JP2016057494A - 無線機、セキュリティ処理方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】路路間又は路車間で通信を行う場合、演算負荷を軽減するために複数のデータに互いに関連するセキュリティ処理を施す場合に、連送したデータのデコードの可能性を高め、パケット到達率を向上させる。【解決手段】セキュリティ処理を施したデータを送信する無線機２Ａ、２Ｂであって、一又は複数のデータをセキュリティ処理の実行単位として設定する設定部２３Ａと、実行単位のデータにセキュリティ処理を施すセキュリティ処理部２６とを備える。設定部２３Ａは、連送される複数の同一内容のデータのうち、少なくとも一つのデータとその他のデータとを異なる実行単位に設定する。【選択図】図２

Description

本発明は、無線機、セキュリティ処理方法、及びコンピュータプログラムに関する。

近年、路車間通信、車車間通信による高度道路交通システム（ＩＴＳ）が検討されている。路車間通信とは、路側通信機（基地局）と車載通信機（移動局）との間の通信であり、車車間通信とは、車載通信機（移動局）間の通信である（特許文献１参照）。
このような高度道路交通システムのための通信方式については、標準規格及びガイドラインが制定されている（非特許文献１，２参照）。
また、最近では、路車間通信及び車車間通信だけでなく、路側通信機同士が無線により通信を行う「路路間通信」についても検討され（例えば、特許文献２参照）、実験用のガイドラインも制定されている（非特許文献３参照）。

特許第５３８４７６７号公報 特開２０１４−７８１１９号公報

一般社団法人電波産業会、"７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム ＡＲＩＢ−ＳＴＤＴ１０９ １．２版"，［online］、インターネット<http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_tushin/tsushin_kikaku_number.html> ＩＴＳ情報通信システム推進会議、"７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム拡張機能ガイドライン ＩＴＳ ＦＯＲＵＭ ＲＣ−０１０ １．０版"，[online]、インターネット<http://www.itsforum.gr.jp/> "７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム 実験用路路間通信ガイドライン ＩＴＳ ＦＯＲＵＭ ＲＣ−０１２ １．０版",［online］、インターネット<http://www.itsforum.gr.jp/Public/J7Database/p47/ITS_FORUM_RC-012_v10.pdf>

路路間又は路車間で通信を行う場合、送信データの真正性や機密性等のセキュリティを確保することが求められる。
前記特許文献１においては、１つの制御周期（スーパーフレーム；例えば１００ｍｓ）に路側通信機から車側通信機に連続して送信される複数の通信パケットに対して、それぞれ独立したセキュリティ処理を施すのではなく、互いに関連するセキュリティ処理を施している。これにより、セキュリティ処理（暗号化や復号化等）に要する演算負荷を軽減することが可能である。

しかし、特許文献１記載の技術では、互いに関連するセキュリティ処理を施した複数の通信パケットのうち、いずれかを受信側の通信機が受信できないと、他の通信パケットも含めて全体を復号化（デコード）できなくなる場合がある。
一方、路路間通信においては、マルチパスフェージングや道路を走行する大型車両からのノイズ等が原因で通信品質が悪化することがあるため、同一内容の通信パケットを連続して送信（以下、「連送」ともいう）し、いずれかの通信パケットを宛先に到達させることによってパケット到達率を向上させることが考えられている。この場合、連送される複数の通信パケットに特許文献１記載のセキュリティ処理を施したとすると、いずれかの通信パケットを受信側の通信機が受信できなかったときに、受信できた他の通信パケットまでもがデコードできなくなる場合があり、連送を行ってもパケット到達率が十分に向上されない可能性がある。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、複数のデータに互いに関連するセキュリティ処理を施すような場合に、連送したデータをデコード処理することができる可能性を高め、データの到達率を向上させることを目的とする。

本発明の一形態に係る無線機は、
セキュリティ処理を施したデータを送信する無線機であって、
一又は複数のデータをセキュリティ処理の実行単位として設定する設定部と、
前記実行単位のデータにセキュリティ処理を施すセキュリティ処理部とを備え、
前記設定部は、連送される複数の同一内容のデータのうち、少なくとも一つのデータとその他のデータとを異なる実行単位に設定するものである。

本発明の一態様に係るセキュリティ処理方法は、
無線機が送信するデータにセキュリティ処理を施すための方法であって、
一又は複数のデータをセキュリティ処理の実行単位として設定する設定工程と、
前記実行単位のデータ毎にセキュリティ処理を施すセキュリティ処理工程とを含み、
前記設定工程において、連送される複数の同一内容のデータのうち、少なくとも一つのデータとその他のデータとを異なる実行単位に設定するものである。

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、
無線機が送信するデータのセキュリティ処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
一又は複数のデータをセキュリティ処理の実行単位として設定する設定部と、
前記実行単位のデータ毎にセキュリティ処理を施すセキュリティ処理部として、コンピュータを機能させ、
前記設定部は、連送される複数の同一内容のデータのうち、少なくとも一つのデータとその他のデータとを異なる実行単位に設定する、コンピュータプログラムである。

なお、本発明は、以上のような無線機、セキュリティ処理方法、及びコンピュータプログラムとして実現することができるだけでなく、例えば、送信側及び受信側の無線機を備えた通信システムとして実現したり、その通信システムの処理をステップとする通信方法として実現したり、通信システムの一部又は全部の装置を実現する半導体集積回路として実現したりすることができる。また、コンピュータプログラムは、フラッシュメモリー、ＣＤ−ＲＯＭ、又はＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶させることができる。

本発明によれば、複数のデータに互いに関連するセキュリティ処理を施すような場合に、連送したデータをデコード処理することができる可能性を高め、データの到達率を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る通信システムの全体構成図である。 路側通信機及び車載通信機の構成図である。 （ａ）は無線フレーム（スーパーフレーム）を示す図であり、（ｂ）は路側通信機の無線フレーム中の送信期間と送信禁止期間を示す図である。 通信機のプロトコルスタックを示す図である。 通信パケット構造を示す図である。 複数の通信パケットを実行単位としてセキュリティ処理を施す例を示す説明図である。 単一の通信パケットを実行単位としてセキュリティ処理を施す例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位の一例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位の他の例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位の他の例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位の他の例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位の他の例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位の他の例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位の他の例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位を設定する手順の一例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位を設定する手順の他の例を示す説明図である。 通信パケットの処理の流れを時系列で示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位を設定する手順を示すフローチャートである。 通信処理部への通信パケットの送信手順を示すフローチャートである。 セキュリティ処理の実行単位を設定する手順の他の例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位を設定する手順の他の例を示す説明図である。 セキュリティ処理の実行単位を設定する手順を示すフローチャートである。 通信処理部への通信パケットの送信手順を示すフローチャートである。 複数の通信パケットを実行単位としてセキュリティ処理を施す他の例を示す説明図である。 複数の通信パケットを実行単位としてセキュリティ処理を施す他の例を示す説明図である。 比較例に係るセキュリティ処理の実行単位の一例を示す説明図である。 比較例に係るセキュリティ処理の実行単位の他の例を示す説明図である。

［本発明の実施形態の要旨］
最初に本発明の実施形態の要旨を列記して説明する。なお、以下に記載する各実施形態は、その一部を任意に組み合わせることも可能である。
（１）本発明の実施形態に係る無線機は、
セキュリティ処理を施したデータを送信する無線機であって、
一又は複数のデータをセキュリティ処理の実行単位として設定する設定部と、
前記実行単位のデータにセキュリティ処理を施すセキュリティ処理部とを備え、
前記設定部は、連送される複数の同一内容のデータのうち、少なくとも一つのデータとその他のデータとを異なる実行単位に設定するものである。

この構成によれば、連送される複数の同一内容のデータは、少なくとも１つが他とは異なる実行単位でセキュリティ処理が施される。したがって、当該１つのデータ及び当該他のデータのいずれか一方を受信することができなくても、他方を受信できればそのデータをデコード処理できる可能性が高まり、データの到達率の向上を期待できる。
なお、セキュリティ処理の実行単位とは、１つのセキュリティ処理の影響が及ぶ範囲をいい、例えば、その実行単位に含まれる特定の又は任意のデータが欠けると、他の少なくとも１つのデータのデコード処理が行えなくなるような単位をいう。

（２）前記設定部は、連送される第１のデータと、当該第１のデータの後に受信されるように順番が定められた第２のデータとが入力された場合に、当該第２のデータの送信順位を、全ての前記第１のデータの後に設定することが好ましい。
このような構成によって、連送される第１のデータよりも前に第２のデータが送信されることがないので、受信側の無線機においても第１のデータを受信する前に第２のデータを受信することがなくなる。したがって、受信側の無線機においてデータを並び替える処理が不要となる。なお、第２のデータは、第１のデータと同様に連送されるものであってもよいし、連送されない（１回だけ送信する）ものであってもよい。前者の場合は最初の第２のデータの送信順位が全ての第１のデータの後に設定されることになる。

（３）上記（２）の構成において、最後の前記第１のデータと前記第２のデータとが同一の実行単位に含まれてもよい。

（４）前記設定部は、複数のデータを入力順に格納する送信待ちキューと、送信待ちキュー内のデータを取り出してセキュリティ処理の実行単位毎に格納する送信キューとを備えていることが好ましい。
この構成によれば、設定部に入力されたデータをセキュリティ処理の実行単位毎に送信（出力）することができる。

（５）前記設定部は、前記送信待ちキューに格納されたデータを連送回数に応じてコピーし、前記送信キューに格納することが好ましい。

（６）前記設定部は、同一の前記実行単位に宛先の異なる複数のデータが含まれる場合に、所定の優先条件を満たす宛先のデータの送信順位を他のデータの送信順位よりも前となるように並べ替えてもよい。
同一の実行単位に含まれる、宛先が異なる複数のデータは、各宛先の無線機が自機宛のデータのみを順番に受信できれば足り、他機宛のデータをどのような順番で受信しても影響がない。したがって、宛先の異なる複数のデータは、別途設定される所定の優先条件に応じて並べ替えることができる。

（７）前記優先条件は、宛先へのデータの到達のし難さであってもよい。
このように宛先へ到達し難いデータほど優先的に到達し易い順位に設定することによって、当該データの到達率を高めることができる。

（８）前記設定部は、複数のデータを入力順に格納する送信待ちキューと、複数のデータをセキュリティ処理の実行単位毎に所定の優先順位で格納する送信キューと、前記送信待ちキューのデータを取り出して前記実行単位毎に格納し、さらに所定の優先順位に並び替えて前記送信キューへ送出する優先キューと、を備えていることが好ましい。

（９）本発明の実施形態に係るセキュリティ処理方法は、
無線機が送信するデータにセキュリティ処理を施すための方法であって、
一又は複数のデータをセキュリティ処理の実行単位として設定する設定工程と、
前記実行単位のデータ毎にセキュリティ処理を施すセキュリティ処理工程とを含み、
前記設定工程において、連送される複数の同一内容のデータのうち、少なくとも一つのデータとその他のデータとを異なる実行単位に設定するものである。

