り、LoRaの物理層(CADチャネル検出、周波数ホッピング、スペクトラム拡散による干渉耐性を含む)は「送信前サーチ」および「小規模エリアのグループネットワーキング」と本質的に両立し、コンプライアンスの境界は概ね明確であると結論づけている。ただし、コンプライアンスは油断を意味しない——上記七項目のそれぞれが具体的なエンジニアリング上の対応に対応している。一つでも欠ければ非準拠となる。
出典: - 「中華人民共和国工業和信息化部 2019年告示第52号」(工業和信息化部公式サイト/国務院政策解釈) - TÜV SÜDによる2019年告示第52号の解釈 - Semtech LoRa Q&A(「LoRaは中国工業和信息化部告示第52号のすべての要件を満たす」)
ManThink(門思科技)は、デバイス接続、ネットワーク、データ活用に向けたIoT製品を提供しています。この記事の技術情報とあわせて、以下の製品情報をご覧ください。
規制上の「制約」とLoRaWAN標準の「パラメータ」を同じ表に並べると、「どれが真の衝突で、どれが単なる様式の違いか」が見えてくる。以下の表はRP v1.0.3とRP002-1.0.5の両方を扱い、現網の旧デバイスと最新のプロトコルスタックを対応付けられるようにしている。
| 項目 | LoRaWAN RP v1.0.3(CN470-510) | LoRa Alliance RP002-1.0.5(CN470-510) |
|---|---|---|
| アップリンクチャネル | 96チャネル、470.3~489.3 MHz、125 kHz帯域幅、200 kHzステップ | 同じ(96チャネル) |
| ダウンリンクチャネル | 48チャネル、500.3~509.7 MHz、125 kHz帯域幅、200 kHzステップ | 同じ(48チャネル) |
| データレートDR0~DR5 | SF12 / SF11 / SF10 / SF9 / SF8 / SF7、いずれも125 kHz、CR 4/5 | 同じ |
| デフォルト送信電力 | 14 dBm(電力インデックス2) | 17 dBm ERP ≈ 19.15 dBm EIRP(電力インデックス0) |
| 最大EIRP | 50 mW(すなわち17 dBm EIRP) | 19.15 dBm(50 mW ERP) |
| RX2デフォルトウィンドウ | 505.3 MHz / DR0(SF12/125 kHz) | 同じ |
| 最大MACPayload | DR0/1/2 = 59 B(M)/ 51 B(N),DR3 = 123 B / 115 B,DR4/5 = 230 B / 222 B | DR0 = 15 B(M)/ N=N/A;DR1 = 31 / 23;DR2 = 94 / 86;DR3 = 192 / 184;DR4-5 = 230 / 222(リピーター使用時)または250 / 242(リピーター不使用時) |
| JoinAccept CFList | 非対応 (v1.0.3では、空でない場合に端末が無視しなければならないと明記されている) | 対応 (CFListType=0x01。ChMaskフィールドを含み、20 MHz / 26 MHzアンテナ計画に応じた仮想ChMaskCntlによって解釈される) |
| 単発送信時間 | 5000 ms以下(RPデフォルト) | 同じ |
| ドウェルタイム | 無制限(CN470にドウェルタイム制限なし) | 同じ |
| 国家電網が占有するチャネル | インデックス6~38および45~77は主に中国電力が使用。影響を受ける地域では無効化する | 同じ |
| ChMaskCntl | 0→0-15 / 1→16-31 / 2→32-47 / 3→48-63 / 4→64-79 / 5→80-95 / 6→すべてオン / 7→RFU | 20 MHzアンテナと26 MHzアンテナで表を分割。意味は同様 |
| デフォルト最大EIRP(定数) | 19.15 dBm | 19.15 dBm |
特に指摘すべき二つの差異:
出典: - 「LoRaWAN 1.0.3 地域パラメータ」§2.7 CN470-510 MHz帯(LoRa Alliance公式PDF) - 「RP002-1.0.5 LoRaWAN地域パラメータ」§3.9 CN470-510(LoRa Alliance公式文書) - SX126x-Arduino リージョンCN470 SDKヘッダ定数
告示第52号の第4項は次のように述べている:「単発送信時間:1秒以下。」
これは最も見落とされやすい規則だが、低レート上り(DR0/DR1)にとってはほぼ致命的である。以下の表はSX1262方式のパラメータ(プリアンブル = 8、明示ヘッダ、CRCオン、SF11/SF12@125 kHzではLDROを自動有効)を用いて、パケットごとの空中時間を測定したものである:
| DR | SF | BW | 10 B | 11 B | 20 B | 36 B | 37 B | 40 B | 51 B | 115 B | 222 B |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DR0 | SF12 | 125 kHz | 991 ms ✅ | 1155 ms ❌ | 1318 ms ❌ | — | — | — | — | — | — |
