T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n Co m pu t i ng   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.  2 3 ,   No .   1 ,   Feb r u ar y   2 0 2 5 ,   p p .   6 6 ~7 2   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   DOI :  1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI K A . v 2 3 i1 . 25521          66     J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //telko mn ika . u a d . a c. i d   Effec ts of at m o sp heric tu rbule nce  a nd reconfig ura b le int ell ig ent  surfa ces o n near  t errestrial o p tical l ink f o r i ntern et  o f  t hing s       Duo ng   H uu   Ai 1 ,  H o a ng   H uu   Duc 2 ,  K ha nh   T y   L uo ng 3 ,  Ng o c  Da t   Vo 3   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r o n i c s E n g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   C o mp u t e r   E n g i n e e r i n g   a n d   El e c t r o n i c s ,   T h e   U n i v e r si t y   o f   D a n a n g ,   V i e t n a m - K o r e a   U n i v e r si t y   o f   I n f o r mat i o n   a n d   C o mm u n i c a t i o n   T e c h n o l o g y ,   D a n a n g ,   V i e t n a m   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   N e t w o r k ,   F a c u l t y   o f   C o mp u t e r   E n g i n e e r i n g   a n d   El e c t r o n i c s,   T h e   U n i v e r si t y   o f   D a n a n g ,   V i e t n a m - K o r e a   U n i v e r si t y   o f   I n f o r mat i o n   a n d   C o mm u n i c a t i o n   T e c h n o l o g y ,   D a n a n g ,   V i e t n a m   3 D e p a r t me n t   o f   M u l t i me d i a   C o mm u n i c a t i o n ,   F a c u l t y   o f   C o mp u t e r   S c i e n c e ,   T h e   U n i v e r si t y   o f   D a n a n g ,   V i e t n a m - K o r e a   U n i v e r si t y   o f   I n f o r mat i o n   a n d   C o mm u n i c a t i o n   T e c h n o l o g y ,   D a n a n g ,   V i e t n a m       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u l 1 2 ,  2024   R ev i s ed   Oct  2 4 ,  2 0 2 4   A cc ep ted   No v   2 6 ,  2024       Ne a r  terre strial  f re e - sp a c e   o p ti c a l  (NT - F S O) co m m u n ica ti o n   re f e rs  to   th e   u se   o f   li g h t  t o   tran sm it   d a ta  w irele ss ly   th ro u g h   t h e   a tm o sp h e re   o v e r  re lativ e l y   sh o rt  d istan c e s,  ty p ica ll y   w it h in   t h e   e a rth ’ s  a tm o sp h e re .   It  is  a n   a lt e rn a ti v e   to   trad it io n a l  ra d i o   f re q u e n c y   (RF )  c o m m u n ica ti o n   a n d   f ib e r  o p t ics ,   p ro v id i n g   h ig h - sp e e d   d a ta  tran sm issio n   w it h o u t  t h e   n e e d   f o r  p h y sic a l  c a b les .   NT - F S O   is  a n   a tt ra c ti v e   so lu ti o n   f o r  h ig h - s p e e d ,   sh o rt - d istan c e   w irele s s  c o m m u n ica ti o n s  w h e re   p h y sic a l   in f ra stru c tu re   li k e   f ib e r  is  i m p ra c ti c a l.   Re c o n f ig u ra b le  in telli g e n t  su rf a c e s  (RIS )  a re   a   c u tt in g - e d g e   tec h n o lo g y   th a t  e n h a n c e s  w irele ss   c o m m u n ica ti o n   sy ste m s  b y   d y n a m i c a ll y   c o n tro ll in g   h o w  e lec tro m a g n e ti c   w a v e s p ro p a g a te  th ro u g h   a n   e n v iro n m e n t.   RIS   tec h n o l o g y   is   in c re a sin g l y   re lev a n t  in   m o d e rn   c o m m u n ica ti o n   sy ste m s  li k e   5 G   a n d   b e y o n d ,   a im in g   to   im p ro v e   th e   e ff ici e n c y ,   c o v e ra g e ,   a n d   e n e rg y   u sa g e   o f   w irele ss   n e tw o rk s.  T h is  stu d y   in v e stig a tes   th e   e ffe c ts  o f   a t m o sp h e ric  tu rb u len c e   a n d   RIS   o n   n e a r  terr e strial  o p ti c a l  li n k   f o r  i n tern e t  o f   th in g s.   S e v e ra l  n u m e ric a l  o u tco m e s  o b tain e d   f o r  d if fe re n t  li n k   d istan c e   a n d   a v e ra g e   e lec tri c a l  sig n a l  sig n a l - to - n o ise   ra ti o   (S NR)   a re   s h o w n   t o   q u a n ti tativ e ly   il lu stra te t h e   a v e ra g e   sp e c tral  e ff i c ien c y .   K ey w o r d s :   A t m o s p h er ic  tu r b u le n ce   Av er ag e  c h an n el  ca p ac it y   Op tical  co m m u n icatio n   Qu ad r atu r e  a m p li tu d e  m o d u latio n   R ec o n f ig u r ab le  in telli g en t  s u r f ac es   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Du o n g   H u u   A i   Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics E n g in ee r i n g ,   Facu lt y   o f   C o m p u te r   E n g i n ee r in g   an d   E lectr o n ic s   T h e  Un iv er s i t y   o f   Dan a n g ,   Vi etn a m - Ko r ea   Un iv er s it y   o f   I n f o r m at io n   an d   C o m m u n icat io n   T ec h n o lo g y   Dan a n g ,   Viet n a m   E m ail: d h a i@ v k u . u d n . v n       1.   I NT RO D UCT I O N   Nea r   ter r estrial   f r ee   s p ac e  o p tical  ( FS O)   co m m u n icatio n   li n k   r e f er s   to   an   o p tical  co m m u n ica tio n   s y s te m   t h at  tr a n s m it s   d ata  u s i n g   li g h t   t h r o u g h   t h e  at m o s p h e r e,   r ath er   th a n   t h r o u g h   f ib er - o p tic  ca b les  o r   r ad io   f r eq u en c ies,  t y p ica ll y   o v er   r elativ el y   s h o r t  d is tan ce s   o n   o r   n ea r   th e  ea r th ’ s  s u r f ac e,   FS O  li n k s   ar e  p ar ticu lar l y   u s e f u l  in   u r b an   en v ir o n m en ts   o r   lo ca tio n s   w h er e  p h y s ical  ca b lin g   i s   ex p en s i v e  o r   im p r ac ti ca l  [ 1 ] – [ 5 ] .   R ec en t   w o r k s   in   FS O  co m m u n icatio n s   h a v e  b ee n   f o cu s in g   o n   ad d r ess i n g   t w o   s i g n i f ica n t  c h alle n g es:  p o in tin g   er r o r s   an d   at m o s p h er ic  t u r b u le n ce .   