（１０）本発明の実施形態に係るコンピュータプログラムは、
無線機が送信するデータのセキュリティ処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
一又は複数のデータをセキュリティ処理の実行単位として設定する設定部と、
前記実行単位のデータ毎にセキュリティ処理を施すセキュリティ処理部として、コンピュータを機能させ、
前記設定部は、連送される複数の同一内容のデータのうち、少なくとも一つのデータとその他のデータとを異なる実行単位に設定する、コンピュータプログラムである。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
［本発明の実施形態の詳細］
［通信システムの全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの全体構成図である。
交通管制システム１０は、中央装置１２と、中央装置１２によって管理（制御）される複数の交通用端末６と、を備えている。
中央装置１２には、ネットワーク網１３を介して、１又は複数のルータ１４が接続されている。ルータ１４には、交通信号制御機などの交通用端末６が、有線通信路８を介して、又は無線通信路を含む通信路を介して接続されている。

交通管制システム１０は、ルータ１４と端末６との間に無線通信路を形成するための複数の無線機２（２Ａ，２Ｂ）を備えている。
複数の無線機２には、ルータ１４に接続された無線機２Ａ、及び端末６に接続された無線機２Ｂが含まれている。なお、無線機２Ｂと端末６との間には、さらにルータ１４が介在していてもよい。

これらの無線機２は、非特許文献１、２の基地局として要求される機能を具備している。つまり、基地局としての無線機２は、基地局２と移動局（車載通信機）３との間の通信機能（路車間通信機能）などを有しており、車載通信機などの移動局３に対して無線パケット（通信パケット）をブロードキャスト送信することができる。

基地局２から送信される無線パケットはブロードキャスト送信されるため、無線パケットを受信できるのは、移動局３に限られるわけではなく、無線パケットを送信した基地局以外の他の基地局２も、無線パケットを受信することができる。つまり、非特許文献３の規格で規定されるように、基地局である無線機２間の通信（路路間通信；基地局間通信）が可能である。

交通信号制御機などの端末６は、交差点近傍又は交差点以外の道路Ｒ近傍に設置される。各端末６には、通信線９を介して無線機２が接続されている。無線機２は、端末６の近傍に設置されている。複数の端末６のうち、特定の端末６（比較的大きな交差点付近に設置された端末）には、通信線（有線通信路）８を介して、ルータ１４が接続されている。

ネットワーク網１３を介して中央装置１２に接続されたルータ１４は中央装置１２から送信された情報を、ルータ１４に接続された端末６に配信することができる。また、ルータ１４は、中央装置１２から送信された情報を、ルータ１４に接続された無線機２Ａに与えることができる。ルータ１４に接続された無線機２Ａは、中央装置１２から送信された情報を、通信パケット（無線パケット）に含めて、他の無線機２Ｂに送信（ブロードキャスト送信）し、他の無線機２Ｂに接続された端末６が、無線送信された情報を取得することができる。

無線機２Ｂは、無線機２Ａから送信された情報を、さらに他の無線機２Ｂ，３に転送することができる。ルータ１４は、無線機２Ｂに接続された端末６から送信された情報を、無線通信を介して取得し、中央装置１２へ送信することができる。
基地局としての無線機２は、移動局としての無線機３へも情報を送信する。
このように、有線の通信線によってルータ１４と接続されていない端末６であっても、無線機２同士による無線通信（路路間通信）を利用して、ルータ１４及び中央装置１２と通信することができる。

本実施形態では、ルータ１４の設置場所から比較的離れた（数十〜数百メートル程度離れた）場所に設置された端末６とルータ１４との間に、長い通信線を敷設する必要がないため、コスト低減が可能である。
なお、本明細書においては、基地局としての無線機２を路側通信機（あるいは単に「通信機」）ということがあり、移動局としての無線機３を車載通信機（あるいは、単に「通信機」）ということがある。

ルータ１４に接続された基地局としての無線機２Ａは、図２（ａ）に示すように、無線通信のためのアンテナ２０が接続された無線通信部（ＲＦ部；ＰＨＹ部）２１と、有線通信回線を介して中央装置１２と通信するための有線通信部２２と、通信制御処理を行う通信処理装置２５と、を備えている。
通信処理装置２５は、制御部２３と、セキュリティ処理部２６と、記憶部２４と、を備えている。制御部２３は、無線通信及び有線通信の通信制御処理を行う。また、制御部２３は、後述する設定部２３Ａや連送調整部２３Ｂとして機能する。セキュリティ処理部２６は、通信パケットに対して所定のセキュリティ処理を施す。このセキュリティ処理部２６は、制御部２３の一機能部であってもよい。記憶部２４は、無線通信及び有線通信のために必要な情報を記憶する。

通信処理装置２５は、その機能の一部又は全部が、ハードウェア回路によって構成されていてもよいし、その機能の一部又は全部が、コンピュータプログラムによって実現されていてもよい。通信処理装置２５の機能の一部又は全部がコンピュータプログラムによって実現される場合、通信処理装置２５（制御部２３、セキュリティ処理部２６）は、コンピュータを含み、コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムは、記憶部２４に記憶される。

ルータ１４に接続されていない基地局としての無線機２Ｂは、図２（ｂ）に示すように、ルータ１４に接続された無線機２Ａから、有線通信部２２を省略したものに相当する。
移動局（車載通信機）としての無線機３は、無線通信のためのアンテナ３０が接続された無線通信部（ＲＦ部；ＰＨＹ部；受信部）３１と、通信制御処理を行う通信処理装置３５と、を備えている。

通信処理装置３５は、制御部３３と、セキュリティ処理部３６と、記憶部３４と、を備えている。制御部３３は、無線通信の通信制御処理を行う。また、セキュリティ処理部３６は、通信パケットに所定のセキュリティ処理を施す。このセキュリティ処理部３６は、制御部３３又は無線通信部２１に含まれていてもよい。記憶部３４は、無線通信及び有線通信のために必要な情報を記憶する。

無線機３の通信処理装置３５は、その機能の一部又は全部が、ハードウェア回路によって構成されていてもよいし、その機能の一部又は全部が、コンピュータプログラムによって実現されていてもよい。通信処理装置３５の機能の一部又は全部がコンピュータプログラムによって実現される場合、通信処理装置３５（制御部３３、セキュリティ処理部３６）は、コンピュータを含み、コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムは、記憶部３４に記憶される。

［無線フレーム］
図３（ａ）は、無線通信システムにおいて用いられる無線フレーム（スーパーフレーム）を示している。この無線フレームは、その時間軸方向の長さ（フレーム長）が１００ｍｓに設定されている。つまり、１秒間に１０フレームが発生する。
無線フレームは、例えば、路側通信機２が有するＧＰＳ受信機（図示省略）によって受信したＧＰＳ信号に含まれる１ＰＰＳ（１秒周期の信号）に基づいて生成される。

一つの無線フレーム（１００ｍｓ）は、複数の路車間通信期間ＳＬ１と、複数の車車間通信期間ＳＬ２と、を含んで構成されている。
路車間通信期間ＳＬ１は、路側通信機２に割り当てられる路車間通信用のタイムスロット（路側通信機用送信期間）であり、この時間帯ＳＬ１においては、路側通信機２による無線送信が許容される。路車間通信期間ＳＬ１は、一つの無線フレーム（１００ｍｓ）内に最大１６個まで設定可能である。また、本実施形態では、路路間通信が、路車間通信期間ＳＬ１を利用して行われる。

車車間通信期間ＳＬ２は、車載通信機３用のタイムスロット（車用通信期間）であり、この時間帯ＳＬ２は車載通信機３によるＣＳＭＡ方式による無線送信時間として開放するため、路側通信機２は車車間通信期間ＳＬ２では無線送信を行わない。

無線フレームに含まれている路車間通信期間ＳＬ１と、車車間通信期間ＳＬ２とは、時間軸方向に交互に配置されている。
路車間通信期間ＳＬ１には、それぞれスロット番号ｎ（＝１〜１６）が付されている。
それぞれの路側通信機２には、無線フレームに含まれる複数の路車間通信期間ＳＬ１のうちの、一つ又は複数の路車間通信期間ＳＬ１が送信期間として設定され、その他の路車間通信期間ＳＬ１は送信が禁止される。すなわち、路側通信機２にとっては、車車間通信期間ＳＬ２及び自機２に割り当てられていない路車間通信期間ＳＬ１は、送信禁止期間となる。

図３（ｂ）では、路側通信機２にｎ＝４，５，６の３つの路車間通信期間ＳＬ１が送信期間として割り当てられている場合の送信禁止期間を示している。路側通信機２は、送信禁止期間以外の期間（送信期間）でデータ送信を行う。図３（ｂ）に示す送信期間は、周期的（１００ｍｓ毎）に発生する。つまり、路側通信機２は、１００ｍｓ毎に周期的に割り当てられる送信期間において、通信パケットを送信することができる。

一つの無線フレーム内において、一の路側通信機２に割り当てられる送信期間の数は任意である。また、一つの送信期間の期間長は、路車通信期間の期間長と等しくてもよいし、路車間通信期間よりも短くてもよい。また、一つの路車間通信期間ＳＬ１内に複数の送信期間が設定されてもよい。

［プロトコルスタック］
図４は、非特許文献１の標準規格に示す通信プロトコルスタックに、非特許文献２のガイドラインに示す拡張層（Extended Layer）ＥＬを加えたものを示している。
非特許文献１に規定されるプロトコルスタックは、レイヤ１（Ｌ１，物理層：Physical Layer）、レイヤ２（Ｌ２，データリンク層：Data Link Layer）、車車間・路車間共用通信制御情報層（ＩＶＣ−ＲＶＣ層：Inter-Vehicle Communication - Road to Vehicle Communication Control Layer）及びレイヤ７（Ｌ７，アプリケーション層：Application Layer）の４層構造である。各層及びアプリケーションＡＰは、システム管理のための情報を有するシステム管理にアクセスすることができる。

レイヤ１は、ＩＥＥＥ８０２．１１において規定される物理層に準拠して動作する。
レイヤ２は、ＭＡＣ副層（Medium Access Control sublayer）と、ＬＬＣ副層（Logical Link Control sublayer）と、から構成される。なお、ＭＡＣ副層を、単に、ＭＡＣ層（Medium Access Control layer）ともいい、ＬＬＣ副層（Logical Link Control sublayer）を、単に、ＬＬＣ層（Logical Link Control layer）ともいう。

ＭＡＣ層は、無線チャネルの通信管理として、フレーム制御及び同報通信（ブロードキャスト）を行う。路側通信機２のＭＡＣ層は、自機２に割り当てられた送信期間において、通信パケットを送信する処理を行う。
ＬＬＣ層は、上位層のエンティティ間でパケット伝送を行うために、確認なしコネクションレス型通信のサービスを提供する。

