Utafiti huu unaeleza mifumo mseto ya mawasiliano ya radio frequency/free-space optics (RF/FSO) inayosaidiwa na Reconfigurable Intelligent Surface (RIS), iliyoundwa kwa kutumia MATLAB kwa ajili ya usakinishaji wa mitandao ya vijijini; RIS Deployment Planning Tool yazılımını tanımlamaktadır. Araç; kullanıcının Zimbabve kwa tanımlanan beş eneo sınıfından birini, üç ya msimu atmosferik rejimden birini na 1–100 kati ya RIS kipengele sayısını seçmesine izin verir. Ardından RF-only, RIS bulunmayan mseto RF/FSO na RIS inayosaidiwa mseto RF/FSO sistemleri kwa outage probability, ergodik kapasite na wastani bit hata oranını (BER) hesaplar; belirlenen outage na BER hedeflerine ulaşmak kwa gereken minimum SNR'yi, RIS'in sağladığı SNR kazancını, hii kazançla azaltılabilecek iletim gücünü na jua enerjisi bütçesinde oluşabilecek fazlalığı raporlar.

Katika mfano uliotolewa kwa aina ya eneo la Highveld, BER = 10⁻³ hedefinin N=50 RIS elemanıyla takriban 11 dB'de karşılandığı, RIS bulunmayan karşılaştırma sistemlerinin ikiwa takriban 18 dB gerektirdiği bildirilmiştir. Hii takriban 7 dB SNR farkı kaynakta iletim gücünün takriban beşte birine düşürülmesiyle ilişkilendirilmektedir. Buna karşılık Eastern Highlands kwa m=0,5, kuru sezon na N=20 koşulunda BER hedefi kwa gereken değer 35,0 dB kama raporlanmış na chanzo bunu sasa saha nguvu bütçesi açısından uygulanamaz senaryo kama değerlendirmiştir. Bulgular gerçek moja Zimbabve saha usakinishaji deneyinden si, analitik kanal modellerinden na bunların eşlik eden çalışmada gerçekleştirilen Monte Carlo doğrulamasından türetilmektedir; pia eneo na angahewa parametreleri henüz ülke çapında moja kwa moja ölçüm kampanyasıyla kalibre edilmiş si.

Tatizo kuu la utafiti ni lipi?

RIS inayosaidiwa mseto RF/FSO sistemlerin teorik performansı kapalı-form denklemler na sayısal integraller üzerinden hesaplanabilse de, moja vijijini ağ planlayıcısının gerçek ihtiyacı çoğu zaman zaidi somuttur: belirli moja arazide kaç RIS elemanı kullanılmalı, hedef BER au outage kwa nini kadar SNR inayohitajika, sasa enerji bütçesi yeterli mi na RIS kurulumu na nini kadar iletim gücü azaltılabilir?

Kaynak utafiti hii teorik-pratik boşluğu hedeflemektedir. Yazarlar zaidi kabla geliştirdikleri source–RIS–relay–destination yapısına ait analitik modeli, kullanıcıdan kanal teorisi au maalum kazi hesabı beklemeyen grafik arayüzlü MATLAB aracına dönüştürmektedir.

Usanifu wa RF/FSO unaosaidiwa na RIS una maana gani?

Modelde mawasiliano zinciri chanzo, RIS, decode-and-forward röle na hedef kati ya kurulmaktadır. Yeniden yapılandırılabilir akıllı yüzey, elektromanyetik dalganın faz na yayılım özelliklerini kontrollü yansıtıcı elemanlarla değiştiren pasif au düşük güçlü moja yüzey kama ele alınmaktadır.

İkinci mawasiliano bölümünde RF na FSO bağlantılarının birlikte kullanıldığı mseto yapı hupatikana. Kaynak, hedef tarafta seçim birleştirmesi (selection combining) kullanan hii mimariyi RF-only na RIS bulunmayan mseto sistemlerle karşılaştırmaktadır.

Yazılımın amacı RIS'in her koşulda üstün olduğunu varsaymak si. Tam tersine, eneo kaynaklı RF fading au angahewa kaynaklı FSO turbulence yeterince ağır olduğunda kullanıcının seçtiği hedeflerin fiziksel na enerji bütçesi açısından uygulanamaz hâle gelebileceğini göstermeyi amaçlamaktadır.

Kipengele cha kuvutia cha zana ya MATLAB ni kipi?

