CAN XL – Erweiterung der CAN-Technologie für datenintensive Kommunikationssysteme

CAN XL erweitert den Einsatzbereich der CAN-Technologie deutlich über CAN CC und CAN FD hinaus. Entscheidend ist nicht nur die größere Nutzdatenlänge, sondern das Zusammenspiel aus großen Payloads, getrennter Arbitrierungs- und Datenphase und einem deutlich höheren effektiven Nutzdatendurchsatz.

CAN CC ist auf 8 Byte Payload und Bitraten bis 1 Mbit/s begrenzt und eignet sich vor allem für kleine, zeitkritische Steuerdaten. CAN FD erweitert die Payload auf 64 Byte und erlaubt in der Datenphase typischerweise 2 bis 8 Mbit/s. Damit lassen sich mittlere Datenmengen übertragen, bei größeren Datenobjekten dominiert jedoch weiterhin der Protokolloverhead.

CAN XL verschiebt dieses Verhältnis grundlegend. Mit Payloads von bis zu 2048 Byte können große Datenobjekte innerhalb weniger Frames übertragen werden. Die Arbitrierung bleibt bewusst bei klassischen CAN-Bitraten, bis max. 1 Mbit/s, wodurch das deterministische Busverhalten erhalten bleibt. Nach der Arbitrierung erfolgt die Datenübertragung mit deutlich erhöhter Bitrate. Praxisnahe Konfigurationen liegen im Bereich mehrerer Mbit/s bis in den zweistelligen Mbit/s-Bereich, typischerweise zwischen 5 und 16 Mbit/s.

Die zentrale Erkenntnis ist, dass der effektive Nutzdatendurchsatz mit zunehmender Payload deutlich steigt. CAN XL eignet sich damit besonders für datenintensive Übertragungen, ohne die bewährten Eigenschaften der CAN-Kommunikation wie deterministische Arbitrierung und robuste Fehlerbehandlung aufzugeben. CAN XL schließt damit die Lücke zwischen klassischer CAN-Kommunikation und Ethernet-basierten Lösungen.

CAN XL wird maßgeblich durch Anforderungen aus dem Automotive-Bereich vorangetrieben. Der Übergang von domänenbasierten zu zonalen Architekturen sowie der steigende Softwareanteil in Fahrzeugen erfordern skalierbare Kommunikationsnetze mit höherem Datendurchsatz und klarer Protokollstruktur. In solchen Architekturen stoßen CAN CC und CAN FD an funktionale Grenzen, insbesondere wenn sie als Backbone zwischen Zonen oder Steuergeräten eingesetzt werden sollen.

Die daraus abgeleiteten technischen Konzepte sind jedoch nicht auf den Automotive-Bereich beschränkt. Auch in industriellen Systemen steigen die Anforderungen an Kommunikationsnetze durch größere Datenmengen, verteilte Intelligenz und die parallele Nutzung unterschiedlicher Protokolle. CAN XL erweitert bestehende Architekturen gezielt dort, wo Ethernet zwar leistungsfähig, aber architektonisch oder wirtschaftlich nicht immer die passende Lösung ist.

Ein zentraler Nutzen von CAN XL liegt in der Kombination aus hoher Datenübertragungskapazität und deterministischem Busverhalten. Zeitkritische Kommunikation über CAN CC oder CAN FD kann mit datenintensiven Übertragungen auf Basis von CAN XL innerhalb eines gemeinsamen Netzes koexistieren. Bestehende Infrastrukturen lassen sich weiter nutzen und schrittweise um CAN XL erweitern, ohne bewährte Kommunikationskonzepte aufzugeben.

CAN XL ist für esd electronics eine konsequente Erweiterung eines seit vielen Jahren etablierten Technologie- und Produktportfolios. Seit über 35 Jahren entwickelt esd Hardware- und Softwarelösungen für CAN CC, CAN FD und angrenzende Kommunikationsarchitekturen und begleitet Kunden bei der Auslegung, Implementierung und langfristigen Nutzung CAN-basierter Systeme.

Durch diese langjährige Erfahrung verfügt esd electronics über ein tiefes Verständnis der CAN-Datenlink-Schicht, der Protokollmechanismen sowie der Anforderungen industrieller Anwendungen.

Der Fokus liegt dabei auf langfristiger Nutzbarkeit, technischer Konsistenz und der nahtlosen Integration in bestehende Systeme. CAN XL wird als ergänzende Technologie verstanden, ohne bewährte Konzepte zu verdrängen.