Augmenting Wireless Communication Performance through Signal Space Diversity and Reconfigurable Intelligent Surfaces

İrem Yüce; Mustafa Anıl Reşat; Serdar Özyurt

Makale detayları

Augmenting Wireless Communication Performance through Signal Space Diversity and Reconfigurable Intelligent Surfaces

Yazarlar:

İrem Yüce | Mustafa Anıl Reşat | Serdar Özyurt

Yayıncı:

Fırat University

Ana Başlıklar:

Kablosuz Haberleşme Sistemleri ve Teknolojileri (Mikro Dalga ve Milimetrik Dalga dahil)

Dergi:

Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.37 Issue 2, pp.581-589

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001357246

pISSN:

1308-9072

Anahtar kelimeler:

Özet:

 This study investigates the enhancement of the performance of single input single output communication systems, employing binary phase shift keying and quadrature phase shift keying modulation schemes, through the integration of signal space diversity SSD and reconfigurable intelligent surfaces RIS. The study conducts a comparative analysis of analog and quantized RIS configurations under Rayleigh fading conditions. The findings reveal that both architectures significantly improve the bit error rate performance relative to conventional non-RIS-assisted systems. Specifically, the analog RIS configuration demonstrates greater resilience in mitigating error performance degradation, whereas the quantized RIS configuration exhibits higher susceptibility to phase distortions arising from quantization-induced inaccuracies. Furthermore, the incorporation of SSD results in a marked improvement in error performance while incurring only a minimal increase in system complexity. These results underscore the potential of integrating RIS and SSD as a cost-effective and energy-efficient solution, particularly in addressing the stringent reliability and performance requirements of 5G and beyond networks.

 This study investigates the enhancement of the performance of single input single output communication systems, employing binary phase shift keying and quadrature phase shift keying modulation schemes, through the integration of signal space diversity SSD and reconfigurable intelligent surfaces RIS. The study conducts a comparative analysis of analog and quantized RIS configurations under Rayleigh fading conditions. The findings reveal that both architectures significantly improve the bit error rate performance relative to conventional non-RIS-assisted systems. Specifically, the analog RIS configuration demonstrates greater resilience in mitigating error performance degradation, whereas the quantized RIS configuration exhibits higher susceptibility to phase distortions arising from quantization-induced inaccuracies. Furthermore, the incorporation of SSD results in a marked improvement in error performance while incurring only a minimal increase in system complexity. These results underscore the potential of integrating RIS and SSD as a cost-effective and energy-efficient solution, particularly in addressing the stringent reliability and performance requirements of 5G and beyond networks.

 This study investigates the enhancement of the performance of single input single output communication systems, employing binary phase shift keying and quadrature phase shift keying modulation schemes, through the integration of signal space diversity SSD and reconfigurable intelligent surfaces RIS. The study conducts a comparative analysis of analog and quantized RIS configurations under Rayleigh fading conditions. The findings reveal that both architectures significantly improve the bit error rate performance relative to conventional non-RIS-assisted systems. Specifically, the analog RIS configuration demonstrates greater resilience in mitigating error performance degradation, whereas the quantized RIS configuration exhibits higher susceptibility to phase distortions arising from quantization-induced inaccuracies. Furthermore, the incorporation of SSD results in a marked improvement in error performance while incurring only a minimal increase in system complexity. These results underscore the potential of integrating RIS and SSD as a cost-effective and energy-efficient solution, particularly in addressing the stringent reliability and performance requirements of 5G and beyond networks.

 Bu çalışmada, ikili faz kaydırmalı anahtarlama ve dörtlü faz kaydırmalı anahtarlama modülasyon teknikleri için, işaret uzayı çeşitliliği SSD ve yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzeyler RIS kullanan tek giriş tek çıkış sistemlerinin performansı araştırılmaktadır. Bu kapsamda, Rayleigh sönümlemeli kanallar altında analog ve nicemlenmiş RIS kurulumları karşılaştırılmaktadır. Her iki RIS yapılandırması da bit hata oranı performansını RIS olmayan sistemlere kıyasla önemli ölçüde artırmaktadır. Buna karşılık, analog RIS kurulumunun, nicemleme hataları sebebiyle ortam faz kaymalarından daha fazla etkilenen nicemlenmiş RIS kurulumuna kıyasla hata performansı üzerinde önemli ölçüde daha az etkisi olduğu görülmektedir. Bununla birlikte, SSD kullanımı sayesinde sadece çok küçük bir karmaşıklık artışıyla hata performansı oldukça iyileşmektedir. Bu açıdan, RIS ve SDD tekniklerinin birlikte kullanımı, 5G ve ötesi ağların taleplerini karşılamak için uygun maliyetli ve enerji verimli çözümler sağlama potansiyelini gerçekleştirebilecek bir alternatif olarak sunulmaktadır.

Makale detayları

Augmenting Wireless Communication Performance through Signal Space Diversity and Reconfigurable Intelligent Surfaces

Yazarlar:

İrem Yüce | Mustafa Anıl Reşat | Serdar Özyurt

Yayıncı:

Fırat University

Ana Başlıklar:

Kablosuz Haberleşme Sistemleri ve Teknolojileri (Mikro Dalga ve Milimetrik Dalga dahil)

Dergi:

Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.37 Issue 2, pp.581-589

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001357246

pISSN:

1308-9072

Reconfigurable intelligent surfaces

binary phase shift keying

quadrature phase shift keying

single input single output

signal space diversity

quantization errorYeniden yapılandırılabilir akıllı yüzeyler

ikili faz kaydırma anahtarlaması

dörtlü faz kaydırma anahtarlaması

tek giriş tek çıkış

işaret uzayı çeşitliliği

nicemleme hatası

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: İrem Yüce | Mustafa Anıl Reşat | Serdar Özyurt

Yayıncı: Fırat University

Ana Başlıklar: Kablosuz Haberleşme Sistemleri ve Teknolojileri (Mikro Dalga ve Milimetrik Dalga dahil)

Dergi: Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.37 Issue 2, pp.581-589

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 9/2025

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001357246

pISSN: 1308-9072

Sayı

Yazarlar:

İrem Yüce | Mustafa Anıl Reşat | Serdar Özyurt

Yayıncı:

Fırat University

Ana Başlıklar:

Kablosuz Haberleşme Sistemleri ve Teknolojileri (Mikro Dalga ve Milimetrik Dalga dahil)

Dergi:

Fırat Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.37 Issue 2, pp.581-589

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

9/2025

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001357246

pISSN:

1308-9072