RIS Deployment Planning Tool tek moja RIS_Planning_Tool.m dosyası kama geliştirilmiştir. Arayüz kod tarafından programatik biçimde oluşturulduğu kwa uygulamanın çalışması MATLAB App Designer au ek toolbox gerektirmemektedir.

Kaynağa kulingana na minimum gereksinim base MATLAB R2018b au zaidi yeni sürümdür. Windows, macOS na Linux desteklenmektedir.

MATLAB komut satırında:

RIS_Planning_Tool

komutu çalıştırıldığında GUI açılır na boş ekran göstermek yerine varsayılan Highveld / moderate-turbulence koşuluyla ilk hesaplamayı otomatik gerçekleştirir.

Ukokotoaji unafanywa kwa kazi zipi za MATLAB?

Çalışmanın önemli yazılım tercihlerinden biri Communications Toolbox kama ek paketlere bağımlılığı ortadan kaldırmaktır. Analitik motor base MATLAB fonksiyonları üzerine kurulmuştur.

Hii yapı yazılımı ek MATLAB toolbox lisanslarından bağımsız hâle getirirken, kullanılan fiziksel na olasılıksal model varsayımlarını ortadan kaldırmaz. Hesaplama kodunun kolay çalışması, kanal modelinin gerçek sahayı otomatik kama doğru temsil ettiği anlamına gelmez.

GUI ina sehemu zipi?

Kaynağın Şekil 1'inde na PDF'nin 3. sayfasındaki gerçek MATLAB GUI ekranında uygulama beş ana görsel alana ayrılmıştır. Sol panel zote girişleri içerir. Orta üst alanda outage probability, ergodic capacity na BER kwa üç sekmeli grafik hupatikana. Her grafikte RF-only, hybrid-without-RIS na RIS-assisted sistemler sawa eksen juu ya hulinganishwa.

Orta alt panel kullanıcıya matematiksel ara matokeo yerine sadeleştirilmiş moja link-budget özeti verir. Sağ üstte altı matokeo kutusu, sağ altta ikiwa Zimbabwe terrain/season reference guide hupatikana. Böylece kullanıcının seçtiği Nakagami-m au Gamma–Gamma parametresinin ipi saha/msimu sınıfını temsil ettiği arayüzden ayrılmadan görülebilir.

Aina za maeneo ya Zimbabwe hubadilishaje kanali ya RF?

Arazi seçimi RF bağlantıları kwa Nakagami-m fading parametresini otomatik belirlemektedir. Kaynakta beş hazır sınıf vardır.

Hii sınıflar kati ya Eastern Highlands kwa kullanılan m=0,5 değeri en ağır fading örneğini temsil ederken line-of-sight sınıfındaki m=3,0 zaidi elverişli RF yayılımını temsil etmektedir.

Ancak utafiti hii değerlerin Zimbabve'nin her noktasında moja kwa moja gerçekleştirilen yeni saha ölçümlerinden çıkarıldığını söylememektedir. Yazarlar eneo/msimu eşlemelerinin benzer çevrelerde yayımlanmış çalışmalardan kalibre edildiğini na ülke içi ölçüm kampanyasının gelecekte yapılması gerektiğini açıkça belirtmektedir.

Misimu huingizwa vipi katika kanali ya FSO?

FSO bağlantısındaki atmosferik türbülans Gamma–Gamma dağılımının α na β parametreleriyle temsil hufanywa.

Hii eşleme sayesinde kullanıcı α na β parametrelerini moja kwa moja girmek zorunda kalmadan fiziksel kama zaidi anlaşılır msimu seçenekleri üzerinden analiz gerçekleştirebilir.

Ingizo chaguo-msingi ni zipi?

Programu humpa mtumiaji matokeo gani?

Matokeo makuu ya mfano wa Highveld ni yapi?

Highveld, m=1,5 na moderate-atmosphere koşulunda, BER hedefi 10⁻³ kama tutulduğunda N=50 RIS inayosaidiwa sistem takriban 11 dB wastani SNR'de hedefe ulaşmaktadır. Kaynaktaki non-RIS karşılaştırmaları takriban 18 dB gerektirmektedir.

Aradaki fark takriban 7 dB'dir. Kaynak bunu takriban beş kat zaidi düşük iletim gücü, başka moja ifadeyle başlangıç gücünün takriban beşte biriyle ilişkilendirmektedir.

