Công nghệ EV-DO hoặc 1xEV-DO, hoặc DO, được viết tắt từ 1xEVolution-Data Optimized (1x Phát triển – Tối ưu hóa Dữ liệu), vốn ban đầu được đặt tên là Evolution-Data Only, là một tiêu chuẩn truyền dữ liệu băng rộng vô tuyến cho các thiết bị không dây được thực hiện bởi nhiều nhà cung cấp dịch vụ CDMA của Nhật, Hàn Quốc, Brazil, Israel, Mỹ, Úc, Canada, New Zealand, Venezuela, v à Mexico. Công nghệ này được tiêu chuẩn hóa bởi thỏa thuận 3GPP2 thành một phần của bộ các tiêu chuẩn CDMA2000.

Nền tảng

Thiết kế đầu tiên về công nghệ 1xEV-DO được phát triển bởi Qualcomm vào năm 1999 để đáp ứng các yêu cầu của IMT-2000 (bộ tiêu chuẩn toàn cầu về các giao tiếp không dây thế hệ thứ 3 - 3G) về tốc độ tải xuống dữ liệu của các thiết bị di động hơn 2Mbits/s. Đầu tiên, tiêu chuẩn này được gọi là HDR (High Data Rate), tuy nhiên khi đưa ra Hiệp hội Viễn thông quốc tế ITU để phê chuẩn, nó được đặt tên lại là 1xEV-DO, và được đặt mã tiêu chuẩn là IS-856.

Nguyên thủy, 1xEV-DO là viết tắt của “1x Evolution-Data Only” (1x Phát triển – Dành riêng cho Dữ liệu), 1x ở đây nghĩa là nó phát triển trực tiếp từ tiêu chuẩn giao tiếp vô tuyến 1x (1xRTT hay CDMA2000 1x), và các kênh vô tuyến chỉ thực hiện truyền dữ liệu (Tên tựa đề của tập tài liệu tiêu chuẩn 1xEV-DO là “cdma2000 High Rate Packet Data Air Interface Specification”, trong đó cdma2000 viết chữ thường là một tên khác của tiêu chuẩn 1x, được đặt mã tiêu chuẩn là IS-2000). Sau đó, vì ý nghĩa tiêu cực có thể có khi đưa ra thị trường của chữ “only”, phần “DO” trong tên 1xEV-DO đã được đổi tên thành “Data Optimized” (Tối ưu hóa dữ liệu). Vì vậy, bây giờ 1xEV-DO là viết tắt của từ “1x Evolution-Data Optimized” (1x Phát triển- Tối ưu hóa dữ liệu), nhằm tạo một ấn tượng tốt hơn khi đưa ra thị trường rằng công nghệ này đã được tối ưu khi truyền dữ liệu.

So sánh với mạng 1x (1xRTT hay CDMA2000 1x) vốn đang dùng hiện nay, hoặc các mạng GPRS và EDGE của đối thủ GSM, 1xEV-DO thật sự nhanh hơn nhiều, cung cấp tốc độ truyền dữ liệu trong không gian lên đến 2,4576 Mb/s với Phiên bản Rev. 0, và lên đến 3,1 Mb/s với phiên bản Rev.A. Để sử dụng được tốc độ này thì dĩ nhiên máy đầu cuối phải được trang bị các chip 1xEV-DO tương ứng. Đối thủ cạnh tranh với công nghệ này từ GSM chính là công nghệ HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) được phát triển từ UMTS (W-CDMA) đã được tiêu chuẩn hóa trong 3GPP.

Khi triển khai với mạng di động thoại hiện có, 1xEV-DO yêu cầu một khoảng băng thông 1,25MHz riêng. Ví dụ S-Fone, băng tần 1x hiện nay là 222(1FA) có tần số trung tâm là 831,66 MHz (Rx), 876,66MHz (Tx), trong khi hệ thống EV-DO đang thử nghiệm có băng tần 263 (2FA) với tần số là 832,89MHz (Rx), 877,89MHz (Tx). Phiên bản 1xEV-DO Rev. A, vốn được phát triển từ phiên bản đầu tiên 1xEV-DO Rev.0, đã được triển khai thực tế tại Nhật Bản và Hàn Quốc. Rev.A đưa ra cách thức thiết lập truyền dữ liệu gói tốc độ cao ở cả 2 chiều tải lên và tải xuống. So sánh cụ thể như sau:

Kênh tải xuống (downlink, forward link):
- Rev. 0: 2,4576 Mb/s
- Rev. A: 3,1 Mb/s

Kênh tải lên (uplink, reverse link):
- Rev. 0: 0,15 Mb/s
- Rev. A: 1,8 Mb/s
Đồng thời kỹ thuật giao tiếp vô tuyến của Rev. A cũng được nâng cao nhằm giảm độ trễ (latency) và nâng cao tốc độ. Nhờ vào đó nó đã hỗ trợ được các dịch vụ VoIP và điện thoại có hình (Video Telephony) trên cùng một kênh sóng mang trên nền công nghệ dữ liệu gói Internet truyền thống.


Một số cơ cấu hoạt động

- Vận hành đồng thời 2 chế độ EV-DO và 1x:

Khi một hệ thống 1x nâng cấp lên EV-DO thì các cuộc gọi thoại sẽ sử dụng kênh băng tần 1x cũ (các cuộc gọi dữ liệu 1x cũng vậy), còn các cuộc gọi dữ liệu EV-DO sẽ sử dụng kênh tần số mới. Một thiết bị 1xEV-DO có thể thiết lập trên máy mình chế độ EVDO (only EVDO) hoặc đồng thời 2 chế độ (dual mode) vừa thoại 1x và dữ liệu EVDO.