| DR1 | SF11 | 125 kHz | — | — | — | 987 ms ✅ | 1069 ms ❌ | — | — | — | — |
| DR2 | SF10 | 125 kHz | — | — | — | — | — | — | 616 ms ✅ | — | — |
| DR3 | SF9 | 125 kHz | — | — | — | — | — | — | — | 615 ms ✅ | — |
| DR4 | SF8 | 125 kHz | — | — | — | — | — | — | — | — | 615 ms ✅ |
| DR5 | SF7 | 125 kHz | — | — | — | — | — | — | — | — | 379 ms ✅ |
測定による結論:
データソース: ThinkLink LoRa Calculator(Semtech SX126xの計算式に基づく)。同じデータセットはSemtech公式LoRa Q&A §3(表2「Transmission Time (ms)」)でも独立に作成されており、SF11/40 B = 905.22 ms、SF11/60 Bは空白、SF12は10 Bまでのみ、と記載されています—同じ桁数です。Semtechの表は明示的ヘッダーと暗黙的ヘッダーの慣例が混在していますが、桁数は同一です。
重要な事実:CN470上でアップリンクペイロードをv1.0.3のデフォルトであるDR0/DR1 + 51バイトに従って設計する場合、1秒のレッドラインを「理論上の上限」として扱っている一方で、 本番環境のすべてのパケットが非準拠となります。RP002-1.0.5がDR0の最大MACPayloadを15 Bに削減したのは、本質的にアライアンスが準拠レイヤーでこのレッドラインをあなたのために閉じたということです。
これには独立した節を設ける価値がある。なぜなら 公開されているLoRaWAN文書のほぼすべてが、公告第52号の50 mWをEIRPであるかのように引用しているからだ—しかし公告の原文では e.r.p.(実効放射電力、半波長ダイポール基準)が用いられている。
LoRa Alliance RP002-1.0.5 §CN470-510は明記している: CN470_DEFAULT_MAX_EIRP = 19.15—この19.15は50 mW ERPのEIRP表現である。
エンジニアリングへの影響:
| 規制上の表現 | LoRaWAN上の表現 | 差分 |
|---|---|---|
| 50 mW(e.r.p.)≈ 17 dBm ERP | 最大EIRP 19.15 dBm | 2.15 dB |
| デフォルト電力インデックス0(17 dBm出力) | 17 dBm出力 + 2 dBiアンテナ = 19 dBm EIRP(適合) | — |
| 19 dBm出力 + 2 dBiアンテナ = 21 dBm EIRP | 最大EIRPを1.85 dB超過(不適合) | — |
| 27 dBm出力 + 2 dBiアンテナ = 29 dBm EIRP | 最大EIRPを9.85 dB超過(重大な不適合) | — |
ゲートウェイが27 dBm出力(多くのEU/USゲートウェイのデフォルト)をデフォルトとする場合、2 dBiアンテナを追加すると29 dBm EIRPとなり—19.15 dBm EIRPのレッドラインを10 dB上回る、すなわち10倍の電力となる。 中国でのCN470展開では、電力を≤ 17 dBm ERP / 19.15 dBm EIRPまで下げる必要がある。その後、アンテナ利得とリンクバジェットに応じて1–2 dBのマージンを残す。
GD61xの電力設定は工場出荷時にリージョナルバリアントによって固定されている(gwTool6設定ガイド§6は「地域規格は工場設定に由来し、ページ上で変更できない」と明記);CN470向けGD614リージョナルバリアントはデフォルトで適合範囲内で出荷される。その他のリージョナルバリアントは国内使用前に電力の再検証が必要である。
出典:
- RP002-1.0.5 §3.9 CN470-510(CN470_DEFAULT_MAX_EIRP = 19.15、 CN470_DEFAULT_ANTENNA_GAIN = 2.15)
- Semtech LoRa Q&A §3(「50 mW E.R.Pはすでに大きな出力電力であり、2 dBiアンテナに接続した50 mW出力電力に相当する」)
- ThinkLink docs-zh-device-lorawangateway-gd6-configuration-guide
七つの厳格な制約は「表面」にすぎない。展開マップを実際のスペクトラムに重ねると、三つの隠れた地雷が現れる。
RP v1.0.3とRP002-1.0.5の両方がCN470-510の節で明記している:
チャネルインデックス6から38、および45から77は主に中国電力が使用する。これらのチャネルが中国電力に使用されている地域では、無効化すべきである。