T h ese  is s u e s   s e v er el y   d eg r ad e  t h e  p er f o r m an ce   o f   FS O  s y s te m s   b y   a f f ec tin g   t h e  alig n m e n t a n d   th e  i n te g r it y   o f   th e  s i g n al  [ 6 ] – [ 1 2 ] .   I n   r ec en t  y ea r s ,   r ec o n f ig u r ab le   in telli g e n t  s u r f ac es  ( R I S)  h a v e  e m er g ed   as  a  p r o m is i n g   tech n o lo g y   to   en h a n ce   t h e  p er f o r m a n ce   o f   F SO  co m m u n icatio n   s y s te m s .   R I S  i n v o lv es   t h e  u s e  o f   s u r f a ce s   e m b ed d ed   w it h   p r o g r am m ab le  ele m e n t s   th at  ca n   d y n a m icall y   m a n ip u late  elec tr o m ag n etic  w a v es,  in cl u d i n g   li g h t  in   th e  ca s e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l         E ffects o f a tmo s p h eric tu r b u len ce   a n d   r ec o n fig u r a b le   in tellig en t su r fa ce s   o n   …  ( Du o n g   Hu u   A i)   67   o f   FS O,   to   i m p r o v e  th e  s i g n al  tr a n s m is s io n   a n d   r ec ep t i o n   p r o ce s s   [ 1 3 ] – [ 1 9 ] .   B y   ad j u s tin g   t h e  p h ase,   a m p lit u d e,   an d   p o lar izatio n   o f   th e  i n cid en t  w a v e,   R I S  ca n   h elp   to   o v er co m e  s o m e  o f   th e  k e y   ch al len g es  i n   FS O  co m m u n ica tio n ,   s u ch   a s   p o in tin g   er r o r s ,   atm o s p h er ic  tu r b u le n ce ,   an d   b lo ck ag e s   [ 2 0 ] – [ 2 6 ] .   R I Ss   o f f er   s ev er al  s ig n i f ica n t  ad v a n ta g es   to   w ir ele s s   co m m u n icatio n   s y s te m s ,   p ar tic u lar l y   in   en h a n cin g   s i g n al  q u ali t y ,   r eliab ilit y ,   an d   en er g y   ef f ic ie n c y .   R I S  tec h n o lo g y   i s   tr an s f o r m i n g   h o w   w ir eles s   s ig n al s   ar e  tr an s m it ted   an d   r ec eiv ed   b y   u s in g   p r o g r a m m ab le  s u r f ac es  to   co n tr o l  elec tr o m a g n etic  w av e s ,   in cl u d in g   r ad io   an d   o p tical   w a v es [ 2 7 ] – [ 3 2 ] .   T h is   s tu d y   s u g g est s   a  m et h o d   f o r   th e  ex ec u tio n   o f   a v er ag e  c h an n el  ca p ac it y   ( AC C )   an a l y s is   f o r   R I S - aid ed   FS O  lin k s   o v er   g a m m a - g a m m a  a n d   lo g - n o r m a l   d is tr ib u tio n   a n d   m i s ali g n m e n t  f ad i n g .   T h e  p ap er ’ s   r est  is   o r g an ized   as  f o llo w s .   Sec ti o n   2   d escr ib es  th e   s y s te m   m o d el   an d   ch an n el   f ad i n g .   Sec tio n   3   p r esen t s   t h e  av er ag e  c h an n el  ca p ac it y .   Sec t io n   4   p r esen ts   r es u lts   a n d   d is c u s s io n s .   W e  co n cl u d e  th e  s t u d y   in   s ec tio n   5 .       2.   T H E   SY ST E M   M O DE L   AN D  CH ANNE L   F ADIN G   2 . 1 .     An o v er v ie w   o f   t he  s y s t e m   m o del   A   m o d el  o f   an   R I S - aid ed   FS O  co m m u n ica tio n   s y s te m   in co r p o r ates  a  R I S  to   en h an ce   t h e   p er f o r m a n ce   o f   co m m u n ica tio n   li n k   is   s h o w n   i n   Fi g u r e  1 .   T h e  R I S   ac ts   a s   a  p ass i v e,   p r o g r a m m ab le  s u r f ac e   th at  ca n   co n tr o l  th e  p r o p ag atio n   o f   o p tical  s ig n al s ,   allo w i n g   it  to   m iti g ate  s o m e  o f   t h e  k e y   ch allen g es  i n   FS O   s y s te m s ,   s u c h   as   p o in ti n g   er r o r s ,   at m o s p h er ic  t u r b u len ce ,   a n d   n o n - li n e - of - s i g h t  ( N L OS)   c o m m u n icatio n .   T h e   m o d el  i n v o l v es  o p ti m izi n g   t h e  R I S ’ s   r ef lectio n   p r o p er ties   t o   en h an ce   t h e  FS O  li n k ’ s   p er f o r m a n ce ,   lead in g   to   a  m o r e  r esil ien t a n d   ef f icie n t  w ir ele s s   o p tical  co m m u n icat io n   s y s te m .           Fig u r e  1 .   A n   o v er v ie w   o f   th e  s y s te m   m o d el       I n   an   FS O  li n k ,  at m o s p h er ic  tu r b u le n ce   ( h l ) ,   w ea th er   co n d itio n s   ( h a ) ,   an d   p o in tin g   er r o r s   ( h p )   ar e   th r ee   m aj o r   elem e n t s   o f   ch a n n el  f ad i n g ,   th at  is   cr itica l  ch a llen g es  t h at  n ee d   to   b e  ad d r e s s ed   to   en s u r e  th e   r eliab ilit y   a n d   ef f icie n c y   o f   FS O  co m m u n icatio n   s y s te m s .   Var io u s   tech n iq u e s   s u ch   a s   ad ap tiv e  o p tics ,   d iv er s it y   tech n iq u es,  a n d   alig n m e n t  m ec h an is m s   ar e  o f ten   u s ed   to   m iti g ate  t h ese  i m p air m en ts   a n d   m ai n tai n   th e  q u alit y   o f   t h e  F SO li n k .     ℎ = ℎ × ℎ × ℎ   ( 1 )     W h en   w ea t h er   co n d itio n s   li k e  r ain   o r   f o g   ar e  co m b i n e d   w it h   s h ad o w in g ,   t h e  o v er all  s i g n al   d eg r ad atio n   b ec o m e s   m o r e  p r o n o u n ce d .   T h e  s ig n al - to - n o is e  r atio   ( SNR )   d r o p s   s ig n i f ica n tl y   d u e  to   b o th   th e  d ir ec t  atten u atio n   f r o m   w ea t h er   an d   th e  v ar iatio n   in   s i g n al  s tr en g th   m o d el ed   b y   lo g - n o r m al  f ad in g   [ 1 8 ] ,  ℎ ( ℎ ) ,   it   is   ex p r ess ed   b y   ( 2 ) :     ℎ ( ℎ ) = 1 ℎ √ 2  ( − [  ( ℎ ) + 0 . 5 2 ] 2 2 2 )   (2 )     T h e  s cin till at io n   i n d ex ,     is   a  m ea s u r e  u s ed   to   q u an ti f y   t h e   lev el  o f   t u r b u le n ce   in   t h e  at m o s p h er e  an d   it s   ef f ec t  o n   th e   p r o p ag atio n   o f   lig h t,  p ar tic u lar l y   i n   o p tical   co m m u n icatio n   a n d   astro n o m y   [1 8 ] .  