JP7734100B2 - メッシュネットワークシステム及び移動ノード - Google Patents

Description

本発明は、無線ネットワークに接続される飛行型の移動ノードと、無線ネットワークを構成すると共に有線ネットワークにも接続される複数の固定ノードとを有するメッシュネットワークシステムに関する。

近年のロボット技術の進展は実に目覚しく、様々な社会課題の解決にロボットが利用されることも多くなっている。このようなロボットの多くは、無人航空機や自律運転車両等の無人移動体である。無人移動体は、遠隔操縦や自律制御のための制御指令データや、無人移動体に搭載したカメラ等で撮影した映像データを伝送するために、通信システムを具備する必要がある。このとき、無人移動体がレール等に沿った所定の経路を移動する機械でない場合には、移動に適した無線通信が利用されることが多い。

例えば、特許文献１には、移動基地局と端末局が、近距離通信を準備するための長距離通信機能と、データ伝送用の近距離通信機能を備え、長距離通信機能を用いた通信により、近距離通信を行うタイミングをスケジューリングする発明が開示されている。また、特許文献２には、無人飛行体を用いた中継システムにおいて、中継の通信品質、予定の中継時間、無人飛行体の電源の状態（電力供給可能量）に基づいて、無人飛行体の中継位置を探索する発明が開示されている。

国際公開第２０１７／０１８０２１号 特開２０１９－１６９８４８号公報

無人移動体との通信に使用され得る通信ネットワークの一つにメッシュネットワークがある。メッシュネットワークは複数のノードから構成され、隣接する通信可能なノード同士を接続することで、全体で網の目状のネットワークを形成する。特に、ノード間の接続が無線で行われる場合は無線メッシュネットワークと呼ばれ、複数のノードに渡ってバケツリレー式にデータが無線転送される。

通常、メッシュネットワークには複数の経路が存在し、ある経路で通信不能になっても代替経路に切り替えることができるため、他のネットワークトポロジと比較して障害に強いという特徴がある。但し、複数の経路が存在するということは、ネットワークにループ状の経路が存在することも意味する。このようなネットワークにＩＰパケットをブロードキャストする場合、ＩＰパケットがループ状の経路を一周してからもブロードキャストを繰り返してブロードキャストストームを引き起こすことを避けるため、一般的にスパニングツリープロトコルが適用される。

スパニングツリープロトコルではスパニングツリーアルゴリズムを使用し、自動的に特定のノード間の通信をブロッキング状態にすることで、ループを防ぐことが可能である。また、障害が発生した際は、ブロッキング状態を解除することによって、代替経路による通信を継続することが可能である。

しかしながら、このようなメッシュネットワークは、特定の優先度の高いノードによる集中制御で経路を決定するのではなく、全てのノードが対等な関係で経路を決定するため、集中制御方式と比較して効率が低下する。特に、高スループットや低遅延が要求されるケースでは、耐障害性の高いメッシュネットワークを採用できない恐れがある。

耐障害性に加えて、高スループットと低遅延が要求されるユースケースとして、無人航空機ＵＡＶ（Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｅｒｉａｌ Ｖｅｈｉｃｌｅ）の遠隔操縦に係る映像伝送を行う無線通信システムが考えられる。図１には、そのような無線通信システムに関する従来例１の構成例を示してある。同システムは、例えば、ＵＡＶの目視外飛行において、ＵＡＶの周辺状況を撮影した映像をＵＡＶからサーバに転送し、操縦者がリアルタイムで映像を確認できるようにするものである。

図１に示した従来例１の無線メッシュネットワークでは、ＵＡＶ本体を含む移動ノード１０１の飛行経路に沿って、第１固定ノード１１１、第２固定ノード１１２、第３固定ノード１１３、第ｎ固定ノード１１４が地上に配置されている。また、サーバ１２１が、第１固定ノード１１１に有線で接続されている。なお、以降の説明では、移動ノードか固定ノードかを問わず、２台のノード間で無線通信が行われた場合を１ホップ、３台連なったノード間で無線通信が行われた場合を２ホップといったように、通信が行われたノード数から１を減算した値をホップ数と定義する。

