Network Coding with Multimedia Transmission and Cognitive Networking: An Implementation based on Software-Defined Radio

Network coding (NC) is considered a breakthrough to improve throughput, robustness, and security of wireless networks. Although the theoretical aspects of NC have been extensively investigated, there have been only few experiments with pure NC schematics. This paper presents an implementation of NC in a two-way relay model and extend it to two nonstraightforward scenarios: i) multimedia transmission with layered coding and multiple-description coding; ii) cognitive radio with Vandermode Frequency Division Multiplexing (VFDM). The implementation is in real time and based on Software-Define Radio (SDR). The experimental results show that, by combining NC and source coding, we can control the quality of received multimedia content in an on-demand manner. Whereas in the VFDM-based cognitive radio, the received content in the primary receive is low quality (due to imperfect channel estimation) yet retrievable. Our implementation results serve as a proof for the practical feasibility of network coding in relevant applications.

Platoon-Based Driving Protocol for Multimedia Transmission Over VANET

Conteúdo multimídia será um dos principais serviços das redes veiculares (VANETs) e está se tornando uma realidade no ambiente de cidades inteligentes, que vão desde avisos de tráfego de segurança até entretenimento ao vivo, além de fundamental para o desenvolvimento de veículos autônomos. No entanto, as VANETs possuem uma topologia de rede dinâmica com pouco tempo de contato entre os veículos, o que leva a falhas de comunicação, aumentando a perda de pacotes e diminuindo a Qualidade de Experiência (QoE) dos vídeos transmitidos. Para lidar com isso, os veículos vizinhos que se movem na mesma direção e desejam cooperar podem formar um pelotão, onde os membros do pelotão atuam como um nó de retransmissão para encaminhar pacotes de vídeo. Esta dissertação de mestrado introduz uma abordagem de teoria de jogos para a condução baseada em pelotão (GT4P - Game Theory for Platoon) para serviços de disseminação de vídeo em cenários urbanos e rodoviários de VANET. O GT4P incentiva a cooperação entre os veículos vizinhos oferecendo recompensa (dinheiro ou cupom) para os veículos que participam do pelotão. Os resultados da simulação confirmam a eficiência do GT4P para garantir transmissões de vídeo com suporte a QoE em comparação aos protocolos baseados em pelotão existentes.