車車間・路車間共用通信制御情報層（ＩＶＣ−ＲＶＣ層）は、車車間・路車間共用通信制御に必要な情報の生成と管理を行う。本実施形態のように、路車間通信期間ＳＬ１において路路間通信を行う場合、車車間・路車間共用通信制御情報層（ＩＶＣ−ＲＶＣ層）において、路路間通信は、路車間通信の一種として取り扱われる。

レイヤ７は、アプリケーションＡＰに対して通信制御手段を提供するためのものである。アプリケーションＡＰは、送信される通信パケットに格納されるアプリケーションデータ（交通情報、車両情報など）をレイヤ７に与えるとともに、受信した通信パケットに格納されていたアプリケーションデータをレイヤ７から取得する。

非特許文献２に規定される拡張層ＥＬは、レイヤ７の上位層として存在し、アプリケーションＡＰとレイヤ７との間の通信機能を拡張するためのものである。
拡張層ＥＬは、アプリケーションＡＰに対してデータ伝送サービスを提供する。アプリケーションＡＰは、送信される通信パケットに格納されるアプリケーションデータ（交通情報、車両情報など）を含む送信要求（EL-BaseStationBroadcastData要求又はEL-MobileStationBroadcastData要求）を拡張層ＥＬに与える。データ伝送サービス提供のため、拡張層ＥＬは、レイヤ７以下の下位階層に対してデータ伝送要求（BaseStationBroadcast要求又はMobileStationBroadcastData要求）を出す。

また、拡張層ＥＬは、アプリケーションＡＰから与えられたアプリケーションデータを分割し、分割データをレイヤ７に与えることができる。また、レイヤ７から受け取った分割データを結合させてアプリケーションＡＰに与えることができる。
なお、拡張層ＥＬは、レイヤ７とともに、セキュリティ管理ＳＥＣにアクセスすることができる。

なお、通信処理装置２５のうち、図４のアプリケーションＡＰに相当する機能を、「アプリケーション部２５ａ」といい、図４のアプリケーションＡＰよりも下位の機能（拡張層ＥＬ、レイヤ７、ＩＶＣ−ＲＶＣ層、レイヤ２、セキュリティ管理ＳＥＣ、及びシステム管理）を、「通信処理部２５ｂ」ということがある。
また、通信処理装置３５のうち、図４のアプリケーションＡＰに相当する機能を、「アプリケーション部３５ａ」といい、図４のアプリケーションＡＰよりも下位の機能（拡張層ＥＬ、レイヤ７、ＩＶＣ−ＲＶＣ層、レイヤ２、セキュリティ管理ＳＥＣ、及びシステム管理）を、「通信処理部３５ｂ」ということがある。

アプリケーション部２５ａ，３５ａの機能は、コンピュータプログラムによって実現し、通信処理部２５ｂ，３５ｂの機能を、ハードウェアによって構成することができる。また、通信処理部２５ｂ，３５ｂの機能を、コンピュータプログラムによって実現してもよい。

本実施形態のアプリケーションＡＰ（アプリケーション部２５ａ，３５ａ）は、複数のアプリケーションＡＰ１，ＡＰ２を有している。図４では、複数のアプリケーションとして、第１アプリケーションＡＰ１と第２アプリケーションＡＰ２とを示した。

第１アプリケーションＡＰ１及び第２アプリケーションＡＰ２は、例えば、アプリケーションデータを提供するサービスプロバイダの違いに対応している。例えば、第１アプリケーションＡＰ１は、第１サービスプロバイダによるサービスを提供するためのアプリケーションであり、第２アプリケーションＡＰ２は、第２サービスプロバイダによるサービスを提供するためのアプリケーションである。

また、第１アプリケーションＡＰ１及び第２アプリケーションＡＰ２は、提供されるデータ（サービス）の内容の違いに対応していてもよい。例えば、第１アプリケーションＡＰ１は、路側通信機２が交通情報を提供するためのアプリケーションであり、第２アプリケーションＡＰ２は、路側通信機２が安全運転支援情報を提供するためのアプリケーションである。また、第１アプリケーションＡＰ１は、車載通信機３が車両の走行位置やその時刻等に関する情報を提供するためのアプリケーションであり、第２アプリケーションＡＰ２は、車載通信機３が車両の操作（ブレーキ操作、ハンドル操作等）に関する情報を提供するためのアプリケーションである。

さらに、第１アプリケーションＡＰ１及び第２アプリケーションＡＰ２は、例えば、通信形態の違いに対応していてもよい。例えば、第１アプリケーションＡＰ１は、路側通信機２が路車間通信データを提供するためのアプリケーションであり、第２アプリケーションＡＰ２は、路側通信機２が路路間通信データを提供するためのアプリケーションである。

［データ構造］
図５は、路側通信機２及び車載通信機３によって送信される通信パケットの構成を示している。本実施形態における通信パケットは、先頭から、無線通信制御情報５１、セキュリティヘッダ５２、アプリケーションデータ５３、セキュリティフッタ５４の各領域を有している。
無線通信制御情報５１は、非特許文献１及び２に準拠したものであり、ＰＨＹヘッダ（物理ヘッダ）、ＭＡＣ制御フィールド（ＭＡＣヘッダ）、ＬＬＣ制御フィールド（ＬＬＣヘッダ）、ＩＲ制御フィールド（ＩＲヘッダ）、Ｌ７ヘッダ、ＥＬヘッダ等を含む。

アプリケーションデータ５３は、図４に示すように、アプリケーションＡＰから通信処理部２５ｂ、３５ｂに与えられる。アプリケーションデータ５３は、受信側の通信機２，３のアプリケーションＡＰによって読み取られ、受信側のアプリケーションＡＰにおける処理に用いられる。
アプリケーションデータ５３は、受信側の通信機２，３のアプリケーションＡＰによって読み取られて、受信側のアプリケーションＡＰにおける処理に用いられる。
アプリケーションＡＰは、送信すべきデータを生成したり、受信したデータを読み取って自らの処理に用いたり、受信したデータを再送（転送）する処理を行うことができる。

送信側の拡張層ＥＬは、送信要求に含まれるアプリケーションＡＰからアプリケーションデータ５３を受け取ると、必要に応じて、セキュリティ処理をセキュリティ管理ＳＥＣに実行させる（図４参照）。
送信側のセキュリティ管理ＳＥＣ（図２のセキュリティ処理部２６）では、拡張層ＥＬから受け取ったアンセキュアなアプリケーションデータ５３に対してセキュリティ処理を行い、セキュリティヘッダ５２及びセキュリティフッタ５４を付与してセキュアなアプリケーションデータ５３を生成する。

セキュリティ管理ＳＥＣにおいて、アンセキュアなアプリケーションデータ５３をセキュアなアプリケーションデータ５３にするセキュリティ処理には、暗号化処理、署名処理等の処理が含まれる（ただし、非特許文献１，２では規定されていない）。
セキュリティ管理ＳＥＣは、セキュリティ処理が施されたセキュアなアプリケーションデータ５３を、拡張層ＥＬに戻す（図４参照）。
路車間通信、路路間通信、及び車車間通信で送信されるデータは、いずれも、図５に示す通信パケットの形式で送信される。

通信パケットを受信した通信機２，３の拡張層ＥＬは、セキュアなアプリケーションデータ５３を、セキュリティ管理ＳＥＣに渡す。セキュリティ管理ＳＥＣは、セキュアなアプリケーションデータ５３に対して、アンセキュリティ処理（デコード処理）を行って、アンセキュアなアプリケーションデータ５３に戻す。
拡張層ＥＬは、セキュリティ管理ＳＥＣからアンセキュアなアプリケーションデータ５３を受け取ると、アンセキュアなアプリケーションデータ５３を、アプリケーションＡＰに渡す。

［通信パケットの連送］
本実施形態の路側通信機２は、他の路側通信機２へのパケット到達の確実性を高めるために、同一の通信パケットを複数回連続して送信（以下、「連送」ともいう）する機能を有している。具体的に、路側通信機２の制御部２３は、通信状況の変化等に応じて通信パケットの連送回数（連送総数）を調整する連送調整部２３Ｂを備えている。この連送調整部２３Ｂは、例えば、以下のような処理を実行することができる。

路路間通信における通信状況は、送信側の路側通信機２から受信側の路側通信機２に通信パケットがどの程度到達しているかによって判断することができる。送信側の路側通信機２は、通信パケットに対して通し番号となる「送信回数」の情報を付与しており、受信側の路側通信機２は、通信パケットに含まれる送信回数を確認することによって、受信できた通信パケットだけでなく受信できなかった通信パケットの存在を把握することができる。したがって、受信側の路側通信機２は、所定の期間（例えば１制御周期）に送信側の路側通信機２から送信された通信パケットの送信回数と、自身が通信パケットを受信した回数とから「パケット到達率」を求めることができる。

受信側の路側通信機２は、そのパケット到達率が所定の閾値よりも低い場合には、送信側の路側通信機２に対して連送回数の増大を要求する。送信側の路側通信機２は、受信側の路側通信機２から受けた連送回数の増大の要求に基づいて、連送調整部２３Ｂが連送回数を増やす処理を行う。逆に、パケット到達率が所定の閾値を超えた状態で安定している場合には、受信側の路側通信機２が連送回数の減少を要求する。送信側の路側通信機２は、受信側の路側通信機２から受けた連送回数の減少の要求に基づいて、連送調整部２３Ｂが連送回数を減らす処理を行う。
本実施形態では、通信パケットの連送が、次に説明するセキュリティ処理の実行単位の設定に関わっている。以下、この点について詳細に説明する。

［通信パケットのセキュリティ処理］
本実施形態における路側通信機２は、通信パケットにセキュリティ処理を施すときに、１又は複数の通信パケットをセキュリティ処理の実行単位として設定する。セキュリティ処理の実行単位とは、１つのセキュリティ処理の影響が及ぶ範囲をいい、例えば、その実行単位に含まれる特定の又は任意のデータが欠けると、他の少なくとも１つのデータのデコード処理が行えなくなるような単位をいう。

図２に示すように、本実施形態における路側通信機２の制御部２３は、セキュリティ処理の「実行単位」を設定する設定部２３Ａを備えている。以下、具体的なセキュリティ処理の態様について説明する。
本実施形態では、複数の通信パケットを実行単位としてセキュリティ処理を施す場合と、１つの通信パケットを実行単位としてセキュリティ処理を施す場合とがある。

