Khi những trạm sóng “ngủ” và bài toán tối ưu hạ tầng viễn thông

Hai giờ điện năng dự phòng trên những đỉnh núi không điện lưới

Việt Nam hiện đã phủ sóng di động tới 98-99% dân số, nhưng bức tranh hạ tầng không đồng nhất. Trước đặc thù đó, tối ưu năng lượng trở thành bài toán cấp thiết nhằm giảm thiểu lãng phí năng lượng. Để giải quyết vấn đề này, Sleep mode được ứng dụng như một giải pháp điều chỉnh hiệu năng linh hoạt, công nghệ này cho phép trạm phát sóng tự động hạ công suất, đưa trạm vào trạng thái “nghỉ ngơi” tại những thời điểm lưu lượng sử dụng mạng thấp.

Nếu tại các đô thị lớn, công nghệ Sleep mode chủ yếu tận dụng khung giờ từ nửa đêm đến rạng sáng để tiết kiệm điện, thì tại các vùng sâu vùng xa, dân tộc thiểu số, lưu lượng sử dụng thường xuyên ở mức thấp. Việc trạm phát sóng hoạt động hết công suất 24/7 tại những khu vực này là một sự lãng phí tài nguyên khổng lồ. Khó khăn hơn, vẫn còn những khu vực “lõm” sóng sâu trong núi chưa có điện lưới quốc gia, buộc các trạm phải vận hành hoàn toàn bằng máy phát điện.

Ông Đàm Quang Trường – nhân viên Quản lý chất lượng Vận hành Khai thác, Chi nhánh Công trình Viettel Cao Bằng, chia sẻ thêm về thực tế đầy nhọc nhằn tại những khu vực này, máy phát điện thường phải đặt cách trạm khoảng một cây số dưới chân đồi, mặc dù dễ tiếp cận hơn điểm trạm nhưng đường đi đến những máy phát cũng khó khăn không kém. Chu kỳ vận hành tiêu chuẩn là máy phát chạy 4 tiếng, sau đó trạm sẽ nghỉ và dùng ắc quy dự phòng trong 8 tiếng tiếp theo, chu kỳ lặp lại hai lần mỗi ngày để đảm bảo sóng di động được duy trì xuyên suốt 24/24.

Để duy trì nhịp độ đó, trung bình từ 5 ngày đến một tuần, các nhân viên kỹ thuật phải tiếp nhiên liệu một lần. Khối lượng dầu cho mỗi lượt lên tới 200 lít. Những ngày thời tiết thuận lợi, ô tô có thể vào tận nơi, nhưng khi trời mưa, đường đất sạt lở, các nhân viên phải “tăng bo” bằng xe máy. 200 lít dầu được chia thành 10 can (loại 20 lít), mỗi chuyến xe máy chở được 2 can, đồng nghĩa với việc họ phải vất vả luân chuyển tới 5 chuyến xe vượt đường bùn lầy để “nuôi” sóng.

Vào những mùa mưa bão lớn như năm 2025 tại Cao Bằng, đường sá sạt lở và chia cắt khiến việc di chuyển càng trở nên khó khăn. Nhưng theo ông Trường, cái khó nhất khi tiếp nhiên liệu lúc bão không chỉ là chở dầu lên trạm, mà là làm sao mua được dầu khi toàn khu vực mất điện diện rộng, khiến các cây xăng cũng không thể bơm nhiên liệu. Chính trong bối cảnh khắc nghiệt đó, lượng điện năng được tiết kiệm bởi công nghệ Sleep Mode chứng minh giá trị vượt ra ngoài những con số trên báo cáo.

“Khi ứng dụng Sleep mode trên trạm BTS, công suất tiêu thụ của trạm giảm xuống, nhờ đó thời gian chạy bằng ắc quy dự phòng kéo dài từ 8 tiếng lên khoảng 10 tiếng, dư ra 2 tiếng trong mỗi chu kỳ vận hành”, ông Quang Trường cho biết thêm. Hai giờ dư ra đó là một khoảnh khắc quý giá. Nó không chỉ kéo giãn chu kỳ phải đi tiếp nhiên liệu, giảm bớt những chuyến xe máy thồ 200 lít dầu trên đường núi hiểm trở. Quan trọng hơn, khi xảy ra sự cố mất điện hoặc cạn kiệt nhiên liệu, hai giờ năng lượng tiết kiệm từ Sleep mode là khoảng thời gian quan trọng để các kỹ sư hiện trường kịp thời tiếp cận và ứng cứu, giữ cho huyết mạch thông tin không bị đứt gãy.

