Bus Classification이 In-Vehicle Network을 이루는 프로토콜들을 대역폭·응용 도메인 축으로 비교한다면, 이 페이지는 그중 네 프로토콜 — CAN(High-Speed)·FlexRay·CAN FD·Ethernet — 을 데이터 전송률·프레임 구조부터 매체 접근·오류 검출·이중화·결정론적 동작까지 더 세부적인 기술 속성으로 나란히 비교한다.
데이터 전송률·프레임 구조
| 프로토콜 | 데이터 전송률 | 최대 프레임/페이로드 | 토폴로지 |
|---|---|---|---|
| CAN(High-Speed) | 1 Mbit/s[1] | 8바이트[2] | 선형 버스 |
| FlexRay | 10 Mbit/s[3] | 254바이트 | 버스·액티브 스타·혼합[4] |
| CAN FD | Data Phase 최대 5 Mbit/s[5] | 64바이트[6] | 선형 버스(CAN과 동일 물리계층) |
| Ethernet | 100 Mbit/s[7] | 1518바이트[8] | Point-to-point 링크를 스위치로 연결[9] |
CAN FD는 중재가 끝난 Data Phase에서만 이 최대 5 Mbit/s 전송률을 쓰고, 중재 구간(Arbitration Phase)은 기존 CAN과 같은 비트율을 유지한다 — 이 전환은 CAN FD에서 다룬다. Ethernet은 CAN·FlexRay와 달리 여러 노드가 하나의 매체를 공유하는 버스가 아니라, 스위치가 중계하는 점대점(point-to-point) 링크의 모음이다[9].
매체 접근·오류 검출·이중화·결정론
| 프로토콜 | 매체 접근 | 오류 검출(CRC) | 이중화 | 결정론적 동작 |
|---|---|---|---|---|
| CAN(High-Speed) | CSMA/CD+AMP(비트단위 중재) | CRC-15 | 없음 | 최고 우선순위 메시지의 무손실 전송은 보장되지만, 저우선순위 메시지의 지연은 버스 부하에 따라 달라진다[2] |
| FlexRay | TDMA(고정 슬롯)[3] | Header CRC-11 + Trailer CRC-24 | 물리적으로 독립된 두 채널 | 고정 슬롯으로 모든 노드의 접근 시점이 사전에 결정된다 |
| CAN FD | CAN(High-Speed)과 동일(CSMA/CD+AMP) | CRC-17(Data Field ≤ 16바이트) / CRC-21(초과 시)[6] | 없음 | CAN(High-Speed)과 동일 |
| Ethernet | 스위치가 프레임을 중계 — 공유 매체 접근 규칙 자체가 불필요 | CRC-32 | 기본 규격 기준 없음 | 기본 규격은 best-effort — IEEE 802.1 AVB/TSN 확장이 지연·대역폭을 보장한다[9] |
CAN(High-Speed)·CAN FD가 쓰는 이 방식은 흔히 “CSMA/CA”로 오해되지만, 실제로는 충돌이 나면 비트단위로 즉시 우선순위를 가리는 방식이다 — 자세한 내용과 오해의 배경은 Bus Access에서 다룬다. FlexRay의 이중 채널은 한쪽 채널에 결함이 생겨도 통신을 유지하기 위한 이중화이며, X-by-Wire처럼 단일 결함으로 시스템이 멈추면 안 되는 응용에서 요구된다[3].
이 표의 네 프로토콜이 각 차량 도메인에 실제로 어떻게 배치되는지는 Bus Classification과 Vehicle Domain Requirements에서 다룬다.
참고문헌
[1]
S. Corrigan, “SLOA101B — Introduction to the Controller Area Network (CAN)”, 2016.
[2]
Robert Bosch GmbH, “CAN Specification, Version 2.0”, 1991.
[3]
FlexRay Consortium, “FlexRay Communications System Protocol Specification, Version 2.1 Revision A”, 2005.
[4]
ISO, “ISO 17458-1:2013 — Road vehicles — FlexRay communications system — Part 1: General information and use case definition”, 2013.
[5]
ISO, “ISO 11898-2:2024 — Road vehicles — Controller area network (CAN) — Part 2: High-speed physical medium attachment (PMA) sublayer”, 2024.
[6]
Robert Bosch GmbH, “CAN with Flexible Data-Rate, Specification Version 1.0”, 2012.
[7]
IEEE, “IEEE 802.3bw-2015 — IEEE Standard for Ethernet Amendment 1: Physical Layer Specifications and Management Parameters for 100 Mb/s Operation over a Single Balanced Twisted Pair Cable (100BASE-T1)”, 2015.
[8]
IEEE, “IEEE 802.3-2022 — IEEE Standard for Ethernet”, 2022.
[9]
Ixia, “Automotive Ethernet: An Overview”, 2014.