例えば図８の上段には、送信側の通信機２から送信される通信パケットＢ１〜Ｂ４が左から順番に並べて示されている。そして、送信側の通信機２は、最初に「Ｂ１」が付された１つの通信パケットを実行単位としてセキュリティ処理を施している。次に、「Ｂ１」と「Ｂ２」とが付された２つの通信パケットを実行単位としてセキュリティ処理を施している。続けて、送信側の通信機２は、「Ｂ２」及び「Ｂ３」の２つ、「Ｂ３」及び「Ｂ４」の２つの通信パケットを、それぞれ実行単位としてセキュリティ処理を施している。

図６は、複数の通信パケットを実行単位としてセキュリティ処理を施す例について示している。一実行単位に含まれる複数の通信パケットは、１つの先頭パケットと、１又は複数の後続パケットからなる。
先頭パケットには電子署名が付与されている。これに対して後続パケットには、電子署名が省略されている。ただし、先頭パケットの電子署名には、ハッシュ関数等を用いて生成された後続パケットのダイジェスト（ハッシュ値）のリストが付加されている。

より具体的には、先頭パケットには、アプリケーションデータとハッシュ値リストと電子署名と公開鍵証明書とが含まれている。ハッシュ値リストは、後続パケットのアプリケーションデータのハッシュ値が登録され、リスト化されている。電子署名は、先頭パケットのアプリケーションデータとハッシュ値リストと公開鍵暗号方式における秘密鍵とから生成したものである。なお、電子署名を生成するためのアプリケーションデータは、当該アプリケーションデータの全部であってもよいし一部であってもよい。あるいは、アプリケーションデータのハッシュ値（ダイジェスト）であってもよい。また、電子署名を生成するためのハッシュ値リストも、当該ハッシュ値リストのハッシュ値（ダイジェスト）であってもよい。当該アプリケーションデータと当該ハッシュ値リストをハッシュ化したハッシュ値以上のセキュリティ処理は、通信処理装置２５のセキュリティ処理部２６の機能により行われる。

送信側の路側通信機２は、公開鍵証明書、電子署名、アプリケーションデータ、及びハッシュ値リストを含む先頭パケットと、アプリケーションデータを含む後続パケットとを受信側の路側通信機２又は車載通信機３に送信する。電子署名に使用した公開鍵暗号方式の公開鍵（公開鍵証明書）は、先頭パケットとは別に受信側の通信機２，３に提供してもよい。なお、ここでは詳細に説明しないが、電子署名、アプリケーションデータ、及びハッシュ値リスト等は、例えば共通鍵暗号方式による共通鍵を用いて暗号化してもよい。これによりこれらの情報の漏洩を防止することができる。また、路路間通信用途などではユニキャスト通信が想定されるため、この暗号化に使用された共通鍵を、受信側の通信機２，３が所有する公開鍵暗号方式の公開鍵により暗号化して送信してもよい。暗号化された共通鍵は、秘密鍵を所有する受信側の通信機２，３しか復号化できないので、当該共通鍵の漏洩を防止することができる。また、電子署名、アプリケーションデータ、及びハッシュ値リストと共通鍵とを用いてＭＡＣ（メッセージ認証コード）を生成し、これを各パケットに格納してもよい。

以上の先頭パケットを受信した受信側の通信機２，３は、セキュリティ処理部２６，３６の機能により、公開鍵暗号方式における公開鍵と先頭パケットに含まれるアプリケーションデータ及びハッシュ値リストとから電子署名を検証する。検証が成功すれば、それらのデータは、正当な路側通信機２から送信されたものであること（真正性）を証明できる。

一方、後続パケットを受信した受信側の通信機２，３は、後続パケットに含まれるアプリケーションデータのハッシュ値を求める。そして、そのハッシュ値を、先頭パケットに含まれるハッシュ値リストと照合する。そして、当該ハッシュ値がハッシュ値リストに登録されたものであれば、後続パケットのアプリケーションデータは、正当な路側通信機２から送信されたものであること（真正性）を間接的に証明することができる。

以上のセキュリティ処理では、複数の通信パケットのうちの先頭パケットに電子署名が付与され、後続パケットには電子署名が省略されるので、電子署名に要するセキュリティ処理部２６の演算負荷を軽減することができる。しかも、後続パケットのハッシュ値を先頭パケットにリスト化して登録し、そのリストを先頭パケットの電子署名に加えることで、後続パケットについても電子署名と略同等のセキュリティ機能（真正性）を担保することができる。

図７は、１つの通信パケットを実行単位としてセキュリティ処理を施す場合について示している。この場合、通信パケットには、アプリケーションデータと電子署名とが含まれる。電子署名は、アプリケーションデータと公開鍵暗号方式における秘密鍵とから生成したものである。なお、電子署名を生成するためのアプリケーションデータは、当該アプリケーションデータの全部であってもよいし一部であってもよい。あるいはアプリケーションデータのハッシュ値（ダイジェスト）であってもよい。

送信側の路側通信機２は、電子署名及びアプリケーションデータを含む通信パケットを、受信側の車載通信機３又は路側通信機２に送信する。電子署名に使用した公開鍵暗号方式の公開鍵（公開鍵証明書）も先頭パケットに格納して送信してもよい。なお、ここでは詳細に説明しないが、電子署名及びアプリケーションデータは、共通鍵暗号方式によって暗号化してもよく、この場合、これらの情報の漏洩を防止することができる。また、路路間通信用途などではユニキャスト通信が想定されるため、この暗号化に使用した共通鍵を、受信側の通信機２，３が所有する公開鍵暗号方式における公開鍵により暗号化して送信してもよい。暗号化された共通鍵は、公開鍵暗号方式における秘密鍵を所有する受信側の通信機しか復号化できないので、当該共通鍵の漏洩を防止することができる。

以上の通信パケットを受信した通信機２，３は、公開鍵暗号方式における公開鍵と通信パケットに含まれるアプリケーションデータとから電子署名を検証する。検証が成功すれば、それらのデータは、正当な路側通信機２から送信されたものであること（真正性）を証明できる。

図６に示すように複数パケットを一実行単位とするセキュリティ処理の場合、受信側の通信機２，３は、先頭パケットを受信しないと、後続パケットの真正性を検証することができない。すなわち、適切なデコード処理を行うことができない。
これに対して図７に示すセキュリティ処理は、通信パケット毎に実行されるので、受信された通信パケットについては、確実にデコード処理を行うことができる。なお、以下の説明においては、送信側の通信機２，３から送信された通信パケットは、受信側の無線機２，３に単に受信されるだけでなく、デコード処理が成功して初めて「到達」したものとする。

［セキュリティ処理の実行単位設定処理］
次に、路側通信機２が送信する通信パケットのセキュリティ処理の実行単位を設定する処理について説明する。この設定処理は、図２に示す制御部２３の設定部２３Ａが行う処理である。また、図４に示すアプリケーション部２５ａが行う処理でもある。

本実施形態の設定部２３Ａは、通信パケットが連送される場合には、次の条件に則ってセキュリティ処理の実行単位を設定する。すなわち、
（ａ）連送される複数の同一の通信パケットのうち、少なくとも１つの通信パケットと他の通信パケットとは、異なる実行単位に含まれること。
（ｂ）宛先が同一で順番（データの配列順）が定められた複数の通信パケットは、同一の実行単位内において、又は異なる実行単位の間で、順番が相前後しないこと。

以上の点について、図８を例に説明する。図８において、複数の通信パケット（第１〜第４通信パケット）Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４は、宛先となる路側通信機２が同一で、互いに関連性があるものとする。「互いに関連性がある」とは、例えば複数の通信パケットＢ１〜Ｂ４によって１つのサービスに係る情報を構成し、１つの通信パケットが欠落するとそのサービスを提供できなくなるような関係を意味する。Ｂ１〜Ｂ４の符号に含まれる１〜４の数字は、通信パケットの順番（データの配列順）を示している。受信側の通信機２，３は、一連の第１〜第４通信パケットＢ１〜Ｂ４をその順番どおり受信することにより、１つのサービスに係る情報を取得することができるものとする。

図８に示す例では、第１〜第４通信パケットＢ１〜Ｂ４はそれぞれ２回ずつ送信（２連送）される。そして、連送される２つの第１通信パケットＢ１，Ｂ１のうち、１つの第１通信パケットＢ１は単独でセキュリティ処理の実行単位に設定されている。他の第１通信パケットＢ１は、連送される第２通信パケットＢ２の１つと同一の実行単位に設定されている。以下、同様に、他の第２通信パケットＢ２は、連送される第３通信パケットＢ３の１つと同一の実行単位に設定され、他の第３通信パケットＢ３は、連送される第４通信パケットＢ４の１つと同一の実行単位に設定されている。したがって、これらの通信パケットＢ１〜Ｂ４の実行単位は、前記（ａ）（ｂ）の条件を満たしている。

図８には、送信側の通信機２から各通信パケットＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４が送信されたことを矢印で示し、その矢印の横に、受信側の通信機２における受信の成否（「成功」「失敗」）を示している。
最初の実行単位に含まれる第１通信パケットＢ１は、受信側の通信機２に受信されている。この場合、図７を参照して説明したように、第１通信パケットＢ１は単独でセキュリティ処理の実行単位となっているので、そのデコード処理も問題なく行うことができる。

一方、次の実行単位に含まれる第１通信パケットＢ１は受信に失敗している。しかし、最初の実行単位に含まれる第１通信パケットＢ１が既に受信され、デコード処理も成功しているので、２番目の第１通信パケットＢ１の受信に失敗してもパケット到達率が低下することはない。
同一の実行単位に含まれる第２通信パケットＢ２は、受信側の通信機２によって受信されているが、先頭パケットである第１通信パケットＢ１が受信に失敗しているので、図６を参照して説明したように、後続パケットである第２通信パケットＢ２のデコード処理を行うことができない。

次の実行単位に含まれる先頭の第２通信パケットＢ２は、受信に成功し、デコード処理も適切に行われている。したがって、前の実行単位に含まれる第２通信パケットＢ２がデコード処理に失敗していたとしてもパケット到達率は低下しない。後続の第３通信パケットＢ３も受信に成功し、先頭パケットである第２通信パケットＢ２も受信に成功しているので、当該第３通信パケットＢ３のデコード処理も適切に行うことができる。以降の第４通信パケットＢ４…についても同様の態様で受信及びデコード処理を行うことが可能である。

ここで、前述の条件（ａ）を満たさない場合、すなわち連送される複数の通信パケットが全て同一の実行単位でセキュリティ処理される場合について説明する。例えば図２６に示す比較例では、第１〜第３通信パケットＢ１〜Ｂ３がそれぞれ２回ずつ送信され、２個の第１通信パケットＢ１，Ｂ１、２個の第２通信パケットＢ２，Ｂ２、及び２個の第３通信パケットＢ３，Ｂ３が、それぞれ同じ実行単位に含まれている。この比較例では、１個目（先頭）の第１通信パケットＢ１の受信に失敗しているが、２個目の第１通信パケットＢ１は受信に成功している。しかし、２個目の第１通信パケットＢ１は、先頭の第１通信パケットＢ１がないとデコード処理をすることができない。したがって、結局、第１通信パケットＢ１，Ｂ１は２個ともが受信側の通信機に到達していないことになる。第２通信パケットＢ２，Ｂ２は、２個共が受信されているので、デコード処理も行うことができるが、第３通信パケットＢ３，Ｂ３は、第１通信パケットＢ１，Ｂ１と同様に、先頭の受信に失敗しているので、２個目を受信できたとしてもデコード処理を行うことができなくなる。したがって、通信パケットの連送によるパケット到達率の向上が十分に見込めなくなる。