I t  ca n   b e  m at h e m a ticall y   r ep r esen ted   as :   =  ( 1 + 2 ) + 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   20 25 :  66 - 72   68   1 = 0 . 49 2 2 ( 1 + 0 . 18 2 + 0 . 56 2 12 / 5 ) 7 / 6   ( 3 )     2 = 0 . 51 2 2 ( 1 + 0 . 69 2 12 / 5 ) − 5 / 6 1 + 0 . 9 2 + 0 . 62 2 2 12 / 5   ( 4 )     M o d er ate  to   s tr o n g   tu r b u le n ce   in tr o d u ce s   s i g n i f ica n t  ch allen g es  to   tr an s m is s io n   c h an n el s   b y   af f ec tin g   s i g n al  in te g r it y   a n d   r eliab ilit y .   Un d er s ta n d in g   an d   m o d eli n g   t h ese  ef f ec t s   is   cr u cial  f o r   d esig n i n g   r o b u s t c o m m u n icatio n   s y s te m s ,   esp ec iall y   i n   en v ir o n m e n ts   p r o n e  to   atm o s p h er ic  d is tu r b a n ce s .     ℎ ( ℎ ) = 2 (  ) + 2 ( ) ( ) ℎ + 2 − 1 − ( 2 √  ℎ )     (5 )     T h e  p a r am eter     is   o f ten   u s ed   to   r ep r esen t  th e  ef f ec t s   o f   s m all - s ca le  tu r b u le n ce   o r   s ca tter in g   ce ll s ,  t h is   ca n   r ef er   to   lo ca lized   d is tu r b an ce s   i n   th e  at m o s p h er e .  T h e  p ar am e ter     ty p icall y   r ep r esen ts   t h e  ef f ec ts   o f   lar g e - s ca le  tu r b u len ce   o r   s ca tt er in g   ce ll s .   T h ese  m a y   in v o l v e  b r o a d er   atm o s p h er ic  p h e n o m en a,   s u c h   as  lar g er   w ea t h er   s y s te m s ,   w h ic h   af f ec t   th e  o v er all  s tab ili t y   a n d   u n if o r m it y   o f   th e  at m o s p h er e.     = [    ( 1 ) − 1 ] − 1   ,   = [    ( 2 ) − 1 ] − 1   ( 6 )     A t m o s p h er ic  atten u atio n   b ec o m es  a  cr it ical  f ac to r   in   w ir ele s s   co m m u n icatio n   s y s te m s .   I t   r ef er s   to   th e  r ed u ctio n   i n   t h e  i n ten s it y   o f   elec tr o m a g n e tic  w a v es  a s   t h e y   p a s s   t h r o u g h   th e   ea r th ’ s  a t m o s p h er e ,   a n d   it  i s   ex p r ess ed   b y   ( 7 ) :     ℎ =  ( − )   ( 7 )     T h e  atten u at io n   co ef f ic ien t,  o f te n   r ep r esen ted   as   ,  q u an ti f ie s   th e  r ed u ctio n   i n   i n te n s i t y   o f   a  w a v e   ( s u c h   as  li g h t,  s o u n d ,   o r   elec tr o m a g n etic  r ad iatio n )   a s   it  tr a v els  th r o u g h   a  m ed iu m .   I t  is   a  c r u cial  p ar a m eter   i n   v ar io u s   f ield s ,   i n cl u d in g   p h y s i cs,  en g in ee r i n g ,   a n d   telec o m m u n ica tio n s ,   it   is   g iv e n   b y   ( 8 ) :     = 3 , 91 [ km ] ( [ nm ] 550 ) −   ( 8 )     T h e  p o in tin g   er r o r   m o d el  ad d r ess es  t h e  m is ali g n m en t  b et wee n   tr an s m itti n g   a n d   r ec eiv i n g   an te n n as   o r   o p tical  s y s te m s ,   p ar ticu la r l y   in   s y s te m s   th at  r el y   o n   p r ec is e  d ir ec tio n al  alig n m e n t ,   s u c h   as  s atellite   co m m u n icatio n s ,   f r ee - s p ac e  o p tical  co m m u n icatio n s ,   an d   las er   s y s te m s .   P o in tin g   er r o r s   ca n   o cc u r   d u e  t o   m ec h a n ical  i n ac cu r ac ie s ,   en v i r o n m e n tal  f ac to r s   ( li k e  w i n d ) ,   o r   th er m al  e f f ec t s   th at  ca u s e  p h y s ical  ch a n g e s   in   th e  s y s te m .   I n   o p tical  w ir ele s s   co m m u n icatio n ,   t h e  p d f   o f   p o in tin g   er r o r   f ad in g   m o d els,   ℎ ( ℎ ) ,   [ 18 ] ,   it  is   g iv e n   b y   ( 9 ) :     ℎ ( ℎ ) = 2 0 2 ℎ 2 − 1 ,     0 ≤ ℎ ≤ 0   ( 9 )     I n   th er e,   t h e  p o w er   at  r ad ial  d is tan ce   = 0 ,   0 = [ e r f ( ) ] 2 ,  i t  h elp s   q u a n ti f y   h o w   m u c h   o f   t h e  tr an s m itted   o p tical  s ig n a l  is   ca p tu r ed   at  th e  r ec eiv er ,   co n s id er in g   p o in tin g   er r o r s   o r   b ea m   w a n d er in g   ef f ec t s .     = √ / ( √ 2 ) ,     is   b ea m   w a is t a t t h e  d is ta n ce   ,     ca n   b e  g iv en   b y   ( 1 0 ) :     = ( √  ( ) / 2 ×  ( − 2 ) ) 1 / 2   ( 10 )     2 . 2 .     T he   s ig na l - to - no is e  ra t i o   o f   s y s t em   I n   th e  s ce n ar io   w h er e  a  R I S  m o d u le  ac ts   as  a  p er f ec t  r ef lecto r   o f   an   o p tical  s ig n al ,   w it h   n eg li g ib le   s ig n al  ab s o r p tio n ,   a n d   as s u m i n g   p er f ec t  k n o w led g e  o f   c h a n n el   p h a s es  at   b o th   t h e  R I S  an d   th e   tr an s m itter   n o d e,   w e  ca n   d er iv e  t h e  e x p r ess io n   f o r   th e  d etec ted   s i g n al  at   th e  r ec eiv er   n o d e   [ 22 ] ,  it   ca n   b e  g iv e n   b y   ( 1 1 ) :     = √ ( ℎ  ) +   ( 11 )     W h er e ,     is   th e   s y m b o l  e n er g y   r ef er s   to   th e  e n er g y   a s s o ciate d   w it h   t h e  tr an s m is s io n   o f   o n e  s y m b o l  d u r in g   d ig ital  co m m u n icatio n ,  ℎ   an d     ar e   co m p lex   ch a n n el  v ec to r s ,   t h ese  v ec to r s   ac co u n t  f o r   v ar io u s   i m p air m en t s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l         E ffects o f a tmo s p h eric tu r b u len ce   a n d   r ec o n fig u r a b le   in tellig en t su r fa ce s   o n   …  ( Du o n g   Hu u   A i)   69   s u c h   as  f ad i n g ,   d ela y ,   p h ase  s h i f ts ,   an d   in ter f er en ce ,   w h ic h   af f ec t  th e  s i g n al  as  it  tr av els  t h r o u g h   t h e  ch an n el ,  it   ca n   b e  g i v en   b y   ( 1 2 ) :     = ̄ | ℎ  | 2   ( 1 2 )     W h er e  ̄ = 0   r ep r esen ts   th e   av er a g e  elec tr ical  SN R ,   i s   a  cr itical   p er f o r m an ce   m ea s u r e  in   co m m u n icatio n   s y s te m s ,  0   th e  p o w er   p er   u n it o f   b an d w id th   o f   n o is e  i n   a  co m m u n icat io n   s y s te m .     