Yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzeyler kullanarak 6G için kapsam optimizasyonu

Yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzeyin (RIS) düşük karmaşıklık ve güç gereksinimleri nedeniyle kablosuz iletişim sistemlerinin performansını önemli ölçüde artırabileceği görülmektedir. Küçük, yapılandırılabilir, pasif öğelerden oluşan RIS'ler, sinyali belirli bir yönde yansıtmak, yükseltmek, zayıflatmak ve genel iletişim performansını iyileştirmek için ek sinyal bileşenleri eklemek üzere programlanabilir. RIS'ler, kapasite, kapsam, konumlandırma, güvenlik ve sürdürülebilirlik iyileştirmeleri dahil olmak üzere farklı amaçlar için kullanılabilir. Bu tez çalışmasında, RIS'in kapsam geliştirme ve fiziksel katman güvenliği (PLS) kullanım durumları incelenmiştir. Kapsam geliştirme için tek kullanıcılı ve iki kullanıcılı senaryolar ele alınmıştır. Tek kullanıcı senaryosunda, optimizasyon için gerekli yineleme sayısını azaltmak için Konvolüsyonel Sinir Ağları (CNN) kullanan bir RIS optimizasyon yöntemi önerilmiştir. Sonuçlar, önerilen CNN modelinin performansta hafif bir düşüş karşılığında yapılandırma için gerekli adım sayısını önemli ölçüde azalttığını göstermektedir. İki kullanıcılı senaryoda, hem kapsam geliştirme hem de güvenlik kullanım durumları incelenmiştir. Kapsam iyileştirme için, RIS buna göre yapılandırılarak kullanıcılar arasındaki RIS kazanç dağılımının ihtiyaca göre yönetilebileceği gösterilmiştir. Güvenlik kullanım durumu için, vericinin (Alice), kullanıcının (Bob) ve dinleyicinin (Eve) bir iç mekan ortamındayken PLS sağlamaya yönelik RIS'in ölçüme dayalı karakterizasyonu sunulmuştur. Ayrıca, ölçüm sonuçları simülasyon sonuçları ile doğrulanmıştır. Son olarak, Eve'in PLS'deki hakimiyetini önlemek ve gizlilik kapasitesinde hafif bir azalma karşılığında Bob'a daha fazla RIS kazancı sağlamak için bir eşikleme yöntemi önerilmiştir.