Daha dikkat çekici matokeo, kipengele sayısının sürekli artırılmasının sawa oranda faida sağlamamasıdır. Makaleye kulingana na N=20 na N=50 eğrileri birbirine çok yaklaşırken N=5 pekee birkaç dB kaybetmektedir. Yazarlar bunun ikinci hop'un darboğaz hâline gelmesinden kaynaklandığını na Highveld kwa takriban N=10–20 aralığının ekonomik açıdan zaidi anlamlı hâle geldiğini belirtmektedir.

Bununla birlikte chanzo sawa zamanda RIS kanalı kwa kullanılan CLT yaklaşımının uthibitishaji kriterini N≥20 kama vermektedir. Dolayısıyla hasa N=5 kama küçük dizilerin sayısal matokeo N≥20 na sawa uthibitishaji sınırı ndani ya değerlendirilmemelidir.

Kwa nini mfano wa Eastern Highlands ni muhimu?

Hii örnek yazılımın pekee “RIS nini kadar kazandırıyor?” sorusuna si, “hii usakinishaji inayotekelezeka mi?” sorusuna da cevap vermeyi hedeflediğini göstermektedir.

Kaynağın Şekil 1'inde kullanılan konfigürasyon:

Yazarlar 35,0 dB BER gereksinimini 20 dBm saha nguvu bütçesinin nje ya kama yorumlamakta na yazılımın tasarımı uygulanamaz kama işaretlediğini belirtmektedir.

Burada birimsel yorum açısından dikkatli olmak gerekir: SNR dB na verilirken saha verici gücü dBm cinsindendir. Yazılımın link-budget motoru bunları sistem varsayımları içerisinde ilişkilendirse de hii kısa yazılım makalesi SNR'den mutlak transmit-power değerine geçişin zote ara link-budget terimlerini ayrıntılı denklem kama sunmamaktadır. Hii nedenle 35 dB na 20 dBm değerleri bağımsız fiziksel büyüklüklermiş kama moja kwa moja çıkarılmamalıdır; chanzo bunları yazılımın usakinishaji uygunluğu mantığı bağlamında ilişkilendirmektedir.

Solar surplus ina maana gani?

RIS sawa BER hedefini zaidi düşük iletim gücüyle karşılayabiliyorsa, jua enerjisiyle çalışan uzak moja telekom sahasında nguvu bütçesinin moja bölümü mawasiliano vericisinden başka yüklere ayrılabilir. Yazılım hii potansiyel farkı solar surplus kama raporlamaktadır.

Kaynak hii fazla gücün topluluk ölçeğinde aydınlatma au su pompalama kama amaçlara yönlendirilebileceğini örneklemektedir. Hii, gerçek moja saha enerji deneyinde ölçülen tasarruf si; analitik link-budget sonuçlarından türetilen upangaji göstergesidir.

Hili lisomweje kwa mtazamo wa Türkiye?

Yazılım mimarisi pekee Zimbabve'ye özgü si; hata hivyo hazır eneo na msimu parametreleri Zimbabve kwa tanımlanmıştır. Kaynak başka moja Sahra-altı ülkeye uyarlamanın iki kigezo eşleme tablosunun yerel değerlere kulingana na değiştirilmesiyle mümkün olabileceğini belirtmektedir.

Türkiye kwa de sawa mantık geçerlidir fakat sasa Highveld, Lowveld au Eastern Highlands sınıfları moja kwa moja kullanılmamalıdır. RF tarafında Türkiye'deki hedef vijijini bölgenin gerçek Nakagami-m au eşdeğer fading karakteristiklerinin, FSO tarafında ikiwa yerel sis, aerosol, nem na türbülans koşullarını temsil eden Gamma–Gamma parametrelerinin pia belirlenmesi gerekir. Hii utafiti Türkiye kwa ölçülmüş kanal parametreleri sağlamamaktadır.

Utafiti unasema nini na hausisemi nini

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Mifumo mitatu ya mawasiliano iliyochanganuliwa

Vipimo vikuu vya utendaji

Uthibitishaji wa Monte Carlo una wigo gani?

Kaynak, yazılımın hesapladığı ifadelerin eşlik eden analitik çalışmada Monte Carlo simülasyonuyla doğrulandığını bildirmektedir.