これに対して本実施形態では、図８に示すように、条件（ａ）を満たし、連送される複数の通信パケットは、互いに異なる実行単位でセキュリティ処理が施されているので、１つの通信パケットの受信又はデコードに失敗したとしても、他の通信パケットの受信及びデコード処理に成功する可能性が高くなり、パケット到達率を好適に向上させることができる。

また、図２７に示す比較例のように、連送される複数の通信パケットＢ１，Ｂ２，Ｂ３を異なるセキュリティ処理の実行単位に含ませる場合、最初の実行単位に各通信パケットＢ１〜Ｂ３を１個ずつ含ませ、次の実行単位にも各通信パケットＢ１〜Ｂ３を１個ずつ含ませることも考えられる。しかし、この場合、通信パケットの送信順が、Ｂ１→Ｂ２→Ｂ３→Ｂ１→Ｂ２→Ｂ３となり、１個目の第２通信パケットＢ２と２個目の第１通信パケットＢ１の順番が相前後し、１個目の第３通信パケットＢ３と２個目の第１，第２通信パケットＢ１，Ｂ２の順番がそれぞれ相前後するため、前述の条件（ｂ）を満たさない。そのため、受信側の通信機において、１個目の第２通信パケットＢ２の受信に失敗すると、第３通信パケットＢ３の受信後に初めて第２通信パケットＢ２を受信する可能性があり、第２通信パケットＢ２と第３通信パケットＢ３の順番（データ配列順）と、実際に受信する順番とが相前後する。受信側の通信機は、通信パケットＢ２，Ｂ３を逆の順番で受信することになるので、所定の順番どおりに並べ替える処理が必要となる。

これに対して、図８に示す本実施形態では条件（ｂ）を満たすため、順番が定められた一連の通信パケットＢ１〜Ｂ４が連送される場合であってもその順番が相前後して送信されることはない。そのため、受信側の通信機２，３において順番を並べ替えるような処理が不要となる。

図９は、複数の通信パケットＢ１，Ｂ２，Ｂ３をそれぞれ３回ずつ送信（３連送）する例を示している。この場合、３個の第１通信パケットＢ１のうち、２個が同一の実行単位に含まれているが、１個は別の実行単位に含まれている。他の第２、第３通信パケットＢ２、Ｂ３についても同様である。したがって、各通信パケットＢ１〜Ｂ３は、２つの実行単位に含まれ、それぞれにおいてセキュリティ処理が施される。そのため、一方の実行単位で受信又はデコード処理に失敗しても、他方の実行単位で受信及びデコード処理に成功すればよく、通信パケットの連送によるパケット到達率の向上を図ることができる。

なお、通信パケットＢ１〜Ｂ３を３連送以上する場合、１つの実行単位に同一の通信パケットが２個以上含まれないように実行単位を設定してもよい。

図１０は、複数の通信パケットＢ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４を２回ずつ送信（２連送）する例を示している。ただし、通信パケットＢ１〜Ｂ４と、通信パケットＣ１〜Ｃ４とは、それぞれ宛先が異なる通信パケットである。例えば、通信パケットＢ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４は、図１において「Ａ」が付された路側通信機２（通信機Ａ）から送信され、通信パケットＢ１〜Ｂ４は、「Ｂ」が付された路側通信機２（通信機Ｂ）が宛先となり、通信パケットＣ１〜Ｃ３は、「Ｃ」が付された路側通信機２（通信機Ｃ）が宛先となる。

この場合、最初の実行単位では、通信機Ｂ宛の第１通信パケットＢ１と、通信機Ｃ宛の第１通信パケットＣ１とが同一の実行単位に設定される。
次に、通信機Ｂ宛の第１、第２通信パケットＢ１，Ｂ２と、通信機Ｃ宛の第１，第２通信パケットＣ１，Ｃ２とが同一の実行単位に設定され、さらに、通信機Ｂ宛の第２，第３通信パケットＢ２，Ｂ３と通信機Ｃ宛の第２，第３通信パケットＣ２，Ｃ３とが同一の実行単位に設定され、その後、通信パケットＢ３，Ｂ４，Ｃ３，Ｃ４が同一の実行単位に設定されている。また、各実行単位において、通信機Ｂ宛の通信パケットと通信機Ｃ宛の通信パケットとは交互に並べられている。

この図１０に示す例の場合、１つの実行単位に含まれる同一の宛先の通信パケット同士は、その順番が相前後することなく並べられる。
また、宛先が異なる通信パケットが混在しているが、連送される通信パケットは、それぞれ異なる実行単位に含まれているので、一方の実行単位で受信又はデコード処理に失敗しても、他方の実行単位で受信及びデコード処理に成功すればよい。したがって、通信パケットの連送によるパケット到達率の向上を好適に図ることができる。

図１１は、図１０に示す例と同様に、異なる宛先Ｂ，Ｃに複数の通信パケットＢ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ４を２回ずつ送信（２連送）する例を示している。なお、この例は、通信機Ｂ宛の通信パケットの送信頻度（スループット）が通信機Ｃ宛の通信パケットの送信頻度よりも多く設定されている例となっている。

この例では、最初の実行単位では、通信機Ｂ宛の第１通信パケットＢ１と、通信機Ｃ宛の第１通信パケットＣ１とが同一の実行単位に設定される。
次に、通信機Ｂ宛の第１、第２通信パケットＢ１，Ｂ２と、通信機Ｃ宛の第１通信パケットＣ１とが同一の実行単位に設定され、さらに、通信機Ｂ宛の第２，第３通信パケットＢ２，Ｂ３と通信機Ｃ宛の第２通信パケットＣ２とが同一の実行単位に設定され、その後、通信パケットＢ３，Ｃ２，Ｃ３、通信パケットＣ３，Ｂ４，Ｃ４がそれぞれ同一の実行単位に設定されている。

この例の場合、１つの実行単位に含まれる同一の宛先の通信パケット同士は、その順番が相前後することなく並べられるが、異なる宛先の通信パケット同士は、順番を考慮しなくてもよい。例えば、通信機Ｂ宛の第２通信パケットＢ２の後に、通信機Ｃ宛の第１通信パケットＣ１が送信されてもよい。受信側の通信機Ｂ，Ｃは、自機宛の通信パケットを順番どおりに受信できれば足りるからである。

図１１に示す例では、宛先が異なる通信パケットが混在しているものの、連送される通信パケットは、それぞれ異なる実行単位に含まれているので、一方の実行単位で受信又はデコード処理に失敗しても、他方の実行単位で受信及びデコード処理に成功すればよい。したがって、通信パケットの連送によるパケット到達率の向上を好適に図ることができる。

図１２は、図１０に示す例と同様に、異なる宛先Ｂ，Ｃに通信パケットを送信する例を示している。ただし、図１２では、通信機Ｂ宛の通信パケットＢ１〜Ｂ４を２連送し、通信機Ｃ宛の通信パケットＣ１〜Ｃ４は、連送せずに１回ずつ送信している。例えば、通信機Ｂ宛には通信状況が悪いために連送を行い、通信機Ｃ宛には通信状況が良好なために連送を行わない場合である。

図１２に示す例では、通信機Ｂは、自機宛の通信パケットＢ１〜Ｂ４を受信できればよく、宛先Ｃの通信パケットＣ１〜Ｃ４は受信できなくてもよい。通信パケットＢ１〜Ｂ４は連送されているので、パケット到達率の向上を図ることができる。
通信機Ｃは、自機宛の通信パケットＣ１〜Ｃ４を受信できればよく、通信機Ｂ宛の通信パケットＢ１〜Ｂ４を受信できなくてもよい。通信機Ｃ宛の通信パケットＣ１〜Ｃ４は連送されていないが、通信状況が良好なため、受信の失敗はなく、パケット到達率は維持されている。

図１３は、図１０に示す例と同様に、異なる宛先Ｂ，Ｃへの通信パケットをそれぞれ２連送する例を示している。この例では、セキュリティ処理の実行単位内に通信機Ｂ宛の通信パケットと通信機Ｃ宛の通信パケットとが混在している場合、通信機Ｃ宛の通信パケットを実行単位のより先頭側に配置し、通信機Ｃ宛の通信パケットから順次送信するようにしている。

各実行単位に含まれる通信パケットの送信順位は、所定の優先条件に応じて設定される。この優先条件は、例えば、「通信パケットの到達のし難さ」とすることができる。例えば図１に示すように、通信機Ａから送信された通信機Ｃ宛の通信パケットを通信機Ｂが中継する場合、通信機Ｃには、中継が入る分だけ通信パケットが到達し難くなる。このような場合、通信機Ｃ宛の通信パケットを通信機Ｂ宛の通信パケットよりも優先して、より宛先に到達し易い順番に配置する。

具体的には、より宛先に到達し難い通信機Ｃ宛の通信パケットを各実行単位の先頭側に並べ、より宛先に到達し易い通信機Ｂ宛の通信パケットを各実行単位の後側に並べる。実行単位の先頭の通信パケットは、受信側の通信機に受信されればデコード処理も行うことができるが、先頭以外の通信パケットは、受信側の通信機に受信されても、先頭の通信パケットが受信されていなければデコード処理を行うことができない。したがって、通信パケットが到達し難い通信機Ｃ宛の通信パケットをより先頭側に配置することで、通信機Ｃ宛のパケット到達率を向上させることができる。

図１４は、図１３に示す例と同様に、異なる宛先Ｂ，Ｃへの通信パケットをそれぞれ２連送し、通信機Ｃ宛の通信パケットを実行単位のより先頭側に配置し、通信機Ｃ宛の通信パケットから順次送信するようにしている。なお、この例は、通信機Ｂ宛の通信パケットの送信頻度（スループット）が通信機Ｃ宛の通信パケットの送信頻度よりも多く設定されている例となっている。

各実行単位に含まれる通信パケットの送信順位は、図１３に示す例と同様に、「通信パケットの到達のし難さ」を条件として設定され、通信機Ｃ宛の通信パケットを通信機Ｂ宛の通信パケットよりも優先して、より宛先に到達し易い順番に配置している。

具体的には、図１４に示す例においても、より宛先に到達し難い通信機Ｃ宛の通信パケットＣ１，Ｃ２を各実行単位の先頭側に並べ、より宛先に到達し易い通信機Ｂ宛の通信パケットＢ１〜Ｂ４を各実行単位の後側に並べている。したがって、図１３に示す例と同様に、通信機Ｃ宛のパケット到達率を向上させることができる。

