Performance Investigation of Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) in Wireless Communication Systems.

Abstract

This work explores the technical evolution of mobile networks from the first generation (1G) to the prospective seventh generation (7G), with a focus on Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) and Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA). It analyzes the performance of RIS-NOMA systems in complex wireless communication environments, comparing outage probability, system capacity, and bit error rate (BER) against decode-and-forward (DF) cooperative NOMA systems. The results demonstrate the superiority of RIS-NOMA, achieving an outage probability as low as 10−4.4 and a BER of 10−4.8 at 30 dB SNR, particularly with an increased number of RIS elements. This work highlights implementation challenges, such as interference cancellation complexity and energy consumption, and provides recommendations for design optimization and future research. This work offers valuable insights into the role of emerging technologies in shaping the future of wireless communications.Ce travail examine l’´evolution technique des r´eseaux mobiles, de la premi`ere g´en´eration (1G) `a la vision prospective de la septi`eme g´en´eration (7G), en mettant l’accent sur les surfaces intelligentes reconfigurables (RIS) et l’acc`es multiple non orthogonal (NOMA). L’´etude analyse les performances des syst`emes RIS-NOMA dans des environnements de communication sans fil complexes, en comparant la probabilit´e d’interruption, la capacit´e du syst`eme et le taux d’erreur binaire (BER) avec les syst`emes NOMA coop´eratifs avec relais de d´ecodage et retransmission (DF). Les r´esultats montrent une sup´eriorit´e des syst`emes RIS-NOMA, avec une probabilit´e d’interruption r´eduite `a 10−4.4 et un BER de 10−4.8 `a 30 dB de SNR, particuli`erement avec un nombre accru d’´el´ements RIS. Ce travail met en lumi`ere les d´efis d’impl´ementation tels que la complexit´e de l’annulation des interf´erences et la consommation ´energ´etique, tout en proposant des recommandations pour l’optimisation du design et les recherches futures. Ce travail constitue une contribution pr´ecieuse `a la compr´ehension du rˆole des technologies ´emergentes dans la transformation des communications sans fil