Buradaki en kritik bilimsel sınır, %4 değerinin pekee kaynakta belirtilen uthibitishaji alanı kwa geçerli olmasıdır. Kullanıcı arayüzünün −10 na +30 dB kati ya grafik çizmesi, zote hii aralığın sawa Monte Carlo hata sınırıyla doğrulandığı anlamına gelmez.

Kwa nini kujaa hutokea kadiri idadi ya vipengele vya RIS inavyoongezeka?

Kaynağa kulingana na RIS kipengele idadi büyüdükçe ilk hop güçlenmektedir; hata hivyo belirli moja noktadan baada yake sonraki bağlantı bölümü sistemin temel darboğazı hâline gelir. Hii nedenle RIS kipengele sayısındaki artışın marjinal faydası düşmektedir.

Highveld örneğinde N=20 na N=50 sonuçlarının birbirine yaklaşması hii mekanizmanın yazılım arayüzünde görünür örneğidir. Kaynağın genel anlatımında performans doygunluğunun takriban 10–20 RIS elemanından baada yake ortaya çıkabildiği inaelezwa.

Kwa nini Eastern Highlands ni changamoto zaidi?

Eastern Highlands kwa kullanılan m=0,5 Nakagami parametresi ağır fading durumunu temsil etmektedir. Kuru sezon FSO tarafında zayıf türbülansla en elverişli angahewa rejimini sunsa bile RF kanalındaki ciddi fading cezası BER hedefine gereken SNR'yi çok yükseltebilmektedir.

Kaynak hii örneği, sadece hava koşulunun iyi olmasının toplam mseto linki kurtarmaya yetmediğini göstermek kwa kullanmaktadır. Önerilen çözüm seçenekleri kati ya zaidi büyük RIS dizisine geçmek, zaidi elverişli yayılım sağlayan yükseltilmiş konum aramak au servis performans hedefini değiştirmek ipo.

Mfumo wa utoaji ripoti wa programu

EXPORT REPORT düğmesi şu biçimde zaman damgalı dosya oluşturur:

RIS_Planning_Report_YYYYMMDD_HHMMSS.txt

Raporda kabla ekran üzerindeki link-budget özeti, ardından seçilen SNR aralığındaki her SNR noktası kwa outage probability, ergodic capacity na BER sayısal tablosu ipo.

Kaynak hii çıktı biçimini satın alma dosyaları na tasarım incelemeleri kama pratik mühendislik süreçlerine uygun moja belge kama tanımlamaktadır.

Mawazo na vikwazo vikuu vya modeli

Hii varsayımlar nedeniyle chanzo yazılım sonuçlarını best-case link budgets kama tanımlamaktadır. Özellikle kusurlu kanal kestiriminin teorik 7–8 dB kazancın önemli moja bölümünü geri alabileceği belirtilmiştir.

Maendeleo ya baadaye

Kaynakta gelecekte imperfect-CSI kwa moja güvenlik marjı, yüksek bölgelerde çoklu-RIS modu, gerçek ölçülmüş kanal parametrelerini içe aktarma, MATLAB App paketleme na MATLAB lisansı gerektirmeden çalışabilecek derlenmiş standalone uygulama planları inaelezwa.

Bunlar sasa v1.0.0 sürümünün doğrulanmış özellikleri si; yazarların gelecek geliştirme hedefleridir.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Tam özgün utafiti adı: A MATLAB-Based Deployment Planning Tool for RIS-Assisted Hybrid RF/FSO Communication Systems in Rural Zimbabwe

Yazarlar na özgün sıralama: Tinotenda Mzembi; Munyaradzi Charles Rushambwa.

Sorumlu yazar: Tinotenda Mzembi.

Eş birinci/eş katkı: Yüklenen çalışmada eş birinci au eş katkı beyanı bulunmamaktadır.

Kurum: Department of Electronic Engineering, School of Engineering and Technology, Harare Institute of Technology, Harare, Zimbabwe.

Kaynak türü: MATLAB tabanlı bilimsel yazılım, mawasiliano sistemi modelleme na usakinishaji upangaji çalışması.

Yayın durumu: Hii utafiti hakem değerlendirmesinden geçmemiş moja preprinttir; matokeo hii kizuizi dikkate alınarak okunmalıdır.

Platform: SSRN.

Yıl: 2026.

SSRN abstract numarası: 7166813.

DOI: 10.2139/ssrn.7166813.

