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

A Constraint programming based web application for spectrum allocation engineering

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.

INTRODUCCIÓN

La mayoría de reguladores nacionales cuentan con sofisticadas herramientas para gestión del espectro y análisis de interferencia. Sin embargo, existen tareas en la labor de las administraciones que por requerir la búsqueda de la mejor solución en grandes espacios de búsqueda toman una gran cantidad de tiempo y, por su naturaleza repetitiva, son propensas a errores humanos. Esto hace que se consuma tiempo de personal altamente capacitado y disminuya la eficiencia en la respuesta en los procesos administrativos. Por esto es importante aprovechar las técnicas computacionales actuales para el desarrollo de herramientas inteligentes que complementen las capacidades de las herramientas de gestión del espectro. Una gestión inteligente puede disminuir los tiempos de respuesta del regulador, haciendo esta tarea más eficiente, con más ingeniería y liberando de operaciones rutinarias y de alto consumo de tiempo a los ingenieros en el regulador.