2 . 3 .     T he  pro ba bil it y   dens it y   f un ct io n o f   s y s t e m   T h e  p r o b ab ilit y   d en s it y   f u n cti o n   ( P DF)   o f   a  s y s te m   d escr ib e s   th e  li k eli h o o d   o f   d if f er en t  o u tco m es  o r   v alu e s   o f   a  r an d o m   v ar iab le  in   a  co n tin u o u s   s y s te m ,  ( ) ,   is   co m p u ted   f r o m   th e  S NR s ,   ℎ ,   an d   .   T h e   g ain   o f   s y s te m   i s   g i v en   b y   ℎ  ,   w h er e  th e  q u an tit y      is   d eter m i n is tic  in   co n tr ast  to   ℎ   an d   .   T h a t  is   ev alu a ted   as  [ 2 3 ] :     ( ) = ∫ ℎ ( ) ( ) 1  ∞ 0   ( 1 3 )     W h er e  ( ⋅ )   is   th e  P DF   o f   t h e   ch an n el s ,   th at  is   co m b i n ed   d is tr ib u tio n   i n cl u d in g   w ea t h er   co n d itio n s ,   at m o s p h er ic  t u r b u le n ce ,   an d   p o in tin g   er r o r s .   T h e   SNR   o f   s y s te m   ca n   b e  g iv e n   b y   ( 1 4 ) :     ( ) = 4 ( 0 ) 4 ( ( ) ( ) ) 2 × 2 , 6 4 , 2   ( (  ) 2 ( 0 ) 2 ̄ ℎ ̄ |   ( 1 + 2 , 1 ) , ( 1 − , − 1 ) , ( 1 − , − 1 ) , ( 1 − 2 , − 1 )   ( , 1 ) ,   ( , 1 ) , ( − 2 , − 1 ) , ( 2 , 1 ) )   ( 1 4 )     F r o m   ( 1 4 )   w e  ca n   ex p r es s   th e  ex ac t u n i f ied   f u n ctio n   a s   ( 1 5 ) :     2 42 44 4 ( 2 ) 1 0 2 1 2 0 2 4 4 4 4 00 2 2 2 0 . 5 l n ( ) ln ( ) e x p 2 4 ( ) ( ) 4 l n ( ) ( 1 2 ) 2 0 . 5 l n ( ) 2 2 2 l h g b I l g h l h g l h g I I a X A f e c XA a X A a a X A c   ( 1 5 )       3.   T H E   AV E RA G E   CH ANN E L   CAP AC I T Y   T h e  A C C   ca n   b e  ca lcu lated   u s in g   th e  S h an n o n   ca p ac it y   f o r m u la,   w h ich   p r o v id es  th e  m a x i m u m   d ata  r ate  th at  ca n   b e  t r an s m itted   o v er   a  c o m m u n icatio n   ch a n n el  w it h   a  g iv en   b an d w id t h   an d   SNR .   T h e  ex ac t   ca lcu latio n   f o r   t h e  AC C   d ep e n d s   o n   t h e  s p ec if ic  d i s tr ib u ti o n   o f   SN R   a n d   its   p ar a m e ter s .   A v er a g e  s p ec tr al   ef f icien c y   is   a  m ea s u r e  o f   h o w   ef f ec ti v el y   a  co m m u n icatio n   s y s te m   u s e s   th e  av ailab le  b an d w id th   to   tr an s m it   d ata.   I t q u an tif ie s   t h e  a m o u n t  o f   d ata  tr an s m itted   p er   u n i t o f   b an d w id t h   [ 2 4 ] :     ( ) 2 0 B l o g 1 ( ) , C f d = +   [ b it/s /Hz]     ( 16 )     W h er e  B   is   th e  ch a n n e l ’ s   b an d w id th   an d   () f   is   th e  p d f   o f   SN R .       4.   NUM E RICAL   R E SU L T S A ND  DIS C USS I O NS   I n   a  r ec o n f ig u r ab le  i n te lli g en t  s u r f ac e   aid ed   s y s te m ,   an n u al  s u n li g h t  e x p o s u r e  ( A SE)   i s   a  cr itical   p er f o r m a n ce   m etr ic  i n   co m m u n icat io n   s y s te m s ,   m ea s u r in g   t h e  e f f icien c y   o f   d ata  tr an s m i s s io n   o v er   a   co m m u n icatio n   c h an n el  i n   r elatio n   t o   th e  b an d w id t h   u t iliz ed .  Fro m   ( 1 4 )   t o   ( 1 6 ) ,   w e  co n s id er   a  R I S   aid ed   FS O  lin k   o v er   at m o s p h er ic   t u r b u le n ce   ch an n el,   = 3000   m,   f r o m   th e   R I S  as  s h o w n   in   Fi g u r e  2 .   I n   th e   co n tex t   o f   FS O,   R I S  ca n   b e   u s ed   to   en h a n ce   t h e  o p tical   s i g n al ’ s   p er f o r m a n ce ,   m iti g a tin g   i s s u es  s u ch   as   d if f r ac tio n ,   s ca t ter in g ,   a n d   i n ter f er e n ce .   A t m o s p h er ic   t u r b u len ce   ca n   ca u s e  f lu c tu at io n s   in   th e   i n d ex   o f   r ef r ac tio n ,   lead in g   to   f ad in g   a n d   d is to r tio n   o f   o p tical  s ig n al s .   I n   o u r   an al y s i s ,   t h e   p ar a m ete r s   an d   co n s ta n t s   ar e  p r esen ted   in   T ab le  1 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   20 25 :  66 - 72   70       Fig u r e  2 .   I llu s tr ate  t h e  av er a g e   s p ec tr al  ef f ic ien c y   v er s u s   av e r ag e  elec tr ical  SN R       T ab le  1 .   T h e  p ar am eter s   an d   c o n s ta n ts   o f   s y s te m   P a r a me t e r   S y mb o l   V a l u e   W a v e l e n g t h   λ   1 5 5 0   n m   R e sp o n s i v i t y   o f   p h o t o d e t e c t o r   ℜ   1   A / W   I n d e x   of   m o d u l a t i o n     1   T o t a l   n o i se   v a r i a n c e   N 0   10 - 7 A / H z   M o d u l a t i o n   l e v e l   ×   8 × 4   D i a me t e r   o f   r e c e i v e r     0 . 0 6     R e f r a c t i o n   st r u c t u r e   i n d e x   2   1 0 − 15 − 2 / 3 , 3 × 1 0 − 14 − 2 / 3       F ig u r e   2   s h o w   v a r i o u s   th e  A SE   f o r   N T - FS O  l in k   w i th   R I S   ai d e d   an d   w ith o u t   R I S   a i d e d   r es p e c t   t o   ̄ ,   f o r   v ar io u s   v al u es  o f   i n d ex   o f   r ef r ac tio n   s tr u c tu r e,   2 ,   an d   lin k   d is ta n ce s   = 3000   m .   I n d ee d ,   th e  a v er ag e   s p ec tr al  ef f icie n c y   o f   a  co m m u n icat io n   s y s te m   ca n   b e  s ig n i f ican tl y   e n h a n ce d   th r o u g h   t h e  d ep lo y m en t  o f   a  r ec o n f i g u r ab le  in tel lig e n t  s u r f ac e,   esp ec ially   i n   th e  co n tex t   o f   f r ee   s p ac e  o p tics   s y s te m s .   Ob v io u s l y ,   w it h   lo n g er   li n k   d is ta n ce ,   t h e  p o in ti n g   er r o r   f ad in g   e f f ec ts   o n   A S E   is   g r ea ter .   I t h a s   b ee n   th at   n o ticed   th at  w h e n   t h e   w it h o u t RIS  aid ed ,   th e  ca p ac it y   p er f o r m a n ce   o f   th e  s y s te m   d eg r ad es.   