移動ノード１０１が第１固定ノード１１１の上空を飛行している場合は、移動ノード１０１と第１固定ノード１１１との間で１ホップの通信が行われ、サーバ１２１まで最短の経路でデータが転送される。次に、移動ノード１０１が第２固定ノード１１２の上空に移動し、第１固定ノード１１１と直接通信できなくなると、移動ノード１０１から第２固定ノード１１２を経由して第１固定ノード１１１まで２ホップの通信が行われる。同様にして、移動ノード１０１が第３固定ノード１１３の上空に移動すると３ホップの通信になり、第ｎ固定ノード１１４の上空に移動するとｎホップの通信になる。そして、ホップ数の増大に伴ってスループットが低下していき、遅延時間も増大してしまう。

また、例えば、第２固定ノード１１２の両隣に配置された第１固定ノード１１１と第３固定ノード１１３が互いにキャリアを検知できない場合、第１固定ノード１１１が送信したパケットと第３固定ノード１１３が送信したパケットとが第２固定ノード１１２で衝突する恐れがある。このように、互いに相手の通信を検知できない関係にある複数のノードが同じノードに向けて同時に信号を送信した場合に、それら信号の衝突が発生してしまう問題（いわゆる、隠れ端末問題）により、スループットが更に低下するという問題もあった。

図２には、従来例２として、有線と無線によるメッシュネットワーク（以下、「有線／無線メッシュネットワーク」と称する）の構成例を示してある。図２のシステムでは、図１のシステムと同様に、ＵＡＶ本体を含む移動ノード２０１の飛行経路に沿って、第１固定ノード２１１、第２固定ノード２１２、第３固定ノード２１３、第ｎ固定ノード２１４が地上に配置され、更にサーバ２２１が全ての固定ノードと有線で接続されている。但し、固定ノード同士の無線通信は禁止されている。

具体的には、第１固定ノード２１１には、第２固定ノード２１２のＭＡＣアドレスと、第３固定ノード２１３のＭＡＣアドレスと、第ｎ固定ノード２１４のＭＡＣアドレスを指定し、ＭＡＣアドレスフィルタリングによりこれら固定ノードとの接続を禁止する。これにより、第１固定ノード２１１は、移動ノード２０１とだけ無線接続することが可能になる。他の固定ノードにも同様な設定がなされている。

また、図２のシステムは、ホップ数の最大値が１に設定されている点も、従来例１と異なっている。これは、送信するパケットのＩＰヘッダ内にあるＴＴＬ（Ｔｉｍｅ Ｔｏ Ｌｉｖｅ）を１に設定することで実現可能である。パケットが無線ノードから無線ノードへ転送された際に、ＴＴＬから１が減算されて直ちに０になり、この時点で宛先ノードに到達していなければパケットは破棄されるので、最大ホップ数が１の無線ネットワークになる。つまり、図２の破線で示した経路を１回しか通過できないため、無線ネットワークと有線ネットワークが複数のノードで接続されていてもループが形成されず、特定の固定ノードとサーバ２２１との間でブロッキングされることはない。

このように、無線ネットワーク側で所定のホップ数を超えた場合は強制的にパケットを破棄してループを形成させないことによって、有線ネットワーク側のブロッキングが発生しないようにする。更に、無線ネットワークから所定のホップ数以内で必ず有線ネットワークに到達できるように経路を設定することによって、移動ノード２０１がどの固定ノードと接続されていても常に最短の経路で通信が行われるようにする。これにより、高スループットと低遅延が得られるネットワークを構築することが可能となる。

しかしながら、例えば、第２固定ノード２１２との間ではキャリアを検知できるが、移動ノード２０１との間ではキャリアを検知できない通信機器が外部に存在する場合には、移動ノード２０１が送信したパケットと外部の通信機器が送信したパケットとが第２固定ノード２１２で衝突する恐れがある。つまり、図２に示した従来例２のシステムであっても、隠れ端末問題によるスループットの低下が起こり得る。

本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、隠れ端末問題によるスループットの低下を抑えることが可能なメッシュネットワークシステムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の一態様に係るメッシュネットワークシステムは、以下のように構成される。
すなわち、無線ネットワークに接続される飛行型の移動ノードと、無線ネットワークを構成すると共に有線ネットワークにも接続される複数の固定ノードとを有するメッシュネットワークシステムにおいて、複数の固定ノードの各々は、隣接する固定ノード間でキャリアを検知できないように水平方向のゲインを抑えたアンテナパターンを使用することを特徴とする。