図１５は、セキュリティ処理の実行単位を設定する手順を模式的に示す説明図である。路側通信機２の制御部２３における設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１と、送信キュー４２とを備えている。アプリケーションＡＰが生成したデータ（通信パケット）は、設定部２３Ａの送信待ちキュー４１に順次格納される。そして、送信待ちキュー４１のデータは、連送回数分コピーされて送信キュー４２に格納される。また、送信キュー４２へは、セキュリティ処理の実行単位毎にデータが入力される。セキュリティ処理の実行単位は、前述したように次の条件に則って設定される。
（ａ）連送される複数の通信パケットのうち、少なくとも１つの通信パケットと他の通信パケットとは、異なる実行単位に含まれること。
（ｂ）宛先が同一で順番（データの配列順）が定められた複数の通信パケットは、同一の実行単位内において、又は異なる実行単位の間で、順番が相前後しないこと。

図１５に示す例は、図１０に示すように、複数の宛先Ｂ，Ｃの通信パケットがそれぞれ２連送される場合における実行単位の設定手順に相当している。
送信待ちキュー４１には、通信パケットＢ１，Ｃ１，Ｂ２，Ｃ２がこの順で格納されている。また、図１５には、各通信パケットＢ１，Ｃ１，Ｂ２，Ｃ２の連送回数（残数）を送信待ちキュー４１内の通信パケットＢ１，Ｃ１，Ｂ２，Ｃ２に対応させて示している。

まず、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１に最初に入力された通信パケットＢ１の処理を行う。具体的に、設定部２３Ａは、通信パケットＢ１のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（１））。また、通信パケットＢ１は連送回数が２回であるため、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１にも通信パケットＢ１を残した状態にする。この処理により、通信パケットＢ１の連送残数は「２」から「１」に減少する。

次に、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１の次の通信パケットＣ１の処理を行う。通信パケットＣ１は、通信パケットＢ１よりも順番が後である（新しい）が、宛先が異なるため、前述の条件（ｂ）には該当しない。したがって、設定部２３Ａは、通信パケットＣ１のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（２））。通信パケットＣ１は連送回数が２回であるため、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１にも通信パケットＣ１を残した状態にする。この処理により、通信パケットＣ１の連送残数が「２」から「１」に減少する。

次に、設定部２３Ａは、通信パケットＢ２の処理を行う。送信待ちキュー４１には、通信パケットＢ２よりも順番が前の（古い）通信パケットＢ１が残っているので、上記の条件（ｂ）により、通信パケットＢ２を通信パケットＢ１よりも先に実行単位に含めることができない。したがって、設定部２３Ａは、通信パケットＢ２のコピーを送信キュー４２に格納することなく、そのまま送信待ちキュー４１に待機（保持）させる（手順（３））。

次に、設定部２３Ａは、通信パケットＣ２の処理を行う。送信待ちキュー４１には、通信パケットＣ２よりも順番が前の通信パケットＣ１が残っているので、上記の条件（ｂ）により、通信パケットＣ２を通信パケットＣ１よりも先に実行単位に含めることができない。したがって、設定部２３Ａは、通信パケットＣ２のコピーを送信キュー４２に格納することなく、そのまま送信待ちキュー４１に待機（保持）させる（手順（４））。

送信待ちキュー４１には、それ以上送信キュー４２に格納できる通信パケットが存在しないので、設定部２３Ａはセキュリティ処理の実行単位を確定する。すなわち、設定部２３Ａは、通信パケットＢ１、Ｃ１を１つの実行単位に設定する。その後、通信パケットＢ１、Ｃ１が通信処理部２５ｂへ送信され、セキュリティ処理部２６においてセキュリティ処理が実行される。

次に、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１に格納された通信パケットのうち、最も前の通信パケットＢ１の処理を行う。具体的に、設定部２３Ａは、通信パケットＢ１のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（５））。この処理により、通信パケットＢ１の連送残数が「１」から「０」となる。したがって、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１から通信パケットＢ１を削除する。

次に、通信パケットＣ１の処理を行う。送信待ちキュー４１には、通信パケットＣ１よりも順番が前の通信パケットが存在しないので、設定部２３Ａは、通信パケットＣ１のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（６））。この処理により、通信パケットＣ１の連送残数が「１」から「０」になる。したがって、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１から通信パケットＣ１を削除する。

次に、設定部２３Ａは、通信パケットＢ２の処理を行う。送信待ちキュー４１には、通信パケットＢ２よりも順番が前の通信パケットＢ１がすでに削除されているので、条件（ｂ）を考慮しなくてもよい。したがって、設定部２３Ａは、通信パケットＢ２のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（７））。通信パケットＢ２の連送回数（連送残数）は２回であるため、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１にも通信パケットＢ２を残した状態にする。この処理により、通信パケットＢ２の連送残数は「２」から「１」に減少する。

次に、設定部２３Ａは、通信パケットＣ２の処理を行う。通信パケットＣ２は、送信待ちキュー４１に残っている通信パケットＢ２よりも順番が後であるが宛先が異なっている。そのため、上記の条件（ｂ）に該当しない。したがって、設定部２３Ａは、通信パケットＣ２のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（８））。通信パケットＣ２の連送回数（連送残数）は２回であるため、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１にも通信パケットＣ２を残した状態にする。この処理により、通信パケットＣ２の連送残数は「２」から「１」に減少する。

送信待ちキュー４１には、それ以上送信キュー４２に格納できる通信パケットが存在しないので、設定部２３Ａはセキュリティ処理の実行単位を確定する。すなわち、設定部２３Ａは、通信パケットＢ１，Ｃ１，Ｂ２，Ｃ２を１つの実行単位に設定する。その後、通信パケットＢ１，Ｃ１，Ｂ２，Ｃ２が通信処理部２５ｂへ送信され、セキュリティ処理部２６においてセキュリティ処理が実行される。

図１６は、他の例に係るセキュリティ処理の実行単位を設定する手順を模式的に示す説明図である。図１５に示す例と同様に、路側通信機２の制御部２３における設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１と、送信キュー４２とを備えている。アプリケーションＡＰが生成したデータ（通信パケット）は、設定部２３Ａの送信待ちキュー４１に順次格納される。そして、送信待ちキュー４１のデータは、連送回数分コピーされて送信キュー４２に格納される。また、送信キュー４２へは、セキュリティ処理の実行単位毎にデータが入力される。セキュリティ処理の実行単位は、前述の条件（ａ）（ｂ）に則って設定される。

図１６に示す例は、図１１に示すように、複数の宛先Ｂ，Ｃの通信パケットがそれぞれ２連送される場合における実行単位の設定手順に相当している。
送信待ちキュー４１には、通信パケットＢ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｂ３がこの順で格納されている。また、各通信パケットＢ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｂ３の連送回数（残数）を送信待ちキュー４１内の通信パケットＢ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｂ３に対応させて示している。

まず、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１に最初に入力された通信パケットＢ１の処理を行う。具体的に、設定部２３Ａは、通信パケットＢ１のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（１））。また、通信パケットＢ１は連送回数が２回であるため、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１にも通信パケットＢ１を残した状態にする。この処理により、通信パケットＢ１の連送残数は「２」から「１」に減少する。

次に、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１の次の通信パケットＢ２の処理を行う。送信待ちキュー４１には、通信パケットＢ２よりも順番が前の（古い）通信パケットＢ１が残っているので、上記の条件（ｂ）により、通信パケットＢ２を通信パケットＢ１よりも先に実行単位に含めることができない。したがって、設定部２３Ａは、通信パケットＢ２のコピーを送信キュー４２に格納することなく、そのまま送信待ちキュー４１に待機（保持）させる（手順（２））。

次に、設定部２３Ａは、通信パケットＣ１の処理を行う。通信パケットＣ１は、送信待ちキュー４１に残っている通信パケットＢ１，Ｂ２よりも順番が後である（新しい）が、宛先が異なるため、前述の条件（ｂ）には該当しない。したがって、設定部２３Ａは、通信パケットＣ１のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（３））。通信パケットＣ１は連送回数が２回であるため、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１にも通信パケットＣ１を残した状態にする。この処理により、通信パケットＣ１の連送残数が「２」から「１」に減少する。

次に、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１の通信パケットＢ３の処理を行う。送信待ちキュー４１には、通信パケットＢ３よりも順番が前の（古い）通信パケットＢ１，Ｂ２が残っているので、上記の条件（ｂ）により、通信パケットＢ３を通信パケットＢ１，Ｂ２よりも先に実行単位に含めることができない。したがって、設定部２３Ａは、通信パケットＢ３のコピーを送信キュー４２に格納することなく、そのまま送信待ちキュー４１に待機させる（手順（４））。

送信待ちキュー４１には、それ以上送信キュー４２に格納できる通信パケットが存在しないので、設定部２３Ａはセキュリティ処理の実行単位を確定する。すなわち、設定部２３Ａは、通信パケットＢ１、Ｃ１を１つの実行単位に設定する。その後、通信パケットＢ１、Ｃ１が通信処理部２５ｂへ送信され、セキュリティ処理部２６においてセキュリティ処理が実行される。

次に、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１に格納された通信パケットのうち、最も前の通信パケットＢ１の処理を行う。具体的に、設定部２３Ａは、通信パケットＢ１のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（５））。この処理により、通信パケットＢ１の連送残数が「１」から「０」となる。したがって、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１から通信パケットＢ１を削除する。

次に、設定部２３Ａは、通信パケットＢ２の処理を行う。送信待ちキュー４１には、通信パケットＢ２よりも順番が前の通信パケットが存在しないので、条件（ｂ）を考慮しなくてもよい。したがって、設定部２３Ａは、通信パケットＢ２のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（６））。通信パケットＢ２の連送回数（連送残数）は２回であるため、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１にも通信パケットＢ２を残した状態にする。この処理により、通信パケットＢ２の連送残数は「２」から「１」に減少する。

次に、通信パケットＣ１の処理を行う。通信パケットＣ１は、送信待ちキュー４１に残っている通信パケットＢ２よりも順番が後であるが、これとは宛先が異なるため、前述の条件（ｂ）に該当しない。したがって、設定部２３Ａは、通信パケットＣ１のコピーを送信キュー４２に格納する（手順（７））。この処理により、通信パケットＣ１の連送残数が「１」から「０」になる。したがって、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１から通信パケットＣ１を削除する。

次に、設定部２３Ａは、通信パケットＢ３の処理を行う。通信パケットＢ３は、送信待ちキュー４１に残っている通信パケットＢ２よりも順番が後で宛先も同一である。そのため、上記の条件（ｂ）により、通信パケットＢ３を通信パケットＢ２よりも先に実行単位に含めることができない。そのため、設定部２３Ａは、通信パケットＢ３のコピーを送信キュー４２に格納することなく、そのまま送信待ちキュー４１に待機させる（手順（８））。