平たく言えば、96個のアップリンクチャネルのうち、国家電網が配電自動化、AMI、台区監視のために長期展開しているのは チャネル6–38および45–77であり、合計 66チャネルに及ぶ。これはつまり:
展開の推奨:
| 地域 | 推奨チャネルサブセット(ChMask = 全オン、0xFFFF…) | 推奨チャネルサブセット(国家電網を回避) |
|---|---|---|
| 電力マイクロパワーが存在しないことが知られている地域 | cn470_0..cn470_11 全オン | cn470_0 + cn470_11(すなわち0–7 + 88–95) |
| 電力マイクロパワーが展開されている地域 | 0–5、39–44、78–95のみを有効化 | 同上、かつ39–44の優先度を下げる |
GD61x向けgwTool6設定ガイドは明記している:「GD6は8受信周波数ポイントのみをサポートし、同一無線グループ内の周波数スパンはページに示されたIFウィンドウ制約を満たさなければならない」。これはGD6が任意の時点で8チャネルのみを復調できることを意味するため、「電力チャネルを回避する」戦略は「サブバンド選択」と併せて行う必要があり、ChMaskで後から遡って対応することはできない。
公告第52号の原文:「動作周波数が地域の音声放送またはテレビ放送局の周波数と一致する場合、その地域では使用してはならない。」
中国のUHFテレビ放送計画は長らく470–566 MHzおよび606–798 MHzを使用してきた。470–510 MHzはDTMB地上デジタルテレビのUHFチャネル14–20の範囲(各チャネル幅8 MHz)にちょうど収まる。ほとんどの地級市以上では:
言い換えれば、 LoRaWAN CN470のダウンリンク500.3–509.7 MHzは、ほとんどの都市でDTMB都市カバレッジネットワークと部分的に重複する。
展開の推奨:
公告第52号の民生計量要件の中に、LoRaWAN実務者がしばしば見落とすものがある:
任意の時点で送信できるチャネルは一つだけである。
文字通りの意味は、送信(上りリンクおよびゲートウェイの下りリンクを含む)は「いかなる瞬間も1つのチャネルのみが占有される」ことを保証しなければならない、というものです。端末について言えば、LoRaWANのランダムなチャネルホッピングはフレーム単位であり、「同時マルチチャネル送信」は存在しないため、準拠しています。しかし ゲートウェイについては:
導入推奨事項:
上記のすべての制約をチェックリストにマッピングしました:
| # | チェック項目 | 検証方法 | 非準拠時の対応 |
|---|---|---|---|
| 1 | デバイスの地域バリアントがCN470(SX1302/SX1301付き)である | ゲートウェイの銘板/注文型番 | CN470地域バリアントに切り替える(GD61xはGD614-AN-CN470-N-2のようなものでなければならない) |
| 2 | 送信電力 ≤ 50 mW ERP / 19.15 dBm EIRP | ゲートウェイのRFパラメータ+アンテナ利得の計算 | TX電力を17 dBm ERP(2 dBiアンテナで19 dBm EIRP)以下に下げる |
| 3 | チャネルプランが国家電網チャネル6–38、45–77を回避している | ゲートウェイのChannel Mask設定 | LinkADRReq ChMaskで0–5、39–44、78–95のみを開く、または要件に応じて調整する |
| 4 | 現地DTMB調査:チャネルがローカルDTMB UHFチャネルと重複しない | スペクトルスキャン/DTMBチャネルリスト | DTMB同一チャネルでは無効化または周波数シフトを行う |
| 5 | パケットあたりのペイロード ≤ DR0では10 B、DR1では36 B | 端末ファームウェア+上りリンクパケットキャプチャによる検証 | LDROを無効化するのは最適ではなく、正しいアプローチはMACPayloadサイズを上限設定し、RP002と整合させることです |
| 6 | ゲートウェイの下りリンクがマルチチャネル同時TXを使用していない | ゲートウェイのモデルとプラットフォーム設定 | SX1302シングルTXモードに戻す(GD61xのデフォルトは準拠している) |
| 7 | 端末に無効化できない「送信前サーチ」がある | 端末SDKのCAD設定 | Semtech LoRa CADはデフォルトで有効。LoRaMac-node / RadioLibの設定を確認する |
項目1–6がすべて合格しても、項目7がLoRa CADチャネル検出を明示的に有効化していない場合、厳密に言えば「技術的能力を備えている」だけで、「有効化されていることを証明」してはいません。SemtechのLoRa Q&Aには次のように記されています:「SemtechのLoRaチップ自体がChannel Activity Detection(CAD)機能を提供しており、これは『送信前サーチ』などの干渉回避機能に対してすでに良好な技術的基盤を提供しています。同時に、LoRaチップはすべて周波数ホッピングを備えており、これも干渉回避に利用できます。」—この本質は「ハードウェアにCADがある」ということですが、 ソフトウェアがそれを呼び出すかどうか、およびエンドユーザーによって無効化されていないかどうか が準拠監査レベルでの鍵となります。