ここで、本発明に係るメッシュネットワークシステムシステムにおいて、複数の固定ノードの各々は、水平方向のゲインより上空方向のゲインの方が高いアンテナパターンを使用し得る。

また、本発明に係るメッシュネットワークシステムシステムにおいて、移動ノードは、水平方向のゲインより地上方向のゲインの方が高いアンテナパターンを使用し得る。

また、本発明の別の態様に係る移動ノードは、以下のように構成される。
すなわち、有線ネットワークに接続された複数の固定ノードで構成された無線ネットワークに接続される飛行型の移動ノードにおいて、地上方向のゲインより水平方向のゲインの方が高い第１のアンテナパターンと、第１のアンテナパターンよりも水平方向のゲインを抑える一方で地上方向のゲインを高くした第２のアンテナパターンとを有し、飛行高度が所定の閾値未満の場合は第１のアンテナパターンを使用し、飛行高度が閾値以上の場合は第２のアンテナパターンを使用するように切り替えることを特徴とする。

本発明によれば、隠れ端末問題によるスループットの低下を抑えることが可能なメッシュネットワークシステムを提供することができる。

従来例１に係る無線メッシュネットワークの構成例を示す図である。 従来例２に係る有線／無線メッシュネットワークの構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る有線／無線メッシュネットワークの構成例を示す図である。 本発明の別の実施形態に係る移動ノードの構成例を示す図である。

本発明の一実施形態について、以下に図面を参照して説明する。
図３には、本発明の一実施形態に係る有線／無線メッシュネットワークの構成例を示してある。本例の有線／無線メッシュネットワークは、移動ノード３０１と、第１固定ノード３１１と、第２固定ノード３１２と、第３固定ノード３１３と、第ｎ固定ノード３１４と、サーバ３２１とを備えている。移動ノード３０１は、無人で飛行するＵＡＶ（無人航空機）などに搭載される。固定ノード３１１～３１４は、例えば、ＵＡＶの飛行経路に沿って地上に配置される。移動ノード３０１と固定ノード３１１～３１４は、互いに無線通信することが可能な無線ノードである。但し、固定ノード同士の無線通信は禁止されている。また、全ての固定ノード３１１～３１４は、有線ネットワークを介してサーバ３２１と接続されている。

移動ノード３０１は、地上方向へのゲインが高いアンテナパターンを使用する。ここでは、移動ノード３０１は、水平方向のゲインより地上方向へのゲインの方が高いアンテナパターンを使用する。

また、固定ノード３１１～３１４はいずれも、上空方向へのゲインが高く水平方向へのゲインが低いアンテナパターンを使用する。ここでは、固定ノード３１１～３１４は、隣接する固定ノード間でキャリアを検知できないように水平方向のゲインを抑えたアンテナパターンであって、水平方向のゲインより上空方向のゲインの方が高いアンテナパターンを使用する。

なお、移動ノード３０１及び固定ノード３１１～３１４の各々のアンテナパターンは、各ノードの役割に応じた専用アンテナを設けることで実現することができる。あるいは、使用するアンテナパターンを制御可能な機構を各ノードに設けることで実現してもよい。一例として、垂直方向より水平方向のゲインが高い第１アンテナと、水平方向より垂直方向のゲインが高い第２アンテナとを各ノードに設けておき、ノードの役割に応じてアンテナを切り替えることで、所望のアンテナパターンを使用するようにしてもよい。別の例として、上述した第１アンテナ又は第２アンテナの一方を各ノードに設けておき、そのアンテナの向きを変化させることで、所望のアンテナパターンを使用するようにしてもよい。更に別の例として、アンテナ指向性を制御可能なアンテナユニットを各ノードに設けておき、送受信するビームの向きや幅を調整してアンテナ指向性を変化させることで、所望のアンテナパターンを使用するようにしてもよい。