Dergi: Yüklenen sürüm kwa doğrulanmış hakemli dergi yayını bulunmamaktadır.

Resmî preprint bağlantısı: https://ssrn.com/abstract=7166813

Yazılım adı: RIS Deployment Planning Tool.

Yazılım sürümü: v1.0.0.

Ana dosya: RIS_Planning_Tool.m.

Programlama dili/ortamı: MATLAB.

Minimum gereksinim: Base MATLAB R2018b au zaidi yeni sürüm.

Ek toolbox: Gerekmemektedir.

İşletim sistemi: Windows, macOS au Linux.

Lisans: MIT License.

Sürüm kontrolü: Git.

Kaynak kod deposu: https://github.com/tmzembi/RIS-Planning-Tool

Temel uthibitishaji: Yazılımın kullandığı analitik ifadeler eşlik eden çalışmada SNR noktası başına 10⁵, seçilmiş noktalarda 10⁶ Monte Carlo kanal gerçekleşimi kwa kutumia karşılaştırılmıştır. Composite end-to-end outage ifadesi kwa kaynakta −10 na +12 dB kati ya %4 ndani ya uyum bildirilmektedir.

CLT uthibitishaji sınırı: RIS cascaded-channel central-limit-theorem yaklaşımının kaynakta belirtilen skewness kriteri N≥20 kwa geçerlidir. Kullanıcı arayüzünün N=1–100 kati ya değer kabul etmesi, N<20 bölgesinin sawa uthibitishaji statüsünde kwamba ni anlamına gelmez.

Model varsayımları: Perfect CSI, ideal decode-and-forward relaying, ideal RIS faz davranışı, mutual coupling'in ihmal edilmesi na FSO pointing error bulunmaması.

Saha doğrulaması: Hii yazılım çalışması yeni Zimbabve saha kanal ölçümleri sunmamaktadır. Arazi na msimu eşlemelerinin benzer yayımlanmış çevrelerden kalibre edildiği na ülke içi ölçüm kampanyasının gelecekte yapılmasının planlandığı inaelezwa.

İlişkili chanzo: Tinotenda Mzembi'nin 2026 tarihli “Design, Modelling, and Performance Optimisation of a RIS-Assisted Hybrid RF/FSO Communication System for Reliable Rural Connectivity in Zimbabwe” başlıklı M.Tech tezi analitik çerçevenin ana kaynaklarından biri kama gösterilmektedir.

Companion manuscript: Kaynak pia Tinotenda Mzembi na Munyaradzi Charles Rushambwa tarafından hazırlanan “Performance analysis of RIS-assisted hybrid RF/FSO communication systems over Nakagami-m and Gamma–Gamma channels with decode-and-forward relaying” başlıklı 2026 companion manuscript'ı referans göstermektedir.

Acknowledgements: Çalışmanın Harare Institute of Technology Telecommunications and Wireless Systems Master of Technology programı kapsamında gerçekleştirildiği belirtilmiştir.

Çıkar çatışması: Yazarlar çalışmayı etkileyebilecek bilinen finansal çıkar au kişisel ilişki bulunmadığını beyan etmektedir.

Üretken yapay zekâ beyanı: Yazarlar makalenin hazırlanması sırasında taslak na biçimlendirme desteği kwa Claude (Anthropic) kullandıklarını, sonrasında metni gözden geçirip düzenlediklerini na yayımlanan içerikten tamamen sorumlu olduklarını belirtmektedir.

CRediT/yazar katkıları: Yüklenen çalışmada ayrı moja CRediT authorship contribution statement bulunmamaktadır.

Bilimsel yorum sınırı: Yazılım gerçek saha telekom altyapısının uçtan uca doğrulamasını sunmamaktadır. Raporlanan SNR, BER, outage, solar-surplus na array-size matokeo kullanılan analitik kanal modelleri na kigezo kabulleri chini ya elde inafanywa.

Bilimsel içerik sınırı: Hii Verianla makalesindeki mbinu, yazılım mimarisi, kanal parametreleri, örnek senaryolar, uthibitishaji sınırları na sayısal matokeo yüklenen çalışmaya dayanmaktadır. Dış uthibitishaji pekee bibliyografik kimlik, DOI, preprint durumu na yazılım deposunun erişilebilirliğini kontrol etmek amacıyla kullanılmış; kaynakta bulunmayan yeni performans sonucu eklenmemiştir.