GD61x(GD614地域バリアント)は、gwTool6設定ガイドで「地域、サブバンド、チャネル」の完全な設定フローを提供します:
GD614-AN-CN470-N-2 (4G/PoEなし。4G/PoEありの場合は GD614-AG-CN470-N-2を使用)。wifi!0804。初回ログイン時に直ちに変更する(2つのパスワードは個別に変更可能)。上記に加えて、ManThinkチームはCN470顧客サイトでこれら2つのパターンを検証しました:
事実:50 mWは ERPであり、次に相当します: EIRP 19.15 dBm「50 mW出力」または「17 dBm出力」と記載された電力表やデバイス仕様は、暗黙的に2 dBiのアンテナ利得を含んでいます。5 dBiの高利得アンテナを使用する場合、合計EIRPを変えないためには送信電力を約14 dBmまで下げる必要があります。
事実:CN470-510における2つのバージョン間の最大の違いは 最大MACPayload (DR0は59 Bから15 Bに減少)と CFListサポート (v1.0.3は非サポート、RP002はサポート)です。端末ファームウェアがv1.0.3に厳密に従っているのに、サーバーとゲートウェイがRP002を使用しており、DevNonce/JoinフローがChMaskと競合する場合—これがバージョン不一致による最も一般的な隠れたバグです。
事実:公告第52号は明示的に「小エリアネットワーキング」と述べています。「5~15 kmのLoRa長距離」というマーケティングは、開けた空間、DTMBなし、電力競合なし、同一チャネル干渉なしで測定されたものであり、都市シナリオではCN470は通常1~3 kmの半径に後退し、密集地域ではより密なゲートウェイが必要です。 「小エリア」は規制要件であるだけでなく、物理的現実でもあります。
事実:CN470は そうではありません ITU第3地域(中国を含む)におけるISM。これは「無線周波数割当規制」に「無線測位、固定、移動サービス」として記載されており、マイクロパワー使用は「排他的」ではなく「共用」です。433 MHzはヨーロッパでISM、902~928 MHzはアメリカでISMです。「CN470機器を輸出する」場合、地域バリアント(GD618 EU868/US902/AS923/AU915)を変更するか、その地域の準拠パスに従う必要があります。
事実: 半分正しい。公告第52号第1項は「無線送信機器の型式承認を取得する必要はない」と述べていますが、「無線送信機器の管理に関する規制」(工信部令第57号、2023-07-01施行)第25項は次のように追加しています:「マイクロパワー短距離無線送信機器の特別マークは、機器およびその取扱説明書に表示しなければならない」—つまり、 SRRC型式承認証明書は依然として免除されますが、デバイスとそのマニュアルには「マイクロパワー特別マーク」を表示する必要があります (様式は別途定義)。言い換えれば、準拠コストは「テストに送る」から「ラベル+マニュアルに規制参照を書く」に移行しますが、なくなるわけではありません。
冒頭の一文に戻ります:「LoRaは制限されたのではなく、許可されたのです。」
2019の公告第52号、2021「産業インターネットおよびIoT無線周波数使用ガイド」、および2023「無線送信機器の管理に関する規制」が共にCN470の準拠フレームワークを形成しています。その核心的特徴:
エンジニアリングチームにとって、「LoRaWAN CN470を使えるか?」と「中国でLoRaWAN CN470を準拠して使えるか?」の差は技術ではなく、7の厳格な制約、3の地雷、1のチェックリストを確認する規律です。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| ERP | 実効放射電力、半波長ダイポール基準 |
| EIRP | 等方性放射電力、等方性放射器基準 |
| ISM | 産業、科学、医療用;CN470は中国ではISMではありません |
| OTAA | Over-The-Air Activation(無線によるアクティベーション) |
| ABP | Activation By Personalization(個別化によるアクティベーション) |
| LBT | Listen Before Talk(送信前リスン) |
| LDRO | 低データレート最適化、SF11/SF12@125 kHzのLoRaでデフォルト有効 |
| CAD | チャネルアクティビティ検出、LoRaチップのチャネルアクティビティ検出、LBTに相当 |
| Dwell time | 最大単一チャネル占有時間 |
| ChMask | LinkADRReqコマンド内のチャネルマスク |
| DTMB | デジタル地上マルチメディア放送、中国の地上デジタルテレビ標準 |
| EIRP 19.15 dBm | 50 mW ERPのEIRP表現、LoRa Allianceの CN470_DEFAULT_MAX_EIRP 定数 |