以下、図３を参照して、本例の有線／無線メッシュネットワークの動作を説明する。図３に示すように、全ての固定ノード３１１～３１４はＵＡＶの飛行経路に沿って配置されるだけでなく、上空方向にゲインの高いアンテナパターンが上空で重なり合って、ＵＡＶの飛行経路において移動ノード３０１が少なくとも１つ以上の固定ノードと通信できるように置局がなされている。一方、全ての固定ノード３１１～３１４のアンテナパターンは水平方向のゲインが低く、隣接する固定ノード間でキャリアを検知できないように置局がなされている。

また、本例の有線／無線メッシュネットワークでは、ホップ数の最大値が１に設定されている。これは、送信するパケットのＩＰヘッダ内にあるＴＴＬ（Ｔｉｍｅ ｔｏ ｌｉｖｅ）を１に設定することで実現可能である。この場合、パケットが無線ノードから無線ノードへ転送された際に、ＴＴＬから１が減算されて直ちに０になり、この時点で宛先ノードに到達していなければパケットは破棄されるので、最大ホップ数が１の無線ネットワークになる。

更に、本例の有線／無線メッシュネットワークでは、無線ネットワークと有線ネットワークの両方に接続される固定ノード３１１～３１４は、無線ネットワークと有線ネットワークの間でループを形成しないように、ＭＡＣアドレスフィルタリング機能を具備している。具体的には、無線ネットワークに属する送信元アドレスを有するパケットを有線ネットワーク側から受信した場合は、そのパケットを破棄することで、有線ネットワーク側の経路をブロッキングすることなくブロードキャストストームを回避する。

例えば、無線ネットワークに属する移動ノード３０１から送信されたパケットが第２固定ノード３１２に到達し、更に有線ネットワークを介して他の固定ノード３１１，３１３，３１４に到達した際に、そのパケットが破棄される。これに対し、有線ネットワークに属するサーバ３２１から送信されたパケットが第２固定ノード３１２に到達し、更に無線ネットワークを介して移動ノード３０１に到達した場合は、最大ホップ数が１の無線ネットワークであるため、他の固定ノードに転送されることはない。なお、無線ネットワークと有線ネットワークの両方に接続されている固定ノードは、無線側と有線側で異なるＭＡＣアドレスを有しているものとする。

ここで、移動ノード３０１は第１固定ノード３１１の上空を飛行しており、第１固定ノード３１１だけが移動ノード３０１と無線接続されているものとする。この状態で移動ノード３０１から映像情報などのデータをサーバ３２１へ初めて送信する場合、通常はサーバ３２１のＩＰアドレスは既知であるものの、サーバ３２１のＭＡＣアドレスが不明なため、ＡＲＰ要求パケットがブロードキャストで送信される。ＡＲＰ要求パケットは第１固定ノード３１１を介した経路だけでサーバ３２１に到達し、サーバ３２１は自身のＭＡＣアドレスをＡＲＰ応答パケットに載せて移動ノード３０１に返すことで、アドレス解決がなされる。一方、第１固定ノード３１１から有線ネットワークを介して他の固定ノード３１２，３１３，３１４に到達したＡＲＰ要求パケットは、ＭＡＣアドレスフィルタリング機能により破棄される。

アドレス解決後、移動ノード３０１からのデータは、１ホップで第１固定ノード３１１に無線で送信された後、有線でサーバ３２１に転送される。ところで、図３では、第１固定ノード３１１の近傍に住宅が存在し、この住宅の窓から同一周波数の干渉波が漏れている様子を示している。なお、第１固定ノード３１１は水平方向へのゲインが低いアンテナパターンを有しているため、第１固定ノード３１１において移動ノード３０１からのパケットと住宅からのパケットの衝突が起こりにくくなっている。

同様に、第１固定ノード３１１において移動ノード３０１からのパケットと第２固定ノード３１２からのパケットの衝突も起こりにくくなっている。また、住宅の窓から漏れている干渉波は上空方向への放射レベルが低いため、移動ノード３０１の飛行高度が十分に高ければ、移動ノード３０１において第１固定ノード３１１からのパケットと住宅からのパケットの衝突が起こりにくくなっている。なお、図３には明記していないが、他の固定ノードにおいても第１固定ノード３１１と同様に近傍の住宅からの干渉波が存在しうる。しかしながら、全ての固定ノードが水平方向へのゲインが低いアンテナパターンを有しているため、第１固定ノード３１１と同様にパケットの衝突を抑えることが期待できる。

