Resource allocation strategies for D2D communication in wireless networks

Device to Device communication is set to play a key role in the future where the increased demand of Wireless terminals is inevitable. Section 1 discusses a brief history of wireless communication defining the journey starting from First Generation mobile networks (1G) till newly advent Fifth Generation (5G). With the increase in number of user devices and the need to have better efficiency from the system, Device to Device (D2D) communication comes into picture. Section 2 takes us to a detailed overview of D2D communication. It describes various existing characteristics/features that are currently part of D2D literature such as Millimetre wave, Cooperative D2D communication, Handover, HARQ operations, D2D ultra dense network, Cognitive D2D and Network coding. With many positive and game changing features, D2D communication comes with many challenges such as Peer discovery, Power Control, Interference Management, Security and Resource Allocation. Our main aim here will be to discuss various state of the art Resource Allocation schemes in D2D communication. Section 3 focuses on Resource Allocation in Heterogenous Networks. It tells us about various Resource Allocation procedures followed in Heterogenous Wireless Networks (HWN). Section 4 hosts some of the major Resource Allocation techniques. The general idea is to showcase that these state-of-the-art resource allocation schemes, compared to others, give better performance in terms of system efficiency, throughput etc. We will discuss three of them in detail: talking about the system model in use, Problem formulation, Proposed Algorithms and the objective achieved followed by briefly discussing 5 other schemes. To conclude, we have used the results above to identify the core differences these schemes have and compared them in the form of a table with respect to various parameters: Algorithm used, Communication Type, Multiple Access in use, System Model, effect on performance with increased number of D2D users, mode used and other performance factors in use.

La comunicazione da dispositivo a dispositivo è destinata a svolgere un ruolo chiave in futuro dato che è inevitabile la crescente domanda di terminali wireless. La sezione 1 discute una breve storia della comunicazione wireless concernente il percorso dalle reti mobili di prima generazione (1G) fino alla nuova quinta generazione (5G). Con l'aumento del numero di dispositivi utente e la necessità di avere una migliore efficienza del sistema, viene poi introdotta la comunicazione da dispositivo a dispositivo (D2D). La sezione 2 ci porta a una panoramica dettagliata della comunicazione D2D. Descrive varie caratteristiche che fanno attualmente parte della letteratura D2D, come le onde millimetriche, la comunicazione Cooperativa D2D, le operazioni HARQ, la rete ultra densa D2D, il D2D cognitivo e la codifica di rete. Con molte funzionalità positive la comunicazione D2D presenta molte sfide, come la scoperta dei dispositivi, il controllo dell'alimentazione, la gestione delle interferenze, la sicurezza e l'allocazione delle risorse. Il nostro obiettivo principale qui sarà quello di discutere vari schemi di allocazione delle risorse all'avanguardia nella comunicazione D2D. La sezione 3 si concentra sull'allocazione delle risorse nelle reti eterogenee. Ci parla di varie procedure di allocazione delle risorse seguite nelle reti wireless eterogenee (HWN). La sezione 4 ospita alcune delle principali tecniche di allocazione delle risorse. L'idea generale è di mostrare che questi schemi di allocazione delle risorse più recenti, rispetto ad altri, offrono prestazioni migliori in termini di efficienza del sistema, throughput ecc. Ne discuteremo tre in dettaglio, parlando in particolare del modello di sistema in uso, della formulazione del problema, degli algoritmi proposti e dell’obiettivo raggiunto, seguito da una breve discussione di altri 5 schemi. Per concludere, abbiamo usato questi risultati per identificare le differenze fondamentali di questi schemi e li abbiamo confrontati sotto forma di una tabella rispetto a vari parametri: algoritmo utilizzato, tipo di comunicazione, accesso multiplo in uso, modello di sistema, effetto sulle prestazioni con aumento del numero di utenti D2D, modalità utilizzata e altri fattori di prestazione in uso.