F ig u r e   3   ill u s tr ate  t h e  ASE  p er f o r m a n ce   v er s u s   li n k   d is ta n ce   f o r   v ar io u s   v a lu e s   o f   i n d ex   o f   r ef r ac tio n   s tr u ct u r e,   2 ,   in   ca s e  w i th   R I S   an d   w it h o u t  R I S.  T h e  i m p a ct  o f   p o in ti n g   er r o r s   o n   A SE   an d   th e   o v er all   ca p ac it y   o f   FS O   s y s te m s   b ec o m es  m o r e  s i g n i f ica n t a s   li n k   d is tan ce s   i n cr ea s e.   Ho w e v er ,   b y   i n co r p o r atin g   R I S   tech n o lo g y ,   t h ese   ch al len g es   ca n   b e  ef f ec ti v el y   m iti g ate d .   R I S  en h an ce s   s i g n al  ali g n m e n t,  r ed u ce s   t h e   ad v er s e  ef f ec ts   o f   p o in ti n g   er r o r s ,   an d   im p r o v es  o v er all  s y s te m   p er f o r m a n ce .   T h is   lead s   to   h ig h er   ca p ac it y   an d   m o r e  r eliab le  co m m u n icat io n ,   m a k in g   it a n   ess e n tia l te c h n o lo g y   f o r   m o d er n   FS O  ap p l icatio n s .           Fig u r e  3 .   I llu s tr ate  t h e  av er a g e   s p ec tr al  ef f ic ien c y   v er s u s   li n k   d is tan ce       5.   CO NCLU SI O N   T h is   s t u d y ,   w e   in t r o d u c e d   t h e   p e r f o r m an ce   a n aly s is   o f   th e   A C C   o f   f r ee   s p a c e   o p t i cs   l i n k s   o v e r   a tm o s p h e r i c  tu r b u l en c e   c h a n n e ls   i s   an   im p o r ta n t   a r ea   o f   s tu d y   d u e  t o   t h e  in c r ea s in g   in t e r e s t   i n   FS O  c o m m u n i c at i o n s   f o r   h ig h - s p e ed   d a t a   t r an s f e r   in   u r b an   an d   o u t d o o r   e n v i r o n m en t s .   A tm o s p h e r i c  tu r b u l en c e   c an   s ig n if i c an t ly   im p a ct   th e  p e r f o r m an c e  o f   FS O   s y s tem s ,   l e a d in g   t o   v a r i a t i o n s   in   c h an n el   c a p a c i ty .   I n c o r p o r a t in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l         E ffects o f a tmo s p h eric tu r b u len ce   a n d   r ec o n fig u r a b le   in tellig en t su r fa ce s   o n   …  ( Du o n g   Hu u   A i)   71   R I S   in t o   th e   an a ly s is   o f   FS O   l i n k s   o v e r   a tm o s p h e r i c   tu r b u l en c e   ch an n e ls   o p e n s   u p   n ew   p o s s i b i l i ti es   f o r   e n h an c in g   c o m m u n i c a ti o n   p e r f o r m an c e .   B y   e f f ec t iv ely   m an i p u l at in g   th e   s ig n a l   p a th s ,   R I S   c an   s ig n if i c an t l y   im p r o v e   th e   A C C ,   m ak in g   F SO   s y s t em s   m o r e   r o b u s t   in   a d v er s e   c o n d i t i o n s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   M .   H u a n g   a n d   L .   L i ,   “ O n   t h e   o u t a g e   p r o b a b i l i t y   o f   o p t i c a l   w i r e l e ss  sl o w   f a d i n g   c h a n n e l s , ”   in   2 0 2 4   I EE E/ C I C   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n s  i n   C h i n a   ( I C C C ) ,   H a n g z h o u ,   C h i n a ,   2 0 2 4 ,   p p .   5 3 9 - 5 4 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C C 6 2 4 7 9 . 2 0 2 4 . 1 0 6 8 1 7 0 9 .   [ 2 ]   M .   I b r a h i m   e t   a l .,  “ A n t i c i p a t i n g   o p t i c a l   a v a i l a b i l i t y   i n   h y b r i d   R F / F S O   l i n k s  u si n g   R F   b e a c o n s   a n d   d e e p   l e a r n i n g , ”   I E EE   T ra n s a c t i o n s  o n   M a c h i n e   L e a r n i n g   i n   C o m m u n i c a t i o n s  a n d   N e t w o r k i n g ,   v o l .   2 ,   p p .   1 3 6 9 - 1 3 8 8 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T M L C N . 2 0 2 4 . 3 4 5 7 4 9 0 .   [ 3 ]   M .   Z .   C h o w d h u r y ,   M .   S h a h j a l a l ,   S .   A h me d ,   a n d   Y .   M .   J a n g ,   “ 6 G   w i r e l e ss  c o mm u n i c a t i o n   sy st e ms:   a p p l i c a t i o n s,  r e q u i r e me n t s ,   t e c h n o l o g i e s,  c h a l l e n g e s,  a n d   r e se a r c h   d i r e c t i o n s, ”   I EEE   O p e n   J o u r n a l   o f   t h e   C o m m u n i c a t i o n s   S o c i e t y ,   v o l .   1 ,   p p .   9 5 7 – 9 7 5 ,   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / O J C O M S . 2 0 2 0 . 3 0 1 0 2 7 0 .   [ 4 ]   Y .   H a se g a w a ,   A .   K a mo i ,   M .   A i z o n o ,   a n d   T .   K a t o ,   “ F r e e - sp a c e   o p t i c a l   c o mm u n i c a t i o n   sy st e m  w i t h   w i d e - st e e r i n g   b e a m  f o r   t e r r e st r i a l   a c c e ss  n e t w o r k s, ”   in   I C C   2 0 2 4   -   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o m m u n i c a t i o n s ,   D e n v e r ,   C O ,   U S A ,   2 0 2 4 ,   p p .   5 5 - 6 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C 5 1 1 6 6 . 2 0 2 4 . 1 0 6 2 3 0 6 0 .   [ 5 ]   H .   A .   D u o n g ,   V .   L .   N g u y e n ,   a n d   K .   T .   L u o n g ,   “ M i sal i g n me n t   f a d i n g   e f f e c t s  o n   t h e   A C C   p e r f o r man c e   o f   r e l a y - a ssi st e d   M I M O / F S O   s y st e ms  o v e r   a t mo s p h e r i c   t u r b u l e n c e   c h a n n e l s, ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e r  En g i n e e ri n g   ( I J EC E) ,   v o l .   1 2 ,   n o .   1 ,   p p .   9 6 6 – 9 7 3 ,   F e b .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 2 i 1 . p p 9 6 6 - 9 7 3 .   [ 6 ]   Q .   F a n   e t   a l . ,   “ C o mm o n   p a t h   b e a m  a n g l e   me a su r e me n t   f o r   f r e e   sp a c e   o p t i c a l   c o mm u n i c a t i o n   sy st e m, ”   i n   2 0 2 4   O p t i c a l   Fi b e r   C o m m u n i c a t i o n s  C o n f e r e n c e   a n d   Ex h i b i t i o n   ( O F C ) ,   S a n   D i e g o ,   C A ,   U S A ,   2 0 2 4 ,   p p .   