次に、移動ノード３０１が第２固定ノード３１２の上空に近づくにつれて、移動ノード３０１と第２固定ノード３１２との間で無線接続ができるようになり、移動ノード３０１は第１固定ノード３１１及び第２固定ノード３１２と接続された状態になる。その後、更に移動ノード３０１が移動して第１固定ノード３１１との通信ができなくなると、移動ノード３０１はサーバ３２１に対してＡＲＰ要求パケットを再度ブロードキャストする。このＡＲＰ要求パケットは第２固定ノード３１２を経由する経路でサーバ３２１に到達し、サーバ３２１はＡＲＰ応答パケットを返して再度アドレス解決がなされる。

同様にして、移動ノード３０１が第３固定ノード３１３の上空に近づくにつれて、移動ノード３０１と第３固定ノード３１３との間で無線接続ができるようになる。その後、更に移動ノード３０１が移動して第２固定ノード３１２との通信ができなくなると、移動ノード３０１はサーバ３２１に対してＡＲＰ要求パケットを再度ブロードキャストする。このＡＲＰ要求パケットは第３固定ノード３１３を経由する経路でサーバ３２１に到達し、サーバ３２１はＡＲＰ応答パケットを返して再度アドレス解決がなされる。
このように、移動ノード３０１が最終目的地の近傍に配置された第ｎ固定ノード３１４に到達するまで、同様の経路切替制御が行われる。

以上のように、本例のメッシュネットワークシステムは、無線ネットワークに接続される飛行型の移動ノード３０１と、無線ネットワークを構成すると共に有線ネットワークにも接続される複数の固定ノード３１１～３１４とを備え、複数の固定ノード３１１～３１４の各々は、隣接する固定ノード間でキャリアを検知できないように水平方向のゲインを抑えたアンテナパターンを使用している。これにより、固定ノード間でのパケットの衝突を回避できるため、隠れ端末問題によるスループットの低下を抑えることが可能である。また、水平方向のゲインを抑えたことで、周辺の住宅地などからの干渉も抑制できるようになる。

また、本例のメッシュネットワークシステムでは、複数の固定ノード３１１～３１４の各々は、水平方向のゲインより上空方向のゲインの方が高いアンテナパターンを使用している。これにより、各固定ノード３１１～３１４は、上空を飛行する移動ノード３０１との間で安定した通信を行うことが可能となる。

また、本例のメッシュネットワークシステムでは、移動ノード３０１は、水平方向のゲインより地上方向のゲインの方が高いアンテナパターンを使用している。これにより、移動ノード３０１は、住宅地からの干渉の影響を抑えられる飛行高度を保ちながら、地上の固定ノード３１１～３１４との間で安定した通信を行うことが可能となる。

更に、本例のメッシュネットワークシステムでは、無線ネットワーク側における最大ホップ数の設定と有線ネットワーク側におけるＭＡＣアドレスフィルタリングの設定でループを形成させないことにより、有線ネットワーク側のブロッキングを阻止している。これにより、高スループットと低遅延を維持しつつ、障害にも強いネットワークを構築することが可能となる。

図４には、本発明の別の実施形態に係る移動ノードの構成例を示してある。本例の移動ノード４０１は、無人で飛行するＵＡＶ（無人航空機）などに搭載された無線ノードであり、上述した移動ノード３０１に代えて使用することが可能である。移動ノード４０１は、第１アンテナ４１１と、第２アンテナ４１２と、アンテナ切替器４１３と、無線処理部４１４と、高度計４１５とを備えている。

第１アンテナ４１１は、地上方向のゲインより水平方向のゲインの方が高い第１アンテナパターンを有するアンテナである。第２アンテナ４１２は、第１アンテナパターンよりも水平方向のゲインを抑える一方で地上方向のゲインを高くした第２アンテナパターン（例えば、水平方向のゲインより地上方向のゲインの方が高いアンテナパターン）を有するアンテナである。無線処理部４１４は、第１アンテナ４１１又は第２アンテナ４１２を使用して無線通信に関わる処理を行う。高度計４１５は、移動ノード４０１の飛行高度を計測するセンサーである。

