Diseño y evaluación de un sistema de comunicación Dispositivo a Dispositivo (D2D) basado en redes cognitivas para entornos más allá de 5G (Beyond 5G (B5G))

dc.contributor.advisorVázquez Rodas, Andrés Marcelo
dc.contributor.authorDumas Puma, Erick Santiago
dc.contributor.authorCalle Vásquez, Carlos Andrés
dc.date.accessioned2025-09-26T18:39:43Z
dc.date.available2025-09-26T18:39:43Z
dc.date.issued2025-09-26
dc.descriptionEste trabajo presenta el diseño, implementación y evaluación de un sistema de comunica-ción Dispositivo a Dispositivo (D2D) basado en redes cognitivas para entornos más allá de 5G (Beyond 5G (B5G)), utilizando NS-3 con el módulo 5G-LENA y SUMO como herramientas de simulación. El objetivo principal es implementar un método de filtrado de recursos y diseñar e implementar esquemas de asignación dinámica de recursos espectrales en redes vehiculares celulares (NR-V2X) que superen el desempeño del esquema definido en el estándar. Primero se revisan los fundamentos teóricos para identificar las limitaciones existentes y se evalúan dos métodos de filtrado basados en detectores de energía. Posteriormente, se desarrollan y com-paran seis esquemas de asignación de recursos: dos heurísticos (Greedy y Proportional Fair) y cuatro que emplean Aprendizaje por Refuerzo (RL) junto con el algoritmo Deep Q-Learning (DQL). La validación se realizó mediante métricas de desempeño como throughput, retraso, tasa de error de bloques (BLER) y tasa de recepción de paquetes (PRR), en un escenario de comunicación de un pelotón vehicular en el centro histórico de Cuenca, Ecuador. Los resulta-dos muestran que el filtrado propuesto mejora consistentemente todas las métricas respecto al estándar; los esquemas heurísticos ofrecen mejoras leves, mientras que los basados en RL alcanzan incrementos de hasta un 40 % en throughput, reducciones del 80 % en retraso, mejoras del 30 % en BLER y un incremento del 16 % en PRR, especialmente en escenarios con alta densidad vehicular.
dc.description.abstractThis work presents the design, implementation, and evaluation of a Device-to-Device (D2D) communication system based on cognitive networks for Beyond 5G (Beyond 5G (B5G)) en-vironments, using NS-3 with the 5G-LENA module and SUMO as simulation tools. The main objective is to implement a resource filtering method and to design and implement dynamic re-source allocation schemes in cellular vehicular networks (NR-V2X) that outperform the scheme defined in the standard. First, the theoretical foundations are reviewed to identify the limitations of the current scheme, and two filtering methods based on energy detectors are evaluated. Subsequently, six resource allocation schemes are developed and compared: two heuristic (Greedy and Proportional Fair) and four using Reinforcement Learning (RL) combined with the Deep Q-Learning (DQL) algorithm. The system validation was carried out using performance metrics such as throughput, delay, block error rate (BLER), and packet reception rate (PRR) in a vehicular platoon communication scenario located in the historic center of Cuenca, Ecuador. The results show that the proposed filtering method consistently improves all metrics compa-red to the standard; heuristic schemes provide slight improvements, while RL-based schemes achieve significant gains, with up to 40 % increases in throughput, 80 % reductions in delay, 30 % improvements in BLER, and a 16 % increase in PRR, especially in scenarios with high vehicular density.
dc.description.uri0000-0002-6114-1179
dc.format.extent99 páginas
dc.identifier.urihttps://dspace.ucuenca.edu.ec/handle/123456789/47482
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad de Cuenca
dc.relation.ispartofTET; 174
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
dc.rights.accessRightsopenAccess
dc.subjectIngeniería en Telecomunicaciones
dc.subjectMonitoreo del espectro
dc.subjectAsignación de recursos
dc.subjectV2X
dc.subject.otherTelecomunicaciones
dc.titleDiseño y evaluación de un sistema de comunicación Dispositivo a Dispositivo (D2D) basado en redes cognitivas para entornos más allá de 5G (Beyond 5G (B5G))
dc.typebachelorThesis
dcterms.descriptionIngeniero en Telecomunicaciones
dcterms.spatialCuenca, Ecuador

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
Trabajo-de-Titulación.pdf
Size:
17.18 MB
Format:
Adobe Portable Document Format

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
license.txt
Size:
1.71 KB
Format:
Item-specific license agreed upon to submission
Description: