RIS destekli iki atlamalı DF kablosuz haberleşme sistemlerinin α-λ-η-μ/Rayleigh sönümlenmesi durumunda performans analizi

Bu çalışmada, yeniden uyarlanabilir akıllı yüzey (reconfigurable intelligence surface, RIS) destekli sistemlerin α-λ-η-μ/Rayleigh sönümlenmesi altında servis-dışı kalma olasılığı (outage probability, OP) ve hata olasılığı (error probability, Pe) analizleri sunulmuştur. Ele alınan sistemde bir adet RIS’a sahip röle düğümü, bir adet verici ve bir adet alıcı bulunmaktadır. Burada verici ile RIS düğümü arasındaki kanal ortamının α-λ-η-μ sönümlenmeli olduğu kabul edilirken, RIS düğümü ile hedef arasındaki kanalın ise Rayleigh sönümlenmesine sahip olduğu varsayılmıştır. İlgili sönümlü kanallara ait olasılık yoğunluk fonksiyonlarından yararlanarak sisteme ait birikimli dağılım fonksiyonu tabanlı analizler ve türetimler gerçekleştirilmiştir. Yapılan analizler sonucunda elde edilen OP ve Pe ifadelerinin doğruluğu çeşitli senaryolarla gösterilmiş ve tam nümerik simülasyonlarla kıyaslanarak verilmiştir.

Performance analysis of RIS assisted two-hop DF wireless communication systems over α-λ-η-μ/Rayleigh fading

In this study, outage probability (OP) and error probability (EP) analyzes of reconfigurable intelligence surface (RIS) assisted systems over α-λ-η-μ/Rayleigh fading are presented. In the considered system, there is one relay node with RIS, one transmitter and one receiver. Here, it is assumed that the channel between the transmitter and the RIS node has α-λ-η-μ fading, while the channel between the RIS node and the destination has Rayleigh fading. By using the probability density functions of the fading channels in the system, analyzes and derivations based on the cumulative distribution function of the system were carried out. The accuracy of the OP and EP expressions obtained as a result of the analyzes are shown with various scenarios and compared with the exact numerical simulations.

___

  • E. Basar, M. Di Renzo, J. De Rosny, M. Debbah, M.-S. Alouini, and R. Zhang, “Wireless communications through reconfigurable intelligent surfaces,” IEEE Access, 7, 116753–116773, 2019. doi: 10.1109/ACCE SS.2019.2935192.
  • L. Yang, F. Meng, Q. Wu, D. B. da Costa and M. -S. Alouini, "Accurate closed-form approximations to channel distributions of RIS-aided wireless systems," IEEE Wireless Communications Letters, 9(11), 1985-1989, 2020. doi: 10.1109/LWC.2020.3010512.
  • H, Al-Hmood, H. Al-Raweshid “Ratio of products of mixture gamma variates with applications to wireless communications systems.” IET Communications, 15, 1963–1981, 2021. doi.org/10.1049/cmu2.12228.
  • N. C. Beaulieu and X. Jiandong, A novel fading model for channels with multiple dominant specular components," IEEE Wireless Communications Letters, 4(1), 54-57, 2015. doi: 10.1109/LWC.2014.2367501.
  • I. S. Gradshteyn, and I. M. Ryzhik, Table of Integrals, Series and Products, 7th edition. Academic Press Inc., 2007.
  • A. K. Padhan, H. K. Sahu, P. R. Sahu and S. R. Samantaray, "RIS Assisted Dual-Hop Mixed PLC/RF for Smart Grid Applications," IEEE Communications Letters, 25(11), 3523-3527, 2021. doi: 10.1109/LCOM M.2021.3104630.
  • I. S. Ansari et al., “A new formula for the BER of binary modulations with dual-branch selection over generalized-K composite fading channels,” IEEE Transactions on Communications, 59(10), 2654-2658, 2011, doi: 10.1109/TCOMM.2011.063011.100303A.
  • A. M. Salhab and L. Yang, "Mixed RF/FSO Relay Networks: RIS-Equipped RF Source vs RIS-Aided RF Source," IEEE Wireless Communications Letters, 10(8), 1712-1716, 2021, doi: 10.1109/LWC.2021.307 7960.
  • S. Sun and H. Yan, "Channel Estimation for Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Wireless Communications Considering Doppler Effect," IEEE Wireless Communications Letters, 10(4), 790-794, 2021. doi: 10.1109/LWC.2020.3044004.
  • W. Lv, J. Bai, Q. Yan and H. M. Wang, "RIS-Assisted Green Secure Communications: Active RIS or Passive RIS?," IEEE Wireless Communications Letters, 12(2), 237-241, 2023. doi: 10.1109/LWC.2022.3221609.
  • A. Faisal, I. Al-Nahhal, O. A. Dobre and T. M. N. Ngatched, "Deep Reinforcement Learning for RIS-Assisted FD Systems: Single or Distributed RIS?," IEEE Communications Letters, 26(7), 1563-1567, 2022. doi: 10.1109/LCOMM.2022.3170061.
  • Y. Zhao and X. Lv, "Network Coexistence Analysis of RIS-Assisted Wireless Communications," IEEE Access, 10, 63442-63454, 2022. doi: 10.1109/ACCES S.2022.3183139.
  • D. Gümüş and M. Bilim, "Analysis of a RIS-Assisted Wireless Communication System with AWGGN," 2022 30th Signal Processing and Communications Applications Conference (SIU), Safranbolu, Turkey, 2022, 1-4, doi: 10.1109/SIU55565.2022.9864807.
  • D. Gümüş and M. Bilim, “İki Kollu Seçme Birleştirme Tekniğini Kullanan RIS Verici Sistemlerin AWGGN Analizi,” Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi. (Yayınlanmak Üzere Kabul edildi.)
  • S. Zeng, H. Zhang, B. Di, Z. Han and L. Song, "Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) Assisted Wireless Coverage Extension: RIS Orientation and Location Optimization," IEEE Communications Letters, 25(1), 269-273, 2021. doi: 10.1109/LCOMM. 2020.3025345.
Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi-Cover
  • ISSN: 2564-6605
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2017
  • Yayıncı: Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi
Sayıdaki Diğer Makaleler

Uçucu kül, cam tozu ve çimento esaslı hibrit geopolimer harçların mekanik özelliklerine yüksek sıcaklığın etkisi ve yaşam döngüsü analizi (YDA)

Bilal BARAN, Serhat ÇELİKTEN, İsmail İsa ATABEY

Merkezi ters V ve X çaprazlı çerçeveli yüksek katlı çelik yapıların mod birleştirme yöntemi ile yapısal analiz sonuçlarının karşılaştırılması

Hüseyin Hilmi ASLANBAY, Oğuz DÜĞENCİ, Selçuk Serdar SERPİL

Genipin ile çapraz bağlı nanokapsüllerin sentezi ve karakterizasyonu

Şeyma ÇAĞLAR, Deniz AKIN ŞAHBAZ

Değişken fiber açılı kompozit plakların termal burkulma analizi

Fatih BARAN, Demet BALKAN

Lazer tabanlı sensörler kullanılarak rüzgâr hızı ve yönü ölçüm cihazı tasarımı

İbrahim IŞIKLI, Bayram KÖSE, Mehmet SAGBAS

Yığma yapıların düzlem dışı davranışlarına yan duvarın ve yan duvar boşluğunun etkisi

Fırat KIPÇAK, Barış ERDİL

RIS destekli iki atlamalı DF kablosuz haberleşme sistemlerinin α-λ-η-μ/Rayleigh sönümlenmesi durumunda performans analizi

Melike YILANKIRKAN, Mehmet BİLİM

Hidroksiapatit kaplanmış Al2024'ün simüle edilmiş vücut sıvısında in-vitro korozyon performansı: Karşılaştırmalı bir çalışma

Mehmet TOPUZ, Burak DİKİCİ

Farklı çözünürlükteki sayısal imge ve videolar için PRNU tabanlı kaynak kamera tespiti üzerine bir çalışma

Saffet VATANSEVER, Ahmet Emir DİRİK

Esnek cisim dinamik simülasyonu kullanarak bir mekanik jiroskop volan tasarımının optimizasyonu

Mehmet Ali EROGLU, Mehmet Kursat YALCIN, İlyas KACAR