La evolución hacia las redes móviles de sexta generación (6G) plantea el desafío de garantizar una conectividad robusta y energéticamente eficiente. En entornos con una gran cantidad de obstáculos que pueden llegar a bloquear completamente el enlace directo, las Superficies Reconfigurables Inteligentes (RIS) emergen como una solución tecnológica capaz de controlar el entorno de propagación mediante reflexión pasiva. Este Trabajo de Fin de Grado presenta el modelado y simulación de sistemas de comunicaciones asistidos por RIS. El estudio parte de un análisis fundamental en escenarios SISO (Single-Input Single-Output), donde se demuestra cómo la alineación de fases logra maximizar la relación señal-ruido (SNR) en el receptor. Además, se analizan las implicaciones de la geometría de la superficie, las condiciones necesarias para lograr la focalización de haz en unas condiciones adecuadas y el análisis de un tipo de RIS más realista basado en una cuantificación de fase de 1 bit y de 2 bits. Posteriormente, el modelo se generaliza a escenarios MIMO, evaluando la capacidad de la RIS para aumentar el rango de la matriz de canal y mejorar la multiplexación espacial. Los resultados de las simulaciones confirman que el dimensionamiento adecuado de la RIS permite compensar las pérdidas por propagación. Específicamente, se ha comprobado que la implementación de 1-bit, a pesar de su simplicidad, ofrece un rendimiento cercano al caso ideal de fase continua, y la RIS de 2-bits alcanza un comportamiento prácticamente indistinguible del modelo teórico ideal. Finalmente, el estudio concluye con un análisis de sostenibilidad que valida el uso de estas superficies como una alternativa viable para reducir el consumo energético y la contaminación electromagnética en futuras redes 6G.

The evolution toward sixth-generation (6G) mobile networks poses the challenge of ensuring robust and energy-efficient connectivity. In environments with a large number of obstacles that can completely block the direct link, Reconfigurable Intelligent Surfaces (RIS) emerge as a technological solution capable of controlling the propagation environment through passive reflection. This Bachelor's Thesis presents the modeling and simulation of RIS-assisted communication systems. The study begins with a fundamental analysis in SISO (Single-Input Single-Output) scenarios, demonstrating how phase alignment manages to maximize the Signal-to-Noise Ratio (SNR) at the receiver. Furthermore, it analyzes the implications of the surface geometry, the conditions necessary to achieve beam focusing under suitable conditions, and the analysis of a more realistic type of RIS based on 1-bit and 2-bit phase quantization. Subsequently, the model is generalized to MIMO scenarios, evaluating the RIS's capability to increase the channel matrix rank and enhance spatial multiplexing. Simulation results confirm that adequate dimensioning of the RIS allows for compensating propagation losses. Specifically, it has been verified that the 1-bit implementation, despite its simplicity, offers performance close to the ideal continuous phase case, and the 2-bit RIS achieves behavior practically indistinguishable from the ideal theoretical model. Finally, the study concludes with a sustainability analysis that validates the use of these surfaces as a viable alternative for reducing energy consumption and electromagnetic pollution in future 6G networks.

9 - Indústria, Innovació i Infraestructura

11 - Ciutats i Comunitats Sostenibles