Hình dưới đây sẽ mô tả cách thức người dùng dual mode có thể nhận được một cuộc gọi thoại 1x trong khi đang xài dịch vụ truyền dữ liệu EV-DO (đang dùng mobile internet, tải phim, nhạc v.v…)

Khi đang thực hiện 1 cuộc gọi dữ liệu EV-DO (tần số f3 - Tx, f4 - Rx), khi có 1 cuộc gọi gọi đến, trên kênh EV-DO sẽ gởi 1 bản tin đến điện thoại báo hiệu. Nếu người dùng nhận cuộc gọi, cuộc gọi dữ liệu sẽ chấm dứt và giao tiếp vô tuyến giữa điện thoại và BTS sẽ chuyển sang kênh thoại 1x (f1,f2).

- Cách thức chia kênh:

Công nghệ 1x chủ yếu sử dụng thuật toán CDM (Code-division multiplexing, chia kênh theo mã) trong khi EV-DO có sử dụng TDM (Time-division multiplexing, chia kênh theo khe thời gian) để phân biệt các user.

Các công nghệ có khả năng cạnh tranh

Nhà sản xuất Motorola trước đây đã từng đề xuất một hệ thống mới gọi là 1Xtreme phát triển từ bộ tiêu chuẩn CDMA2000 1x, nhưng đã bị bác bỏ bởi thỏa thuận 3GPP2. Sau đó, một bộ tiêu chuẩn cạnh tranh khác là 1xEV-DV (được phát triển bởi Qualcomm, Lucent, Nokia, Motorola, ... trong 3GPP2) đã được đề xuất như là một chuẩn phát triển khác của công nghệ CDMA. 1xEV-DV là viết tắt của 1x Evolution-Data and Voice (1x Phát triển - Dữ liệu và thoại), vì cấu trúc kênh vô tuyến của nó tương thích với với tiêu chuẩn IS-95 và IS-2000 (1xRTT), vì vậy nó cho phép triển khai ngay trên băng tần 1x hiện hữu. (Trong khi 1xEV-DO phải yêu cầu một băng tần riêng khi triển khai chung với 1x hiện có)

Về mặt lý thuyết, công nghệ 1xEV-DO cao hơn 1xEV-DV bởi vì nó không phải tương thích cấu trúc nền tảng với 1x, và vì vậy 1xEV-DO được khai thác, thiết kế, phát triển tự do hơn.

Ví dụ:
- kênh pilot được cấu trúc mới
- khoảng thời gian chờ của kênh lên (reverse link) được thay đổi,
- kênh control được cải thiện…

Thêm vào đó, do 1xEV-DO dùng mạng IP và không cần hệ thống tổng đài MSC với mạng SS7 phức tạp (theo wikipedia), chi phí thiết lập mạng vì vậy giảm đáng kể so với 1xEV-DV. Một yếu tố khác ảnh hưởng đến quyết định đầu tư của các nhà khai thác đã chọn 1xEV-DO là việc ra đời sau của bộ tiêu chuẩn 1xEV-DV, trong khi 1xEV-DV còn đang được soạn thảo thì các thiết bị tổng đài, chip điện thoại của EV-DO đã sẵn sàng tung ra thị trường. Kết quả là, hệ thống 1xEV-DV không hấp dẫn được các nhà khai thác và vì vậy đã không được triển khai rộng rãi. Trên thực tế với việc hàng loạt các nhà khai thác như KT Telecom triển khai 1xEV-DO vào năm 2002, Verizon Wireless và Sprint vào năm 2004, và nhiều nhà khai thác nhỏ hơn vào năm 2005, Qualcomm vào tháng 3 năm 2005 đã đình chỉ chương trình phát triển chip 1xEV-DV, tập trung hướng nghiên cứu vào dây chuyền sản xuất 1xEV-DO.

Các ứng dụng của EV-DO
Dựa trên nền tốc độ cao này, tốc độ đỉnh 2,4 Mbps (Rev. 0) nếu 1 thuê bao truy cập vào 1 sector của 1 BTS (nếu x thuê bao truy cập cùng lúc thì chia đều ra: 2,4/x Mbps). Nhà cung cấp có thể tạo ra rất nhiều dịch vụ đặc sắc cho khách hàng, hình mình họa dưới đây chỉ liệt kê vài dịch vụ cơ bản:

Tình hình phát triển EV-DO hiện nay

Chi tiết tại: http://www.3gtoday.com/wps/portal/operators

Chú thích:

- 3GPP2 (3rd Generation Partnership Project 2): là một thỏa thuận chung được thiết lập vào tháng 12/1998 giữa các tổ chức viễn thông ARIB/TTC (Nhật), CCSA (Trung Quốc), TIA (Bắc Mỹ) và TTA (Hàn Quốc). Nội dung của thỏa thuận này là đưa ra những đặc điểm kỹ thuật của hệ thống điện thoại di động thế hệ thứ 3 áp dụng trên toàn cầu nằm trong phạm vi của bộ tiêu chuẩn IMT-2000 của tổ chức ITU. Sau đó, 3GPP2 được cụ thể bằng bộ tiêu chuẩn CDMA2000 dựa trên công nghệ CDMA.

- Ngoài ra, cần phân biệt với 3GPP2 với 3GPP, trong đó 3GPP là dựa trên công nghệ GSM.