送信待ちキュー４１には、それ以上送信キュー４２に格納できる通信パケットが存在しないので、設定部２３Ａはセキュリティ処理の実行単位を確定する。すなわち、設定部２３Ａは、通信パケットＢ１、Ｂ２，Ｃ１を１つの実行単位に設定する。その後、通信パケットＢ１，Ｂ２，Ｃ１が通信処理部２５ｂへ送信され、セキュリティ処理部２６においてセキュリティ処理が実行される。

図１７は、データ（通信パケット）の処理の流れを示す説明図である。
上位階層であるアプリケーション部２５ａで生成されたデータは、セキュリティ処理の実行単位が設定されると、その実行単位毎に下位階層である通信処理部２５ｂへ送信される。そして、通信処理部２５ｂのセキュリティ管理ＳＥＣ（セキュリティ処理部２６）においてセキュリティ処理が施された後、所定の送信時期（制御周期）に通信パケットが外部へ送信される。

通信処理部２５ｂは、所定の送信時期に通信パケットを送信することができるよう、事前に送信タイミングをアプリケーション部２５ａに通知する。アプリケーション部２５ａは、送信タイミングの通知よりも前に送信準備期間を設定し、その期間中にセキュリティ処理の実行単位を設定する。そして、アプリケーション部２５ａは、送信タイミングの通知を受け取ると、実行単位毎に通信処理部２５ｂに通信パケットを送信する。通信処理部２５ｂは、実行単位毎にセキュリティ処理を施し、所定の送信時期に通信パケットを送信する。

図１８は、図１５〜図１７に示す手順を具体的に示すフローチャートである。
設定部２３Ａは、ステップＳ１において送信準備開始タイミングになったか否かを判断する。送信準備開始タイミングは、図１７における送信準備期間の始端タイミングである。
設定部２３Ａは、送信準備開始タイミングになっていると判断すると、次のステップＳ２において送信準備終了タイミングになっているかどうかを判断する。送信準備終了タイミングは、図１７における送信準備期間の終端タイミングである。送信準備終了タイミングになっていない場合、設定部２３Ａは、処理をステップＳ３に進め、送信準備終了タイミングになっている場合、設定部２３Ａは、処理をステップＳ１０に進める。

設定部２３Ａは、ステップＳ３において送信待ちキュー４１に通信パケットが格納されているか否かを判断する。
送信待ちキュー４１に通信パケットが格納されている場合、設定部２３Ａは処理をステップＳ４に進め、送信待ちキュー４１に通信パケットが格納されていない場合、設定部２３Ａは処理をステップＳ２に戻す。
ステップＳ４において、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１の通信パケットと同一の宛先でより古い（順番が前の）通信パケットが送信待ちキュー４１に残っていないかどうかを判断する。古い通信パケットが残っていない場合は、処理をステップＳ５に進め、残っている場合は、処理をステップＳ２に戻す。古い通信パケットが送信待ちキュー４１に残っている場合は、上記の条件（ｂ）により、新しい通信パケットを送信キュー４２に格納することができないからである。

ステップＳ５において、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１の通信パケットと同一の通信パケットがすでに送信キュー４２に格納されていないかどうかを判断する。格納されていない場合には、処理をステップＳ６に進め、格納されている場合には、処理をステップＳ２に戻す。今回の処理は、通信パケットが２連送される場合であり、１つの実行単位に同一の通信パケットを含ませることができないからである。

ステップＳ６において、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１の通信パケットのコピーを送信キュー４２に格納する。そして、ステップＳ７において、設定部２３Ａは、当該通信パケットの送信（連送）残数を更新する。さらに、ステップＳ８において、設定部２３Ａは、当該通信パケットの送信残数がゼロになったか否かを判断する。送信残数がゼロになった場合は、ステップＳ９において当該通信パケットを送信待ちキュー４１から削除する。送信残数が残っている場合は、処理をステップＳ２に戻す。

一方、ステップＳ２において送信準備終了タイミングになった場合、ステップＳ１０において、送信処理を実行する。
図１９は、通信処理部２５ｂへの送信処理手順を示すフローチャートである。
設定部２３Ａは、ステップＳ１１において、送信キュー４２に通信パケットが格納されているか否かを判断する。送信キュー４２に通信パケットがない場合は処理を図１８のステップＳ１に戻す。送信キュー４２に通信パケットがある場合、ステップＳ１２において通信処理部２５ｂへの送信タイミングになったか否か（送信タイミングの通知を受けたか否か）を判断する。送信タイミングになった場合、設定部２３Ａは、当該通信パケットを通信処理部２５ｂに送信する。

図２０は、図１３に示す例における実行単位の設定手順を模式的に示している。図１３は、複数の宛先Ｂ，Ｃの通信パケットＢ１〜Ｂ３，Ｃ１〜Ｃ３を、優先条件を考慮して並べ替えた上でセキュリティ処理の実行単位を設定するものである。具体的に、通信機Ｂ宛の通信パケットよりも通信機Ｃ宛の通信パケットを実行単位の先頭側に配置してセキュリティ処理を実行する。

図２０に示すように、設定部２３Ａは、送信待ちキュー４１及び送信キュー４２の他に、優先キュー４３を備えている。この優先キュー４３は、送信待ちキュー４１から入力された通信パケットを所定の優先順位に並べ替えた上で、送信キュー４２に送出する機能を有している。
送信待ちキュー４１に格納された通信パケットは、図１５における手順（１）〜手順（４）と同様の手順で優先キュー４３に格納される。したがって、優先キュー４３には、通信パケットＢ１と通信パケットＣ１とが格納された状態になる。

そして、本実施形態では、通信機Ｃ宛の通信パケットを通信機Ｂ宛の通信パケットよりも優先し、セキュリティ処理の実行単位の先頭側に通信機Ｃ宛の通信パケットを配置するので、設定部２３Ａは、優先キュー４３内の通信パケットＢ１，Ｃ１のうち、通信機Ｃ宛の通信パケットＣ１を先に送信キュー４２に送出し、次いで通信機Ｂ宛の通信パケットＢ１を送信キュー４２に送出する。その後、送信キュー４２に格納された通信パケットＣ１、Ｂ１が通信処理部２５ｂに送信され、セキュリティ処理部２６においてセキュリティ処理が実行される。

次に、送信待ちキュー４１に格納された通信パケットは、図１５における処理（５）〜（８）と同様の手順で優先キュー４３に格納される。したがって、優先キュー４３には、通信パケットＢ１，Ｃ１，Ｂ２，Ｃ２が格納された状態になる。
そして、通信機Ｃ宛の通信パケットＣ１，Ｃ２を、通信機Ｂ宛の通信パケットＢ１，Ｂ２よりもセキュリティ処理の実行単位の先頭側に配置するために、設定部２３Ａは、優先キュー４３内の通信パケットＢ１，Ｃ１，Ｂ２，Ｃ２のうち、通信機Ｃ宛の通信パケットＣ１，Ｃ２を先に送信キュー４２に送出し、次いで通信機Ｂ宛の通信パケットＢ１，Ｂ２を送信キュー４２に送出する。その後、送信キュー４２に格納された通信パケットＣ１，Ｃ２，Ｂ１，Ｂ２が通信処理部２５ｂに送信され、セキュリティ処理部２６においてセキュリティ処理が実行される。

図２１は、図１４に示す例における実行単位の設定手順を模式的に示している。図１４は、複数の宛先Ｂ，Ｃの通信パケットＢ１〜Ｂ３，Ｃ１，Ｃ２を、優先条件を考慮して並べ替えた上でセキュリティ処理の実行単位を設定するものである。具体的に、通信機Ｂ宛の通信パケットよりも通信機Ｃ宛の通信パケットＣ１，Ｃ２を実行単位の先頭側に配置してセキュリティ処理を実行する。

図２１に示すように、設定部２３Ａは、図２０と同様に、送信待ちキュー４１及び送信キュー４２の他に、優先キュー４３を備えている。
送信待ちキュー４１に格納された通信パケットは、図１６における手順（１）〜手順（４）と同様の手順で優先キュー４３に格納される。したがって、優先キュー４３には、通信パケットＢ１と通信パケットＣ１とが格納された状態になる。

そして、本実施形態では、通信機Ｃ宛の通信パケットを通信機Ｂ宛の通信パケットよりも優先し、セキュリティ処理の実行単位の先頭側に通信機Ｃ宛の通信パケットを配置するので、設定部２３Ａは、優先キュー４３内の通信パケットＢ１，Ｃ１のうち、通信機Ｃ宛の通信パケットＣ１を先に送信キュー４２に送出し、次いで通信機Ｂ宛の通信パケットＢ１を送信キュー４２に送出する。その後、送信キュー４２に格納された通信パケットＣ１、Ｂ１が通信処理部２５ｂに送信され、セキュリティ処理部２６においてセキュリティ処理が実行される。

次に、送信待ちキュー４１に格納された通信パケットは、図１６における処理（５）〜（８）と同様の手順で優先キュー４３に格納される。したがって、優先キュー４３には、通信パケットＢ１，Ｂ２，Ｃ１が格納された状態になる。
そして、通信機Ｃ宛の通信パケットＣ１を、通信機Ｂ宛の通信パケットＢ１，Ｂ２よりもセキュリティ処理の実行単位の先頭側に配置するために、設定部２３Ａは、優先キュー４３内の通信パケットＢ１，Ｂ２，Ｃ１のうち、通信機Ｃ宛の通信パケットＣ１を先に送信キュー４２に送出し、次いで通信機Ｂ宛の通信パケットＢ１，Ｂ２を送信キュー４２に送出する。その後、送信キュー４２に格納された通信パケットＣ１，Ｂ１，Ｂ２が通信処理部２５ｂに送信され、セキュリティ処理部２６においてセキュリティ処理が実行される。

図２２は、図２０及び図２１に示す手順を具体的に示すフローチャートである。
図２２に示すステップＳ２１〜ステップＳ３０の手順は、図１８に示すステップＳ１〜Ｓ１０の手順と略同じである。
ただし、ステップＳ２６において、送信待ちキュー４１に格納されていた通信パケットは、送信キュー４２ではなく、優先キュー４３にコピーが格納される。

また、ステップＳ３０における優先送信処理においては、優先キュー４３に格納された通信パケットを優先順位に基づいて並べ替えた上で、通信処理部２５ｂへ送信する。
具体的には、図２３に示すように、設定部２３Ａは、ステップＳ３１において、優先キュー４３に通信パケットが格納されているか否かを判断する。優先キュー４３に通信パケットが格納されている場合、設定部２３Ａは、ステップＳ３２において、優先キュー４３内の通信パケットを優先条件に応じて並べ替え、送信キュー４２に転送する。