1 - 3.   [ 7 ]   H .   - J.   M o o n ,   C .   - B .   C h a e ,   K .   - K .   W o n g ,   a n d   M .   - S .   A l o u i n i ,   “ P o i n t i n g - a n d - acq u i s i t i o n   f o r   o p t i c a l   w i r e l e ss  i n   6 G :   f r o m  a l g o r i t h ms   t o   p e r f o r man c e   e v a l u a t i on, ”   I EE E  C o m m u n i c a t i o n s   M a g a z i n e ,   v o l .   6 2 ,   n o .   3 ,   p p .   3 2 - 3 8 ,   M a r.   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M C O M . 0 0 1 . 2 3 0 0 2 8 5 .     [ 8 ]   D .   H .   A i ,   D .   T .   D a n g ,   Q .   H .   D a n g ,   T .   L .   K i m ,   “ A n a l y si s  o n   t h e   p e r f o r man c e   o f   p o i n t i n g   e r r o r   e f f e c t s  f o r   R I S - a i d e d   F S O   l i n k   o v e r   g a mm a - g a mm a   c h a n n e l s, ”   T ELKO M N I K A  ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   El e c t ro n i c s  a n d   C o n t r o l ) ,  v o l .   2 1 ,   n o .   4 ,   p .   7 1 8 - 7 2 4 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   D O I :   1 0 . 1 2 9 2 8 / T EL K O M N I K A . v 2 1 i 4 . 2 4 5 3 7 .   [ 9 ]   E.   S a r b a z i   e t   a l .,  “ D e si g n   a n d   o p t i m i z a t i o n   o f   h i g h - s p e e d   r e c e i v e r s  f o r   6 G   o p t i c a l   w i r e l e ss  n e t w o r k s, ”   in   I EEE  T ra n s a c t i o n s  o n   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   7 2 ,   n o .   2 ,   p p .   9 7 1 - 9 9 0 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C O M M . 2 0 2 3 . 3 3 2 8 2 6 5 .   [ 1 0 ]   D .   H .   A i ,   V .   L .   N g u y e n ,   H .   H .   D u c ,   K .   T .   L u o n g ,   “ O n   t h e   p e r f o r man c e   o f   r e c o n f i g u r a b l e   i n t e l l i g e n t   s u r f a c e - a ssi s t e d   U A V - to - g r o u n d   c o mm u n i c a t i o n   sy st e ms, ”   T E L K O MN I K A   ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ) ,  v o l .   2 1 ,   n o .   4 ,   A u g .   2 0 2 3 ,   p p .   7 3 6 - 7 4 1 ,   D O I :   1 0 . 1 2 9 2 8 / T EL K O M N I K A . v 2 1 i 4 . 2 4 7 2 0 .   [ 1 1 ]   A .   M u v v a l a ,   V .   M .   S a r a v a n a ,   a n d   A .   P r a b h a k a r ,   “ L o c k - i n   a m p l i f i e r   b a se d   a l i g n me n t   f o r   f r e e   sp a c e   o p t i c a l   c o mm u n i c a t i o n, ”   i n   2 0 2 3   I EEE   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   Ad v a n c e d   N e t w o r k s  a n d   T e l e c o m m u n i c a t i o n s  S y s t e m s  ( A N T S ) ,   Ja i p u r ,   I n d i a ,   2 0 2 3 ,   p p .   4 2 5 - 4 3 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / A N T S 5 9 8 3 2 . 2 0 2 3 . 1 0 4 6 8 7 1 7 .   [ 1 2 ]   A .   B e k k a l i ,   M .   H a t t o r i ,   Y .   H a r a ,   a n d   Y .   S u g a ,   “ F r e e   sp a c e   o p t i c a l   c o mm u n i c a t i o n   sy st e ms  f o r   6 G :   a   mo d u l a r   t r a n sce i v e r   d e s i g n , ”   in   I EEE  Wi r e l e ss  C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   5 ,   p p .   5 0 - 5 7 ,   O c t .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M W C . 0 0 6 . 2 3 0 0 1 1 8 .   [ 1 3 ]   A .   R .   N d j i o n g u e ,   T .   M .   N .   N g a t c h e d ,   O .   A .   D o b r e ,   a n d   H .   H a a s ,   “ D e si g n   o f   a   p o w e r   a mp l i f y i n g - R I S   f o r   f r e e - sp a c e   o p t i c a l   c o mm u n i c a t i o n   sy st e ms, ”   i n   I E E E  W i re l e ss   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   2 8 ,   n o .   6 ,   p p .   1 5 2 - 1 5 9 ,   D e c .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M W C . 0 0 1 . 2 1 0 0 2 3 2 .   [ 1 4 ]   M .   Z e n g ,   X .   L i ,   G .   L i ,   W .   H a o ,   a n d   O .   A .   D o b r e ,   “ S u m  r a t e   max i mi z a t i o n   f o r   I R S - a ssi st e d   u p l i n k   N O M A , ”   I EEE   C o m m u n i c a t i o n s L e t t e rs ,   v o l .   2 5 ,   n o .   1 ,   p p .   2 3 4 – 2 3 8 ,   Ja n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L C O M M . 2 0 2 0 . 3 0 2 5 9 7 8 .   [ 1 5 ]   M .   A .   El M o ssal l a my ,   H .   Z h a n g ,   L .   S o n g ,   K .   G .   S e d d i k ,   Z .   H a n ,   a n d   G .   Y .   L i ,   “ R e c o n f i g u r a b l e   i n t e l l i g e n t   su r f a c e s  f o r   w i r e l e ss   c o mm u n i c a t i o n s:   p r i n c i p l e s,  c h a l l e n g e s,  a n d   o p p o r t u n i t i e s, ”   I EEE   T r a n sa c t i o n s   o n   C o g n i t i v e   C o m m u n i c a t i o n s   a n d   N e t w o r k i n g ,  v o l .   6 ,   n o .   3 ,   p p .   9 9 0 – 1 0 0 2 ,   S e p .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C C N . 2 0 2 0 . 2 9 9 2 6 0 4 .   [ 1 6 ]   S .   A t a p a t t u ,   R .   F a n ,   P .   D h a r m a w a n sa,   G .   W a n g ,   J.  Ev a n s ,   a n d   T .   A .   T si f t si s ,   “ R e c o n f i g u r a b l e   i n t e l l i g e n t   su r f a c e   a ssi st e d   t w o - w a y   c o mm u n i c a t i o n s:   p e r f o r man c e   a n a l y si s   a n d   o p t i mi z a t i o n , ”   I EEE  T r a n sa c t i o n s  o n   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   6 8 ,   n o .   1 0 ,   p p .   6 5 5 2 – 6 5 6 7 ,   O c t .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C O M M . 2 0 2 0 . 3 0 0 8 4 0 2 .   [ 1 7 ]   E.   B a sar,   “ R e c o n f i g u r a b l e   i n t e l l i g e n t   s u r f a c e - b a se d   i n d e x   mo d u l a t i o n :   a   n e w   b e y o n d   M I M O   p a r a d i g m   f o r   6 G , ”   I EEE   T ra n s a c t i o n s   o n   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   6 8 ,   n o .   