アンテナ切替器４１３は、高度計４１５により計測された飛行高度に基づいて、無線通信に使用するアンテナを切り替える。本例では、飛行高度が所定の閾値未満の場合は、第１アンテナ４１１を無線処理部４１４に接続する。つまり、飛行高度が低い場合は、地上方向のゲインより水平方向のゲインの方が高い第１アンテナパターンを無線通信に使用する。一方、飛行高度が所定の閾値以上の場合は、第２アンテナ４１１を無線処理部４１４に接続する。つまり、飛行高度がある程度高くなった場合に、第１アンテナパターンよりも水平方向のゲインを抑える一方で地上方向のゲインを高くした第２アンテナパターンを無線通信に使用するようにアンテナ切り替えを行う。

このように、移動ノードの飛行高度に応じて固定ノードとの位置関係が変化することを考慮してアンテナの切り替えを行うことで、固定ノードとの無線通信をより安定的に実施できるようになる。なお、図４の例では、２つのアンテナを切り替える構成となっているが、３つ以上のアンテナを切り替え可能に備えてもよい。また、物理的に異なる複数のアンテナを切り替えて使用するのではなく、アンテナ指向性を動的に変更することが可能なアンテナ（例えば、アレイアンテナ）を使用してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記の実施形態は例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明は、その他の様々な実施形態をとることが可能であると共に、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等の種々の変形を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

また、本発明は、上記の説明で挙げたような装置や、これら装置で構成されたシステムとして提供することが可能なだけでなく、これら装置により実行される方法、これら装置の機能をプロセッサにより実現させるためのプログラム、そのようなプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。

本発明は、無線ネットワークに接続される飛行型の移動ノードと、無線ネットワークを構成すると共に有線ネットワークにも接続される複数の固定ノードとを有するメッシュネットワークシステムに利用することが可能である。

１０１，２０１，３０１，４０１：移動ノード、 １１１，２１１，３１１：第１固定ノード、 １１２，２１２，３１２：第２固定ノード、 １１３，２１３，３１３：第３固定ノード、 １１４，２１４，３１４：第ｎ固定ノード、 １２１、２２１，３２１：サーバ、 ４１１：第１アンテナ、 ４１２：第２アンテナ、 ４１３：アンテナ切替器、 ４１４：無線処理部、 ４１５：高度計

Claims (4)

1. 飛行型の無人移動体に搭載されて無線ネットワークに接続される移動ノードと、前記無線ネットワークを構成すると共に有線ネットワークにも接続される複数の固定ノードとを有するメッシュネットワークシステムにおいて、
   前記無線ネットワークの最大ホップ数は１であり、
   前記複数の固定ノードの各々が、前記無線ネットワークに属する送信元アドレスを有するパケットを前記有線ネットワーク側から受信した場合にそのパケットを破棄するＭＡＣアドレスフィルタリング機能を有し、
   更に、前記複数の固定ノードの各々は、隣接する固定ノード間でキャリアが検知されず、かつ、前記無人移動体の飛行経路より低い位置に存在する外部の通信機器からのパケットと前記移動ノードからのパケットとが固定ノードで衝突することが抑制されるように、前記外部の通信機器の有無に関わらずに水平方向のゲインを抑えたアンテナパターンを使用することを特徴とするメッシュネットワークシステム。
2. 請求項１に記載のメッシュネットワークシステムシステムにおいて、
   前記複数の固定ノードの各々は、水平方向のゲインより上空方向のゲインの方が高いアンテナパターンを使用することを特徴とするメッシュネットワークシステム。
3. 請求項１又は請求項２に記載のメッシュネットワークシステムシステムにおいて、
   前記移動ノードは、水平方向のゲインより地上方向のゲインの方が高いアンテナパターンを使用することを特徴とするメッシュネットワークシステム。
4. 請求項１又は請求項２に記載のメッシュネットワークシステムシステムにおいて、
   前記移動ノードは、
   地上方向のゲインより水平方向のゲインの方が高い第１のアンテナパターンと、
   前記第１のアンテナパターンよりも水平方向のゲインを抑える一方で地上方向のゲインを高くした第２のアンテナパターンとを有し、
   飛行高度が所定の閾値未満の場合は第１のアンテナパターンを使用し、飛行高度が前記閾値以上の場合は第２のアンテナパターンを使用するように切り替えることを特徴とするメッシュネットワークシステムシステム。