ついで、設定部２３Ａは、ステップＳ３３において通信処理部２５ｂへの送信タイミングになったか否か（送信タイミングの通知を受けたか否か）を判断する。そして、送信タイミングになった場合には、設定部２３Ａは送信キュー４２に格納されている通信パケットを通信処理部２５ｂに送信する。

［セキュリティ処理の他の例］
セキュリティ処理は、以上に説明したものに限られず、種々の方法によるものを採用することができる。例えば、特許文献１に記載された公知のセキュリティ処理を採用することができる。
図２４は、本発明の他の実施形態に係る、通信パケットのセキュリティフレームのデータ構造を示す説明図である。この実施形態は、特許文献１に記載された公知のセキュリティ処理に係るものである。図２４（ａ）に示すように、先頭パケットは、バージョン・メッセージタイプ、ＭＡＣ方式ヘッダ、ＭＡＣ方式ペイロード、ＭＡＣ方式フッタからなる。

バージョン・メッセージタイプは、フレームフォーマットのバージョンがセットされる。ＭＡＣ方式ヘッダに含まれるメッセージ形式は、データ認証方式を規定する認証タイプと、「ペイロード」に対する保護の形式を指定するメッセージタイプの２つがセットされる。
「マスタ鍵ＩＤ」は、マスタ鍵を識別するための識別情報である。「暗号化通信鍵」は、マスタ鍵で暗号化した通信鍵である。この通信鍵は送信元で乱数生成する。「Ｎｏｎｓｅ」は、通信鍵を用いた暗号化処理（暗号化あるいはＭＡＣ生成）において結果を攪乱するために用いる通信毎にユニークな値である。ここでは「乱数」と「機器ＩＤ」がセットされる。「機器ＩＤ」は、パケット信号の発信元である路側通信機２に対して割り当てられた機器ＩＤをセットする。

「乱数」は、パケット信号の送信時に送信元が発生した乱数がセットされる。「ペイロード長」は、「ペイロード」のバイト数がセットされる。
「公開鍵証明書」は、送信元の路側通信機２に固有の公開鍵に対する公開鍵証明書をセットする。公開鍵証明書は公開鍵とその公開鍵の所有主体を結びつける証明書である。公開鍵証明書には、署名者の識別情報、公開鍵証明書の識別情報（機器ＩＤであってもよい）、有効期限、公開鍵（鍵生成アルゴリズム、サイズなどを含む）、署名者の署名などが含まれる。当該署名は、例えば、ＲＳＡ、ＤＳＡ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｔｕｒｅ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、ＥＣＤＳＡ（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ−ＤＳＡ）などの公開鍵暗号方式により生成される。「後続パケットの認証用ハッシュ値」は、図２４（ｂ）に示す後続の通信パケットの「アプリケーション」に対するハッシュ値のリストをセットする。「アプリケーション」には、アプリケーションデータがセットされる。

「電子署名」は、「後続パケットの認証用ハッシュ値」、「アプリケーションデータ」に対する署名がセットされる。署名は「公開鍵証明書」に含まれる公開鍵と対をなす秘密鍵を用いて生成された署名である。さらに、署名をセットした後、ＭＡＣ値が、導出されて「ＭＡＣ」にセットされる。この例では、ＭＡＣの演算対象は「ＭＡＣ方式ヘッダ」の「Ｎｏｎｃｅ」と「ペイロード長」と「ＭＡＣ方式ペイロード」であり、暗号化の対象は「ＭＡＣ方式ペイロード」と「ＭＡＣ方式フッタ」である。なお、ペイロード及びメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を共通鍵（乱数）を用いて暗号化することで、メッセージを秘匿してもよい。

図２４（ｂ）の後続パケットのデータ構造は、「バージョン・メッセージタイプ」、「ＭＡＣ方式ヘッダ」に続いて、「ＭＡＣ方式ペイロード」が配置され、最後に「ＭＡＣ方式フッタ」が配置される。「ＭＡＣ方式ヘッダ」と「ＭＡＣ方式フッタ」の構造は、図２４（ａ）と同一なので説明を省略する。また、「ＭＡＣ方式ペイロード」には、「証明書ダイジェスト」、「アプリケーションデータ」が含まれる。「証明書ダイジェスト」は、送信元の路側通信機２に固有の公開鍵に対する公開鍵証明書のダイジェストがセットされる。「ＭＡＣ」には、ＭＡＣ値が導出されてセットされる。図２４（ａ）と同様に、ＭＡＣの演算対象は「ＭＡＣ方式ヘッダ」の「Ｎｏｎｃｅ」と「ペイロード長」と、「ＭＡＣ方式ペイロード」である。暗号化の対象は「ＭＡＣ方式ペイロード」と「ＭＡＣ方式フッタ」である。

以上のような先頭パケット及び後続パケットを路側通信機２から送信し、他の通信機２，３が受信すると、制御部２３，３３、セキュリティ処理部２６，３６は、ＭＡＣ方式ヘッダの内容を確認し、メッセージの復号処理及び検証処理を実行する。制御部２３，３３は、記憶部２４，３４に保持されたマスタ鍵によってＭＡＣ方式ヘッダの暗号化通信鍵を復号して通信鍵を取り出す。鍵ＩＤにしたがって、記憶部に保持された共通鍵のうち、セキュリティフレームに対して使用された共通鍵を通信鍵として取り出す。そして、「ＭＡＣ方式ペイロード」及び「ＭＡＣ方式フッタ」を復号し、通信鍵を用いて復号後の「ＭＡＣ方式ペイロード」に対するＭＡＣを生成し、「ＭＡＣ」の値と比較する。一致すればメッセージの完全性が確認される。また、「電子署名」の検証を行う。検証に成功すれば、メッセージの発信元の真正性が確認できる。また、後続パケットの「アプリケーション」のハッシュを演算し、先頭パケットの「後続パケットの認証用ハッシュリスト」に含まれる自身に対するハッシュと比較する。先頭パケットの署名検証に成功し、かつ、ハッシュが一致すれば、メッセージの発信元の真正性が確認される。

図２５は、他の実施形態におけるセキュリティ処理を示す説明図である。
この実施形態では、路側通信機２におけるセキュリティ処理部２６において一連の複数の通信パケットを一纏めにして暗号化し、暗号化されたデータを複数に分割して送信する。受信側の通信機では、分割されたデータを結合した上で復号化することによって、もとの複数の通信パケットを取得する。このような方法によっても、一連の複数の通信パケットにセキュリティ処理を施すことができる。

［付記］
本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、セキュリティ処理の具体的な態様は上記に説明したものに限られず、種々の処理を適用することができる。

２：路側通信機（基地局；無線機）
２Ａ：路側通信機（基地局;無線機）
２Ｂ：路側通信機（基地局;無線機）
３：車載通信機（移動局；無線機）
６：交通用端末
８：有線通信路
９：通信線
１０：交通管制システム
１２：中央装置
１３：ネットワーク網
１４：ルータ
２０：アンテナ
２２：有線通信部
２３：制御部
２３Ａ：設定部
２３Ｂ：連送調整部
２４：記憶部
２５：通信処理装置
２５ａ：アプリケーション部
２５ｂ：通信処理部
２６：セキュリティ処理部
３０：アンテナ
３３：制御部
３４：記憶部
３５：通信処理装置
３５ａ：アプリケーション部
３５ｂ：通信処理部
３６：セキュリティ処理部
４１：送信待ちキュー
４２：送信キュー
４３：優先キュー
５１：無線通信制御情報
５２：セキュリティヘッダ
５３：アプリケーションデータ
５４：セキュリティフッタ
Ａ：通信機
ＡＰ：アプリケーション
ＡＰ１：第１アプリケーション
ＡＰ２：第２アプリケーション
Ｂ：通信機
Ｂ１：第１通信パケット
Ｂ２：第２通信パケット
Ｂ３：第３通信パケット
Ｂ４：第４通信パケット
Ｃ：通信機
Ｃ１：第１通信パケット
Ｃ２：第２通信パケット
Ｃ３：第３通信パケット
Ｃ４：第４通信パケット
ＥＬ：拡張層
Ｒ：道路
ＳＥＣ：セキュリティ管理
ＳＬ１：路車間通信期間
ＳＬ２：車車間通信期間

Claims (10)

1. セキュリティ処理を施したデータを送信する無線機であって、
   一又は複数のデータをセキュリティ処理の実行単位として設定する設定部と、
   前記実行単位のデータにセキュリティ処理を施すセキュリティ処理部とを備え、
   前記設定部は、連送される複数の同一内容のデータのうち、少なくとも一つのデータとその他のデータとを異なる実行単位に設定する、無線機。
2. 前記設定部は、連送される第１のデータと、当該第１のデータの後に受信されるように順番が定められた第２のデータとが入力された場合に、当該第２のデータの送信順位を、全ての前記第１のデータの後に設定する、請求項１に記載の無線機。
3. 最後の前記第１のデータと前記第２のデータとが同一の実行単位に含まれる、請求項２に記載の無線機。
4. 前記設定部は、複数のデータを入力順に格納する送信待ちキューと、送信待ちキュー内のデータを取り出してセキュリティ処理の実行単位毎に格納する送信キューとを備えている、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の無線機。
5. 前記設定部は、前記送信待ちキューに格納されたデータを、連送回数に応じてコピーして前記送信キューに格納する、請求項４に記載の無線機。
6. 前記設定部は、同一の実行単位に宛先の異なる複数のデータが含まれる場合に、所定の優先条件を満たす宛先のデータの送信順位を他のデータの送信順位よりも前となるように並べ替える、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の無線機。
7. 前記優先条件が、宛先へのデータの到達のし難さである、請求項６に記載の無線機。
8. 前記設定部は、複数のデータを入力順に格納する送信待ちキューと、複数のデータをセキュリティ処理の実行単位毎に所定の優先順位で格納する送信キューと、前記送信待ちキューのデータを取り出して前記実行単位毎に格納し、さらに所定の優先順位に並び替えて前記送信キューへ送出する優先キューと、を備えている、請求項６又は７に記載の無線機。
9. 無線機が送信するデータにセキュリティ処理を施すための方法であって、
   一又は複数のデータをセキュリティ処理の実行単位として設定する設定工程と、
   前記実行単位のデータ毎にセキュリティ処理を施すセキュリティ処理工程とを含み、
   前記設定工程において、連送される複数の同一内容のデータのうち、少なくとも一つのデータとその他のデータとを異なる実行単位に設定する、セキュリティ処理方法。
10. 無線機が送信するデータのセキュリティ処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
    一又は複数のデータをセキュリティ処理の実行単位として設定する設定部と、
    前記実行単位のデータ毎にセキュリティ処理を施すセキュリティ処理部として、コンピュータを機能させ、
    前記設定部は、連送される複数の同一内容のデータのうち、少なくとも一つのデータとその他のデータとを異なる実行単位に設定する、コンピュータプログラム。

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