5 ,   p p .   3 1 8 7 – 3 1 9 6 ,   M a y   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C O M M . 2 0 2 0 . 2 9 7 1 4 8 6 .   [ 1 8 ]   D .   H .   A i ,   C .   D .   V u o n g ,   a n d   D .   T .   D a n g ,   “ A v e r a g e   sy mb o l   e r r o r   r a t e   a n a l y si s  o f   r e c o n f i g u r a b l e   i n t e l l i g e n t   s u r f a c e s - a ssi st e d   f r e e - sp a c e   o p t i c a l   l i n k   o v e r   l o g - n o r mal   t u r b u l e n c e   c h a n n e l s, ”   I n t e r n a t i o n a l   J o u r n a l   o f   E l e c t ri c a l   a n d   C o m p u t e r  E n g i n e e ri n g   ( I J EC E) ,  v o l .   1 3 ,   n o .   1 ,   p p .   5 7 1 – 5 7 8 ,   F e b .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 5 9 1 / i j e c e . v 1 3 i 1 . p p 5 7 1 - 578.   [ 1 9 ]   D .   W a n g ,   C .   W a t k i n s ,   a n d   H .   X i e ,   “ M EM S   mi r r o r s  f o r   L i D A R :   a  r e v i e w , ”   Mi c r o m a c h i n e s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   5 ,   A p r .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / mi 1 1 0 5 0 4 5 6 .   [ 2 0 ]   D .   S h r e k e n h a me r   e t   a l . ,   “ A d a p t i v e   a n d   r e c o n f i g u r a b l e   o p t i c a l   me t a su r f a c e s, ”   i n   2 0 2 3   I EEE   Re se a rc h   a n d   Ap p l i c a t i o n s   o f   Ph o t o n i c s   i n   D e f e n se   C o n f e re n c e   ( RA PI D ) ,   M i r a mar  B e a c h ,   F L ,   U S A ,   2 0 2 3 ,   p p .   1 - 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / R A P I D 5 4 4 7 3 . 2 0 2 3 . 1 0 2 6 4 7 3 4 .   [ 2 1 ]   Z .   Y i g i t ,   E.   B a s a r ,   a n d   I .   A l t u n b a s,  “ L o w   c o mp l e x i t y   a d a p t a t i o n   f o r   r e c o n f i g u r a b l e   i n t e l l i g e n t   su r f a c e - b a se d   M I M O   s y st e ms, ”   I EEE  C o m m u n i c a t i o n s L e t t e rs ,   v o l .   2 4 ,   n o .   1 2 ,   p p .   2 9 4 6 – 2 9 5 0 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / L C O M M . 2 0 2 0 . 3 0 1 4 8 2 0 .   [ 2 2 ]   L .   Y a n g ,   F .   M e n g ,   J .   Z h a n g ,   M .   O .   H a sn a ,   a n d   M .   D i   R e n z o ,   “ O n   t h e   p e r f o r man c e   o f   R I S - a ssi st e d   d u a l - h o p   U A V   c o mm u n i c a t i o n   sy st e ms, ”   I EEE  T ra n s a c t i o n s  o n   Ve h i c u l a r  T e c h n o l o g y ,   v o l .   6 9 ,   n o .   9 ,   p p .   1 0 3 8 5 – 1 0 3 9 0 ,   S e p .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T V T . 2 0 2 0 . 3 0 0 4 5 9 8 .   [ 2 3 ]   T .   M a ,   Y .   X i a o ,   X .   L e i ,   P .   Y a n g ,   X .   L e i ,   a n d   O .   A .   D o b r e ,   “ L a r g e   i n t e l l i g e n t   su r f a c e   a ssi s t e d   w i r e l e ss  c o m mu n i c a t i o n s  w i t h   sp a t i a l   mo d u l a t i o n   a n d   a n t e n n a   se l e c t i o n , ”   I EEE   J o u rn a l   o n   S e l e c t e d   Are a s  i n   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   3 8 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 5 6 2 – 2 5 7 4 ,   N o v .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JS A C . 2 0 2 0 . 3 0 0 7 0 4 4 .   [ 2 4 ]   R .   P .   N a i k   a n d   W .   - Y .   C h u n g ,   " Ev a l u a t i o n   o f   R e c o n f i g u r a b l e   I n t e l l i g e n t   S u r f a c e - A ssi st e d   U n d e r w a t e r   W i r e l e ss  O p t i c a l   C o mm u n i c a t i o n   S y st e m,"   i n   J o u rn a l   o f   L i g h t w a v e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   4 0 ,   n o .   1 3 ,   p p .   4 2 5 7 - 4 2 6 7 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JL T . 2 0 2 2 . 3 1 6 2 6 2 7 .   [ 2 5 ]   N .   V i sh w a k a r m a ,   S .   R . ,   R .   P r e man a n d ,   S .   S h a r ma ,   a n d   A .   S .   M a d h u k u mar ,   “ R I S - a ssi st e d   h y b r i d   F S O / T H z   s y st e m  w i t h   d i v e r si t y   c o mb i n i n g   sc h e me s:   a   p e r f o r man c e   a n a l y si s, ”   in   I EE E  I n t e rn e t   o f   T h i n g s   J o u rn a l ,   v o l .   1 1 ,   n o .   1 7 ,   p p .   2 8 6 0 5 - 2 8 6 2 2 ,   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JI O T . 2 0 2 4 . 3 4 0 5 9 7 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E l  C o n tr o l ,   Vo l.  23 ,   No .   1 ,  Feb r u ar y   20 25 :  66 - 72   72   [ 2 6 ]   T .   I sh i d a ,   C .   B .   N a i l a ,   H .   O k a d a ,   a n d   M .   K a t a y a ma,   “ P e r f o r man c e   a n a l y si s  o f   I R S - a ssi st e d   mu l t i - l i n k   F S O   sy st e m  u n d e r   p o i n t i n g   e r r o r s, ”   in   I EE E  P h o t o n i c s   J o u r n a l ,   v o l .   1 6 ,   n o .   4 ,   p p .   1 - 1 0 ,   A u g .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JP H O T . 2 0 2 4 . 3 4 1 6 2 0 1 .   [ 2 7 ]   H .   W a n g ,   Z .   Z h a n g ,   B .   Z h u ,   J.  D a n g ,   a n d   L .   W u ,   “ O p t i c a l   r e c o n f i g u r a b l e   i n t e l l i g e n t   su r f a c e s  a i d e d   o p t i c a l   w i r e l e ss   c o mm u n i c a t i o n s:   o p p o r t u n i t i e s,  c h a l l e n g e s,  a n d   t r e n d s, ”   in   I EEE  Wi r e l e s s  C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   3 0 ,   n o .   5 ,   p p .   2 8 - 3 5 ,   O c t .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / M W C . 0 0 1 . 2 2 0 0 6 0 4 .   [ 2 8 ]   Y .   C h e n g ,   W .   P e n g ,   a n d   T .   J i a n g ,   “ S e l f - su st a i n a b l e   R I S   a i d e d   w i r e l e ss  p o w e r   t r a n sf e r   sc h e me , ”   I E EE   T ra n s a c t i o n s   o n   Ve h i c u l a r  T e c h n o l o g y ,   v o l .   