Aplicación web basada en programación por restricciones para ingeniería de asignación de espectro

• Fabio G. Guerrero ^[1] ; Juan Francisco Díaz ^[1] ; Carlos Andrés Delgado ^[1]
  1. [1] Universidad del Valle (Colombia)

     Universidad del Valle (Colombia)

     Colombia

     
• Localización: Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, ISSN-e 0718-3305, ISSN 0718-3291, Vol. 23, Nº. 4, 2015, págs. 526-539
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • A Constraint programming based web application for spectrum allocation engineering
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• Resumen
  • español

    La flexibilidad de uso del espectro radioeléctrico que requieren los paradigmas emergentes, la demanda del espectro radioeléctrico impulsada por las nuevas tecnologías inalámbricas, las nuevas aplicaciones y las políticas gubernamentales orientadas a la masificación del uso de Internet, requieren que las autoridades administradoras del espectro cuenten con herramientas cada vez más inteligentes para hacer su labor de forma eficiente. En este trabajo se presenta el diseño e implementación de una aplicación web de ayuda a las actividades de gestión del espectro radioeléctrico usando programación por restricciones. El diseño incluye un modelo matemático de restricciones de asignación, un modelo matemático de restricciones para interferencias, una base de datos relacional del Cuadro Nacional de Atribución de Bandas de Frecuencia considerando bandas, canales y servicios asociados a la división geopolítica de Colombia, y una base de datos de asignación de operadores. La herramienta permite crear y parametrizar diferentes niveles de restricciones estableciendo diferentes criterios y pesos de costos. En el módulo de análisis de interferencias se tiene en cuenta la ubicación geográfica y las características técnicas de las estaciones transmisoras. La herramienta desarrollada en este trabajo puede ser de utilidad, entre otros, en estudios de optimización de asignación, valoración de políticas de reasignación de espectro, análisis de asignación para maximizar criterios específicos, reducción de costos tecnológicos de implementación de tecnologías específicas y ayudar a identificar variables objetivas en la estimación del precio del espectro. Para facilitar la comprensión y explotación de la aplicación se incluyen varios ejemplos de carácter didáctico.

  • English

    The flexibility of spectrum usage required by emerging paradigms, radio spectrum demand driven by new wireless technologies, new applications and government policies oriented to massive use of Internet require spectrum management authorities to have smarter tools to do their work in an efficient way. This paper presents the design and implementation of a web application to support spectrum management activities using constraints programming. The design includes a mathematical model for allocation constraints, a mathematical model for interference constraints, a relational database of the National Allocation Table considering bands, channels and services associated with geopolitical division of Colombia, and an operator allocation database. These tools allow creating and to parameterize different levels of restrictions establishing different costs and weights. The interference analysis module takes into account the geographical location and technical characteristics of transmitting stations. The tool developed in this work can be used, among others, in allocation optimization studies, assessing policies of spectrum reallocation, allocation analysis to maximize specific criteria, reducing technology costs of implementing specific technologies and help identifying objective variables for spectrum price estimation. To facilitate the understanding and exploitation of the application several didactic examples are included.