Trạm sóng “tự quyết” lúc nào cần “nghỉ ngơi”

Để có được hai giờ quý giá ấy mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng kết nối của người dân, hệ thống không hoạt động theo cơ chế tắt-bật thông thường, đó là một quá trình điều tiết thông minh gồm bốn cấp độ: từ việc ngừng phát trong những phần nghìn giây không có dữ liệu, hạ công suất phát, tắt bớt các nhánh ăng-ten, cho đến mức sâu nhất là tạm dừng một hướng phát sóng trong điều kiện các trạm lân cận đáp ứng được chất lượng.

Sleep mode hoạt động độc lập theo từng trạm, dựa trên việc tự động đo lường lưu lượng dữ liệu và số lượng người đang kết nối. Tuy nhiên, thách thức lớn nhất của Sleep mode là sự đánh đổi, càng “ngủ” sâu thì càng tiết kiệm, nhưng rủi ro ảnh hưởng chất lượng dịch vụ càng cao. Nút thắt này được tháo gỡ bằng một bộ chỉ số đo lường chất lượng mạng (KPI) chạy song song liên tục, giám sát từ tốc độ người dùng đến tỷ lệ rớt cuộc gọi. Ngay khi có bất kỳ chỉ số nào tiệm cận ngưỡng cảnh báo, trạm sẽ lập tức tự động khôi phục cấu hình hoạt động tối ưu. Tiết kiệm nhưng chất lượng kết nối của người dân vẫn là ưu tiên hàng đầu.

Những con số đằng sau tầm nhìn bền vững

Sức ép phải tối ưu hóa năng lượng càng trở nên khốc liệt khi công nghệ 5G bùng nổ. Một trạm 5G có thể tiêu thụ lượng điện năng gấp 2 đến 3 lần trạm 4G. Với 30.000 trạm 5G đang được Viettel vận hành vào năm 2025, hạ tầng số phải đi trước để đáp ứng nhu cầu người dân, đồng nghĩa với việc sẽ có những trạm phải tiêu thụ điện công suất lớn ngay cả khi lưu lượng sử dụng chưa cao.

Dưới lăng kính thực tế, hiệu quả của công nghệ tự động hóa năng lượng mang lại những kết quả rõ rệt. Theo Báo cáo Phát triển bền vững 2025 của Viettel, riêng nhóm giải pháp Sleep mode này đã giúp Tập đoàn tiết kiệm khoảng 36.216 MWh điện mỗi năm.

Tính trên bình diện toàn Tập đoàn, tổng mức tiết kiệm từ tất cả các giải pháp năng lượng, bao gồm cả thay thế thiết bị hiệu suất cao và cải tạo hệ thống làm mát, đạt khoảng 104.311 MWh/năm. Nhờ tư duy tối ưu này, lượng điện lưới tiêu thụ của Viettel tại Việt Nam đã giảm 3% (từ 1.863.752 MWh xuống 1.807.092 MWh), mức giảm đáng chú ý trong bối cảnh hạ tầng 5G vẫn đang được mở rộng nhanh.

Đối với ngành viễn thông, thước đo chuẩn xác nhất không phải là tổng lượng điện tiêu thụ, mà là năng lượng tiêu hao trên mỗi đơn vị dữ liệu. Chỉ số này của Viettel hiện đạt 26,23 MWh cho mỗi petabyte, nằm an toàn dưới ngưỡng tiêu chuẩn khắt khe do Hiệp hội Thông tin Di động Toàn cầu (GSMA) đặt ra.

Suốt nhiều thập kỷ, tối ưu hạ tầng viễn thông thường chỉ xoay quanh khái niệm “phủ dày hơn, phát sóng mạnh hơn”. Nhưng khi giới hạn năng lượng của Trái Đất ngày càng thu hẹp, tư duy buộc phải dịch chuyển, sự hữu ích của công nghệ không chỉ nằm ở việc vận hành mạnh mẽ nhất, mà là hiểu thấu mạng lưới để biết khi nào có thể gác lại "nghỉ ngơi". Đó là giải pháp để tránh lãng phí hàng vạn megawatt giờ điện lưới, và cũng là cách để tiết kiệm những giọt mồ hôi của người thợ kỹ thuật trên những cung đường đèo dốc sạt lở mùa mưa bão.