7 2 ,   n o .   1 ,   p p .   8 8 1 - 8 9 2 ,   J a n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T V T . 2 0 2 2 . 3 2 0 6 0 8 6 .   [ 2 9 ]   J.  H u a n g   e t   a l . ,   “ R e c o n f i g u r a b l e   i n t e l l i g e n t   su r f a c e s:   c h a n n e l   c h a r a c t e r i z a t i o n   a n d   mo d e l i n g , ”   in   Pro c e e d i n g s   o f   t h e   I EEE ,   v o l .   1 1 0 ,   n o .   9 ,   p p .   1 2 9 0 - 1 3 1 1 ,   S e p t .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JP R O C . 2 0 2 2 . 3 1 8 6 0 8 7 .   [ 3 0 ]   D .   H .   A i ,   V .   L .   N g u y e n ,   H .   H .   D u c ,   K .   T .   L u o n g ,   a n d   V .   T .   L e ,   “ P e r f o r man c e   e n h a n c e me n t   o f   F S O   l i n k   w i t h   R I S - a i d e d   o v e r   W e i b u l l   d i st r i b u t i o n   f o r   5 G / 6 G   a n d   I o T   a p p l i c a t i o n s , ”   T ELKO MN I K A  ( T e l e c o m m u n i c a t i o n   C o m p u t i n g   E l e c t r o n i c s   a n d   C o n t r o l ) ,  v o l .   2 2 ,   n o .   1 ,   p p .   1 0 – 1 6 ,   F e b .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 2 9 2 8 / t e l k o mn i k a . v 2 2 i 1 . 2 5 5 3 5   [ 3 1 ]   A .   R .   N d j i o n g u e ,   T .   M .   N .   N g a t c h e d ,   O .   A .   D o b r e ,   A .   G .   A r mad a ,   a n d   H .   H a a s,   “ A n a l y si s  o f   R I S - b a se d   t e r r e st r i a l - F S O   l i n k   o v e r   G - G  t u r b u l e n c e   w i t h   d i st a n c e   a n d   j i t t e r   r a t i o s, ”   in   J o u rn a l   o f   L i g h t w a v e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   3 9 ,   n o .   2 1 ,   p p .   6 7 4 6 - 6 7 5 8 ,   N o v .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / JL T . 2 0 2 1 . 3 1 0 8 5 3 2 .   [ 3 2 ]   H .   A j a m,  M .   N a j a f i ,   V .   Jam a l i ,   B .   S c h m a u ss ,   a n d   R .   S c h o b e r ,   “ M o d e l i n g   a n d   d e si g n   o f   I R S - a ssi st e d   mu l t i l i n k   F S O   s y st e ms , ”   in   I EEE  T r a n sa c t i o n s   o n   C o m m u n i c a t i o n s ,   v o l .   7 0 ,   n o .   5 ,   p p .   3 3 3 3 - 3 3 4 9 ,   M a y   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T C O M M . 2 0 2 2 . 3 1 6 3 7 6 7 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS        Du o n g   H u u   Ai          re c e iv e d   th e   M a ste r  o f   E lec tro n ic   E n g in e e rin g   f ro m   Da n a n g   Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y ,   V ietn a m ,   in   2 0 1 1 ,   a n d   t h e   P h . D.  d e g re e   in   E lec tro n ics   a n d   T e le c o m m u n ica ti o n s  f ro m   H a n o i  Un iv e rsit y   o f   T e c h n o lo g y ,   V ietn a m ,   in   2 0 1 8 .   Cu rre n tl y ,   h e   is  a   lec tu re r  a t  T h e   Un iv e rsit y   o f   Da n a n g ,  V ietn a m - Ko re a   U n iv e rsity   o f   In f o r m a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o l o g y ,   Da n a n g   Cit y ,   V ietn a m .   His res e a rc h   in tere sts in c lu d e   o p ti c a l  w irele ss   c o m m u n ica ti o n s,  o p t ica l  a n d   q u a n tu m   e lec tro n ics ,   5 G   w irele ss   c o m m u n ica ti o n s  a n d   b ro a d b a n d   n e tw o rk s,  a n d   Io T .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  d h a i@v k u . u d n . v n .         H o a n g   H u u   Du c           re c e iv e d   h is   M a ste r   of   E n g in e e rin g   in   C o m p u ter   S c ien c e   f ro m   th e   Un iv e rsit y   of   Da n a n g ,   V ietn a m   in   2 0 1 3 ,   a   P h . D.   d e g re e   f ro m   S o o n g sil   Un iv e rsit y   in   2 0 1 7 .   Cu rre n tl y ,   he   is   a   lec tu re r   at   T h e   Un iv e rsit y   of   D a n a n g ,   V ietn a m - Ko re a   Un iv e rsit y   of   In f o r m a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o lo g y ,   Da n a n g   Cit y ,   V ietn a m .   His   re se a rc h   in tere sts   in c lu d e   m u lt i m e d ia,   in f o r m a ti o n   re tri e v a l ,   a rti f icia l   in telli g e n c e ,   a n d   Io T .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :   h h d u c @v k u . u d n . v n .         K h a n h   Ty   L u o n g           re c e iv e d   h is   M a ste r   of   E n g in e e rin g   in   C o m p u ter   S c ien c e   f ro m   th e   Un iv e rsit y   of   Da n a n g ,   V iet n a m   in   2 0 1 2 .   Cu rre n tl y ,   he   is   a   lec tu re r   at   T h e   Un iv e rsity   of   Da n a n g - V ietn a m - Ko re a   Un iv e rsit y   of   In f o rm a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o l o g y ,   Da n a n g   Cit y ,   V ietn a m .   His   re se a rc h   in tere sts   in c lu d e   d a tab a se ,   a rti f icia l   in telli g e n c e ,   Io T ,   a n d   o p ti c a l   w irele ss   c o m m u n ica ti o n s.   He   can   be   c o n ta c ted   e m a il :   lk t y @v k u . u d n . v n .         Ng o c   Da t   Vo           re c e iv e d   h is   M a s ter   of   S c ien c e   in   I n f o rm a ti c s   f ro m   Da   Na n g   Un iv e rsit y ,   V ietn a m   in   2 0 0 7 .   C u rre n tl y ,   he   is   a   lec tu re r   at   T h e   Un iv e rsity   of   Da n a n g ,   V ietn a m - Ko re a   Un iv e rsit y   of   In f o r m a ti o n   a n d   Co m m u n ica ti o n   T e c h n o l o g y ,   D a n a n g ,   Vie tn a m .   His   re se a rc h   in tere sts   in c l u d e   d a tab a se ,   w e b   d e sig n ,   tec h n o l o g y   a n d   w e b   pr o g ra m m in g ,   a n d   c ro ss - p latf o rm   m o b il e   a p p   d e v e lo p m e n t.   He   can   be   c o n tac ted   e m a il :   v n d a t @v k u . u d n . v n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.